微電網(wǎng)電氣系統(tǒng)項(xiàng)目立項(xiàng)報(bào)告書(已修改)
2025-08-15 12:28 本頁面
【正文】 微電網(wǎng)電氣系統(tǒng)項(xiàng)目立項(xiàng)報(bào)告書中船重工（武漢）凌久電氣有限公司2013年04月02日14一、立項(xiàng)背景 孤島型微電網(wǎng)需求迫切近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及海洋權(quán)益維護(hù)局勢的日益嚴(yán)峻以及西北偏遠(yuǎn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，引起了全社會的的高度關(guān)注，島嶼的戰(zhàn)略價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值都非常高，而很多西北內(nèi)陸也是國家經(jīng)濟(jì)、旅游事業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)。由于這些待開發(fā)的區(qū)域地處偏遠(yuǎn)，大電網(wǎng)無法延伸至此，通常使用柴油發(fā)電作為主要能源，甚至是唯一提供電力的能源，這種供電方式，需要持續(xù)性地提供柴油補(bǔ)給，不僅用電成本高，而且柴油的補(bǔ)給受到地理、氣候、成本以及技術(shù)等多方面原因的影響。因此，有效開發(fā)利用可再生能源，為偏遠(yuǎn)地域提供可靠、高效、可持續(xù)供應(yīng)的清潔能源將關(guān)系到未來區(qū)域經(jīng)濟(jì)、資源的開發(fā)與發(fā)展。因此，為增強(qiáng)在新能源領(lǐng)域的影響力，拓展微電網(wǎng)領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)布局，重慶海裝風(fēng)電設(shè)備有限公司（以下簡稱海裝風(fēng)電）結(jié)合自身在風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)，充分利用其在西北地區(qū)的市場資源以及集團(tuán)公司在海軍市場的獨(dú)特優(yōu)勢，正在積極進(jìn)入孤島型微電網(wǎng)供電系統(tǒng)項(xiàng)目的市場，以謀求在該領(lǐng)域發(fā)展初期就能取得良好開局，為今后新能源的微電網(wǎng)系統(tǒng)項(xiàng)目的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 孤島型微網(wǎng)控制與配電系統(tǒng)研發(fā)的必要性根據(jù)我國軍事、經(jīng)濟(jì)等戰(zhàn)略需求，關(guān)于孤島型微電網(wǎng)，海裝風(fēng)電提出一種以風(fēng)能為主、柴油為輔的孤島式發(fā)電系統(tǒng)，風(fēng)力發(fā)電與柴油發(fā)電機(jī)組屬于不同形式的能源，其發(fā)電原理及輸電、配電設(shè)計(jì)上存在一定差異，因此，該系統(tǒng)則需要對微電網(wǎng)供電系統(tǒng)重新規(guī)劃、設(shè)計(jì)，研制出一個(gè)穩(wěn)定的、健壯的、最大利用風(fēng)能的微電網(wǎng)供電系統(tǒng)。當(dāng)前海裝風(fēng)電已與敦煌雅丹國家地質(zhì)公園達(dá)成協(xié)議，進(jìn)行孤島型微電網(wǎng)供電系統(tǒng)的項(xiàng)目開發(fā)合作。我公司是海裝風(fēng)電股東單位，與海裝風(fēng)電技術(shù)合作已有8年，主要為重慶海裝提供風(fēng)電控制系統(tǒng)。此次海裝風(fēng)電進(jìn)入孤島型微電網(wǎng)項(xiàng)目也為我們進(jìn)入該領(lǐng)域的控制與配電迎來了一個(gè)良好的發(fā)展契機(jī)。根據(jù)市場咨詢公司Mamp。M發(fā)布的一份報(bào)告，全球未來10年在微電網(wǎng)系統(tǒng)的年增長率預(yù)計(jì)12%，主要分區(qū)域有：北美、歐洲、亞太地區(qū)及其他。亞太地區(qū)將是增長最快的市場，中國、印度將領(lǐng)導(dǎo)亞太地區(qū)。目前并網(wǎng)型微網(wǎng)占據(jù)了很大的市場份額，但接下來離網(wǎng)以及混合微網(wǎng)將成長迅速，逐漸取代并網(wǎng)型微網(wǎng)的地位，其中離網(wǎng)型（孤島型）將占據(jù)主要地位。作為能源領(lǐng)域增長如此強(qiáng)勁的市場，我們應(yīng)積極聯(lián)合海裝風(fēng)電，發(fā)揮我公司在電氣與控制的技術(shù)優(yōu)勢，推進(jìn)與其在微電網(wǎng)項(xiàng)目中的合作， 為我們進(jìn)入微電控制與配電領(lǐng)域邁出重要的戰(zhàn)略步伐。 立項(xiàng)申請綜上所述，為了向海島及偏遠(yuǎn)地區(qū)提供穩(wěn)定、安全、可靠的發(fā)電、輸電與配電網(wǎng)絡(luò)，也為了我公司能在迅速發(fā)展的微電網(wǎng)市場中占有一席之地，有必要聯(lián)合海裝風(fēng)電，研究以風(fēng)能為主柴油為輔的孤島型微電網(wǎng)供電系統(tǒng)。在此，我們提出孤島離網(wǎng)微電網(wǎng)供電系統(tǒng)科研項(xiàng)目申請，依托重慶海裝風(fēng)電設(shè)備有限公司，通過本項(xiàng)目實(shí)施，對在海島上或遠(yuǎn)離大電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)內(nèi)陸地區(qū)建立微電網(wǎng)供電系統(tǒng)的主要關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)展開研究，從而為我國能源保障、資源利用等提供有利條件保障，也為我公司積累新技術(shù)、開拓新市場打下必要的基礎(chǔ)。二、微電網(wǎng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在遠(yuǎn)離主干電網(wǎng)的區(qū)域，不具備并入主干電網(wǎng)的條件，因此其供電系統(tǒng)主要以微電網(wǎng)的形式存在。早在20世紀(jì)80到90年代，歐洲與北美國家曾開展過以風(fēng)柴互補(bǔ)微電網(wǎng)的研究，但都未能成功。2000年之后，隨著技術(shù)的進(jìn)步，加上環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力日漸增大，可再生能源微電網(wǎng)的研究又重新開展起來。當(dāng)前處于研究或工程應(yīng)用的可再生能源微電網(wǎng)主要有兩類，一類是可在并網(wǎng)/離網(wǎng)模式之間切換的雙模式微網(wǎng)，一類是只具有離網(wǎng)模式（或稱孤島模式）的微電網(wǎng)。在雙模式微電網(wǎng)中，當(dāng)可再生能源發(fā)電量不足時(shí)，可切換至與并網(wǎng)狀態(tài)， 由主干電網(wǎng)提供穩(wěn)定電源，保證微電網(wǎng)的電能質(zhì)量。大部分實(shí)驗(yàn)微電網(wǎng)和偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村的微電網(wǎng)系統(tǒng)采用這種結(jié)構(gòu)。如美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室建立的微電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，由燃?xì)廨啓C(jī)、光伏發(fā)電、風(fēng)電和儲能電池構(gòu)成200kW微電網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許3套獨(dú)立系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行，并且支持并入大電網(wǎng)。2011年在河北承德建設(shè)了由60kW風(fēng)電、50kW光伏和80kW/128kWh儲能構(gòu)成的可再生能源供電系統(tǒng)，可工作在微網(wǎng)和并網(wǎng)兩種狀態(tài)。具備并網(wǎng)模式的微電網(wǎng)可在風(fēng)能或太陽能出力不足時(shí)從主干電網(wǎng)中獲得電能，其電能質(zhì)量和控制難度都比只具有離網(wǎng)模式的微電網(wǎng)更有優(yōu)勢。但是遠(yuǎn)離大電網(wǎng)使用的微電網(wǎng)并不具備并網(wǎng)條件，只能工作在離網(wǎng)模式。離網(wǎng)模式的微電網(wǎng)負(fù)載容量小，而風(fēng)電和光伏等可再生能源發(fā)電屬于不可控能源，對電網(wǎng)穩(wěn)定性和電能質(zhì)量有很大考驗(yàn)。目前有少量研究和工程化試驗(yàn)。如2005年，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）在敦煌市雅丹景區(qū)建設(shè)了由100kW風(fēng)電、100kW光伏發(fā)電和兩組共2000Ah蓄電池組構(gòu)成的微電網(wǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可運(yùn)行在風(fēng)光儲發(fā)電模式或柴油發(fā)電模式下，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏電池和蓄電池組所提供的電能無法滿足負(fù)載需求時(shí)，需要令電網(wǎng)斷電之后接入柴油發(fā)電機(jī)組，負(fù)載僅由柴油發(fā)電機(jī)供電。這種控制模式不能充分利用可再生能源，并且在切換工作模式時(shí)需要斷電，無法滿足高品質(zhì)的用電要求。2011年5月在浙江東福山建成的微電網(wǎng)系統(tǒng)，由21
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