風(fēng)電| 光伏 | 儲(chǔ)能 | 充電樁 | 能量管理系統(tǒng)
充電現(xiàn)狀 充電需求增加
2022年我國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量達(dá)到520萬(wàn)臺(tái),同比增長(zhǎng)近100%。其中,公共充電基礎(chǔ)設(shè)施增長(zhǎng)約65萬(wàn)臺(tái),累計(jì)數(shù)量達(dá)到180萬(wàn)臺(tái);私人充電基礎(chǔ)設(shè)施增長(zhǎng)約190萬(wàn)臺(tái),累計(jì)數(shù)量超過(guò)340萬(wàn)臺(tái)。
電動(dòng)汽車充電量持續(xù)增長(zhǎng),2022年全年充電量超過(guò)400億千瓦時(shí),同比增長(zhǎng)85%以上。
充電現(xiàn)狀 充電帶來(lái)的挑戰(zhàn)
隨著全球能源危機(jī)、用能增加以及新能源技術(shù)的增加,新能源發(fā)電越來(lái)越廣,并逐步形成新型能源與電力市場(chǎng),但新能源的能量密度普遍偏低,進(jìn)行大功率發(fā)電還需要挑選適合的位置場(chǎng)地,因此屬于間歇式電源。而微電網(wǎng)技術(shù)的提出,為高效利用這些新能源電力提供了重要的技術(shù)方向。
政策環(huán)境:政策大力推動(dòng),制度標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)完善
2015年7月國(guó)家能源局印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》
2017年7月能源局發(fā)布《推進(jìn)并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設(shè)試行辦法》
2018年2月國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)測(cè)試規(guī)范》
2021年9月國(guó)務(wù)院《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》
明確以消納可再生能源為主體的增量配電網(wǎng)、微電網(wǎng)和分布式電源的市場(chǎng)主體地位。
成本趨勢(shì):技術(shù)進(jìn)步促成本持續(xù)下行,裝機(jī)動(dòng)能增強(qiáng)
據(jù)Bloomberg數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)到2025年光伏組件有望降至0.15美元/W,降幅達(dá)37%;鋰電池價(jià)格到2024年將降至94美元/kWh,2030年將降至62美元/kWh,電化
學(xué)儲(chǔ)能成本持續(xù)下降推動(dòng)微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性持續(xù)提升。
發(fā)展意義:助力分布式新能源末端消納,保障國(guó)家能源安全
2022年3月發(fā)改委與能源局印發(fā)《“十四五"現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》指出積極發(fā)展以消納新能源為主的智能微電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)與大電網(wǎng)兼容互補(bǔ),保障國(guó)家能源安全。
2022年7月住建部和發(fā)改委印發(fā)的《“十四五"全國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》指出有序推進(jìn)主動(dòng)配電網(wǎng)、微電網(wǎng)、交直流混合電網(wǎng)應(yīng)用,推動(dòng)供電服務(wù)向“供電+能效服務(wù)"延伸拓展。
包含微電網(wǎng)組成、微電網(wǎng)的運(yùn)行模式、組成設(shè)備和應(yīng)用場(chǎng)景等。
微電網(wǎng)系統(tǒng)組成:
由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng),是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)。
分類:
并網(wǎng)型:既可以與外部電網(wǎng)連接運(yùn)行,也支持離網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行,以并網(wǎng)為主。
離網(wǎng)型:不與外部電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)電能自發(fā)自用,功率平衡微電網(wǎng)。
力發(fā)電機(jī)組將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為交流電能,風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的幅值、頻率均不穩(wěn)定的交流電,經(jīng)過(guò)控制器整流成直流電后輸
出給逆變電源,由逆變電源轉(zhuǎn)換成幅值、頻率均穩(wěn)定的交流電,經(jīng)過(guò)電度表計(jì)量
后,直接饋入直流電逆變?yōu)?AC380V、
50Hz的三相交流電
(1)風(fēng)力機(jī)組部分:捕獲風(fēng)能并將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為交變電能;包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、塔架、地基、
線纜等。
(2)并網(wǎng)控制部分: 控制風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行,內(nèi)置整流模塊輸出直流電能,并對(duì)輸出最高電壓進(jìn)行限制,保護(hù)后端逆變器;包括并網(wǎng)控制器、泄荷器、線纜等。
(3)逆變部分:將控制器輸出的直流電逆變成交流電并將能量饋入電網(wǎng),帶升壓變隔離;包括并網(wǎng)逆變器、線纜等。
(4)卸荷部分:實(shí)現(xiàn)智能控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行剎車停機(jī),確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)在異常工況下的安全。
電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由電池組、儲(chǔ)能變流器(PCS)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、能量管理系統(tǒng)
(EMS)以及其他電氣設(shè)備構(gòu)成。
電池組是儲(chǔ)能系統(tǒng)最主要的構(gòu)成部分;
電池管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)電池的監(jiān)測(cè)、評(píng)估、保護(hù)以及均衡等;
儲(chǔ)能變流器可以控制儲(chǔ)能電池組的充電和放電過(guò)程,進(jìn)行交直流的變換。
能量管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和能量調(diào)度等;
交流母線微電網(wǎng)--并網(wǎng)型
交流母線微電網(wǎng)--離網(wǎng)型
接入系統(tǒng)電壓等級(jí)
微電網(wǎng)宜采用單個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)接入系統(tǒng)。當(dāng)有兩個(gè)及以上與外部電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)時(shí),在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí),應(yīng)保證只有一個(gè)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)。
當(dāng)高、低兩級(jí)電壓均具備接入條件時(shí),可采用低電壓等級(jí)接入,但不應(yīng)低于微電網(wǎng)內(nèi)最高電壓等級(jí)。
微型:電壓等級(jí):35kV及以下為主,系統(tǒng)容量:最大用電負(fù)荷原則上≤20MW
清潔:可再生能源裝機(jī)容量占比50%以上,系統(tǒng)綜合能源利用效率在70%以上
自治:具有獨(dú)立運(yùn)行的控制系統(tǒng);獨(dú)立運(yùn)行時(shí)保障不低于2小時(shí)連續(xù)供電與外部電網(wǎng)年交換電量一般不超過(guò)年用電量的50%
友好:交換功率和交換時(shí)段具有可控性;
與并入電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)備用、調(diào)峰、需
求側(cè)響應(yīng)等雙向服務(wù)