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      做座智能微電網在工業應用中的問題與對策

      發布時間:2021-10-15 03:35:39 閱讀: 來源:刻線機廠家
      做座智能微電網在工業應用中的問題與對策

      智能微電在工業應用中的問題與對策

      黨的十九大報告明確提出“推進能源生產和消費革命, 構建清潔低碳、安全高效的能源體系”,發展智能微電是 能源轉型的合理選擇,也是進一步促進企業降本增效、綠色 發展的重要舉措。智能微電是由分布式電源、儲能裝置、 能量轉換裝置、相關負荷和監控、保護裝置匯集而成的小型 發配電系統,是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治 系統,既可以與外部電并運行,也可以孤立運行,可實 現中低壓層面上分布式電源的高效、靈活應用,促進風能發 電、光伏發電等分布式電源的大規模接入,實現多種能源形 式的可靠供給。隨著能源互聯的發展,在工業領域適時開 展智能微電建設對促進工業綠色發展具有重要意義。

      智能微電有助于能源的高效利用

      有效降低企業用能成本

      一是可降低發電成本,提高資源綜合利用效率。智能 微電中的自備電廠主要以熱電聯產、余能(余熱、余壓、 余氣)以及煤矸石綜合利用、純凝機等形式存在,或將煤矸 石、余能綜合利用,或為工業企業提供廉價的熱力,將有效 節約資源,大幅度提高能源利用效率。據統計,分布式能源 的能源利用率可達到 80%以上,遠高于 45%的平均能源 利用率。二是可降低電力傳輸過程中的損耗。分布式智能 微電可將傳統供電方式的遠距離、多級變送轉變為“就 地消費”,能夠有效減少對集中式大型發電廠電力生產的 依賴,以及遠距離電能傳輸、多級變送的損耗。三是可降低 企業用電費用。智能微電能夠改變基本電價和電度電價 的兩部制電價形成機制,可降低工業企業向售電部門申請 變壓器安裝容量后,不論該月份是否用電,供電公司都會 依據裝機容量向企業收取高額的基本電費等額外費用。

      促進可再生能源應用

      一是智能微電能夠整合原來園區分散的分布式電 源,進而提高配電對園區可再生能源發電的接納能力, 實現大量分布式電源接入。二是通過將園區附近的可再生 微電源、儲能裝環保型膠黏劑的研發、生產會成為主流置與負荷相結合,可進行協調控制。微電 對配電表現為“電友好型”的單個可控集合,可以與大 電進行能量交換,在大電發生故障時園區微電也可 以獨立運行。三是降低園區分布式電源對配電系統安全運 行的影響,有助于實現分布式電源的“即插即用”,是園區 實現主動式配電的一種有效的方式。四是充分利用園區 微內的分布式電源,提高小型電源的利用率,特別是風 電、光伏發電等,使園區充分利用新能源,大幅度降低二氧 化碳、氮氧化物、硫氧化物和 PM2.5 等有害物質的排放, 減少對環境的影響。

      促進園區與區域特色產業融合發展

      一是在風能、太陽能以及煤礦、天然氣、金屬礦產等資 源豐富的地區,發展分布式智能微電,可將當地大工業 用戶對電能、熱能的需求轉變為地域優勢,促進產融結合 發展,形成區域特色產業。比如,青海鹽湖工業股份公司與 華電江蘇能源有限公司、中咨工程有限公司等圍繞鹽湖三 期“金屬鎂一體化”,在分布式光伏太陽能、能源管理中心 等方面展開合作,直接降低了鹽湖三期的用電成本,給企 業帶來長效收益,從而有效促進了當地特色產業的發展。 二是可利用余量熱能向周邊企業以及居民供熱、供暖。利用工業低品位余熱進行發電后再供暖,成本遠低于燃煤和 天然氣供暖,在提高企業經濟效益、降低能源成本的同時, 提高了能源利用率,也在一定程度上促進了工業園區以及 地方經濟的發展。

      推進智能微電建設的阻力分析

      智能微電建設成本偏高

      微電一般由分布式電源、儲能系統、控制系統轉型經驗以及 負荷等構成,其建設初期投資較大。以光伏發電為例,據測算 1 兆瓦的光伏發電造價約為 1000 萬元,按照平均年利 用 1200 小時、每千瓦時上電價 1 元計算,單收回光伏 發電建設成本約需 8.3 年;此外,儲能系統價格也較高,以鋰電池為例需要充放電 6000 次才能收回投入成本;另 外,控制系統比儲能系統成本還要高。由于目前沒有針對 微電的補貼,園區分布式能源采用直接并會比采用微 電運行更加經濟。 新能源微電應用存在技術管理方面的制約 新能源微電是電配售側向社會主體放開的一種 具體方式,符合電力體制改革的方向,但實現商業化應用 還需要進一步集成創新。微電的建設內容、技術方案、運 行管理體制等方面的研究還不夠深入;目前重點關注分布 式電源、配電、儲能裝置等,在技術層面上簡單整合,缺 乏供需平衡分析、集成智能化控制和層級安全控制體系的 設計;缺乏內外技術和管理設計,以及項目合理的商業 模式和經濟技術性分析等。

      推進智能微電建設案例

      北排集團分布式光伏項目。2018 年 11 月 30 日北京 排水集團分布式光伏項在汽車行業市場占有率第1目一期一標段“清河再生水廠分布 式光伏項目”(下稱“清河項目”)正式整體并投運,成為北 京市第一個并投運的 10 千伏商業化分布式項目。據了 解,污水處理生產運行中電費成本占到總成本的 25%—— 45%,再生水廠的電費所占比例會更高,該項目一期一標段 分布式光伏總裝機容量約 13.6 兆瓦,采用“自發自用,余量 上”的模式,能夠為再生水廠的生產運行提供大約 30% 的電力供給。其中清河再生水廠的分布式光伏容量為 7.5 兆瓦,年平均發電量為 824 萬千瓦時,所發電量的 90%以 上用于自我消納,至少可節約標煤 2969 噸 / 年,減排二氧 化碳約 8223 噸 / 年、二氧化硫約 247 噸 / 年。 江蘇大豐智能微項目。 江蘇大豐智能微系統由 1 臺 金風自主研發的 2.0 兆瓦低風 速風機、100 千瓦風電、200 千 瓦×3 小時鉛炭電池儲能系 統,以及能量管理系統、保護系 統、微發電側及負荷側全覆 蓋監控系統、電力智能調度系 統等組成,是國內首個商業化 并型工業區微電項目,年 發電量約為 433 萬千瓦時,相 當于 2000 戶居民一年的生活 用 電 , 每 年 減 少 CO2 排 放 3744 噸。項目具有更環保、安全、靈活、經濟等優勢,微給大電提供有效補充,保障企業安全可靠供電,促進城 鎮一體化以及新農村建設的進程,符合共享高效的分享經 濟理念。

      幾點建議

      加強規劃引領。一是制定國家層面的智能微電發展規劃,引領智能微電健康、合理發展。二是將智能微電建設融入工業園區規劃之中,促進工業園區可再生能源的利用, 以及通過物質循環、能量梯級利用等,構建循環經濟產業鏈。 三是在現有工業園區試點成立園區能源管理服務中心,結合 用電情況、分布式能源建設情況、變電站、供電線路等,開展 分布式智能微電建設,統籌考慮工業園區電改造。 因地制宜開展智能微電建設。一是加大研發示范力 度,突破制約微電發展的關鍵技術,推進商業化應用。二 是根據微電建設成本,制定扶持政策,鼓勵余熱、余壓等 綜合利用,推動風能、太陽能、氫能等清潔能源的應用。三 是結合地方實際和可再生能源發展情況,以資源能源豐富 且能源消耗高的工業園區為突破口,建設智能微電。 強化規范管理。一是根據分布式能源是否并、是否 上、是否享受優惠政策等不同情況,規范、簡化分汽車前軸臺架疲勞壽命實驗步驟:布式能 源項目的立項管理,加強分布式能源發電狀態監管。二是 加強并的分布式能源接入電壓、接入容量,以及系統本 身的運行電壓、頻率、功率因素、諧波等方面的標準制定。 三是加強并設備電能計量裝置、同期和解列裝置、安全 保護裝置,以及通信調度裝置等設備的標準制定,鼓勵符 合標準要求的企業積極參與微電建設。

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