隨著新能源發(fā)電越來(lái)越多，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，分布式能源發(fā)電也逐漸并入大電網(wǎng)，提高能源利用率。但分布式并網(wǎng)可能對(duì)大電網(wǎng)帶來(lái)的影響同樣不能忽視，對(duì)于這一點(diǎn)，中廣核太陽(yáng)能有限公司的謝彬博士認(rèn)為微電網(wǎng)和儲(chǔ)能技術(shù)是解決這一問(wèn)題的方法之一，并給出了自己的分析。

　　大型微電網(wǎng)電站運(yùn)營(yíng)的主要難點(diǎn)。第一個(gè)難點(diǎn)是大規(guī)模微電網(wǎng)系統(tǒng)需要同步機(jī)特性的多機(jī)并接運(yùn)行，由于現(xiàn)在并不具備同步機(jī)特性，所以其實(shí)限制了組網(wǎng)規(guī)模和組網(wǎng)方式，也影響了組網(wǎng)的應(yīng)用和拓展性，另一個(gè)難點(diǎn)是對(duì)于光儲(chǔ)能峰巔控制。

　　因?yàn)楣夥l(fā)電的特性是隨機(jī)波動(dòng)，需要進(jìn)行大功率跟蹤，因此蓄電池充放電需要遵循該特性，光伏電量的變化影響了充放電的控制?，F(xiàn)有技術(shù)還不能兼顧充放電控制及逆變器的運(yùn)行。而對(duì)于逆變型電源來(lái)說(shuō)，只能應(yīng)用單一類型電壓源，并網(wǎng)時(shí)候多以電源方式介入，不能實(shí)現(xiàn)多種電壓源并結(jié)組網(wǎng)。另一個(gè)難點(diǎn)是頻率問(wèn)題。由于光伏發(fā)電和負(fù)荷用電是隨即波動(dòng)的，對(duì)于電站來(lái)說(shuō)，要保障供電的平穩(wěn)，同時(shí)還需要功率調(diào)配和保障安全度，也需要通過(guò)電量調(diào)控來(lái)保障系統(tǒng)的可靠性。實(shí)際上對(duì)于多源系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它的難點(diǎn)在于能量平衡的問(wèn)題。因?yàn)槎嘣吹南到y(tǒng)需要能量管理系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行協(xié)調(diào)。而多源的連接、多態(tài)的共存、多源的并接等，這些都需要根據(jù)設(shè)備狀態(tài)、用電需求等情況進(jìn)行統(tǒng)籌管控。

　　謝彬認(rèn)為大型光伏離網(wǎng)電站的關(guān)鍵技術(shù)包括設(shè)計(jì)的優(yōu)化，合理的配置，以及善于使用設(shè)備運(yùn)行模式等。我們采用的方案是黃河儲(chǔ)能，通過(guò)科學(xué)的搭配，對(duì)于儲(chǔ)能的充放電特性進(jìn)行充分的應(yīng)用，在這里儲(chǔ)能相當(dāng)于負(fù)荷調(diào)配的結(jié)點(diǎn)。然后通過(guò)平抑波動(dòng)、平衡功率等方式，對(duì)能量進(jìn)行智能的管控。對(duì)于高滲透率電源構(gòu)建的微電網(wǎng)，頻繁的大幅度劇烈波動(dòng)，需要設(shè)備能夠快速反應(yīng)，能夠平衡這些光伏發(fā)電的劇烈波動(dòng)。而儲(chǔ)能在高滲透率構(gòu)建的微電網(wǎng)中，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性以及效能。

　　儲(chǔ)能系統(tǒng)的主要層級(jí)有：電池管理層級(jí)，簡(jiǎn)稱EMS，用于對(duì)所有能量和負(fù)荷預(yù)測(cè)進(jìn)行調(diào)度；另一個(gè)是PCS的管理層級(jí)，主要是對(duì)電池的控制和對(duì)能量系統(tǒng)的調(diào)度，能夠隨時(shí)平抑各種負(fù)荷和發(fā)電的波動(dòng)。中廣核做了很多示范項(xiàng)目，包括青海玉樹曲麻萊縣的7.2兆瓦項(xiàng)目，以及另一個(gè)3兆瓦的項(xiàng)目。

　　例如青海玉樹曲麻萊7.203兆瓦項(xiàng)目，曲麻萊縣的總變壓器容量約為5.6兆伏，之前是通過(guò)自取水電網(wǎng)進(jìn)行供電，根據(jù)電力調(diào)配大約每三天可以給曲麻萊縣供一次電，供電量約為600千瓦。中廣核為了解決曲麻萊縣長(zhǎng)期不能穩(wěn)定用電的問(wèn)題，申請(qǐng)了離網(wǎng)電站項(xiàng)目。

　　7.203兆瓦供電項(xiàng)目的配置是：5兆瓦時(shí)的鋰電，20兆瓦時(shí)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，7兆瓦光伏發(fā)電系統(tǒng)。采用集裝箱式的用電器，電站的技術(shù)特點(diǎn)之一是采用了微電網(wǎng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的光儲(chǔ)電站；同時(shí)采用了多維動(dòng)態(tài)的EMS系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)智能管控，保證了系統(tǒng)的高可靠性。目前該電站已經(jīng)運(yùn)行了半年左右，能夠持續(xù)為縣城供電。通過(guò)該項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行情況我們發(fā)現(xiàn)，無(wú)柴油機(jī)的大型離網(wǎng)電站在技術(shù)上是可行的，而且比較可靠。

　　同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題。首先是鋰離子電池和鉛酸電池的混合結(jié)構(gòu)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)可靠性有明顯的提高，且儲(chǔ)能溫度分布對(duì)電池性能影響也很大。所以在大規(guī)模系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，鋰電池和鉛酸電池的加熱負(fù)荷很高，這主要是由于地處高海拔地區(qū)，溫度特性較差，電池電量必須分出一部分對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行加熱。

　　鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在整個(gè)電站中擔(dān)當(dāng)了電壓源的角色，它對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性有著巨大的影響。而用于檢測(cè)電子電源和溫度的鉛酸電池儲(chǔ)能系統(tǒng)不如BMS系統(tǒng)可靠。因此該系統(tǒng)的BMS層級(jí)仍需進(jìn)一步提高和完善，才能使電池的效能發(fā)揮到最大。

　　在這種大規(guī)模離網(wǎng)電站中，又增加了遠(yuǎn)程監(jiān)控、診斷和升級(jí)功能，這對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)十分重要。但該電站的遠(yuǎn)程監(jiān)控能力、故障分級(jí)和大數(shù)據(jù)處理能力，以及自學(xué)習(xí)能力，和EMS都有待提高。同時(shí)大型離網(wǎng)電站對(duì)設(shè)計(jì)、施工和設(shè)備要求也很高，要在項(xiàng)目前期的開發(fā)階段做好充分的準(zhǔn)備。