智能家具自動(dòng)調(diào)節(jié)冷熱、能源大廈自動(dòng)控制負(fù)荷……當(dāng)微電網(wǎng)遇上智能化，電網(wǎng)建設(shè)的一個(gè)“新風(fēng)口”──智能微電網(wǎng)迅速“竄紅”。當(dāng)前，智能微電網(wǎng)有哪些新內(nèi)涵？關(guān)鍵技術(shù)是什么？企業(yè)該以何種姿勢正確擁抱？近日，本報(bào)記者采訪了已建成兩個(gè)贏利式智能微電網(wǎng)項(xiàng)目、參與制定了兩項(xiàng)世界電工委員會(huì)IEC微電網(wǎng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的金風(fēng)科技北京天誠同創(chuàng)電氣有限公司總工程師鄭德化。
記者：智能微電網(wǎng)的“智能”主要體現(xiàn)在哪些方面？
鄭德化：智能微電網(wǎng)是以電力電子技術(shù)為核心的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是將可再生能源發(fā)電技術(shù)、能源管理系統(tǒng)和輸配電基礎(chǔ)設(shè)施高度集成的新型電網(wǎng)，是智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢之一。
與傳統(tǒng)的小水電等分布式發(fā)電網(wǎng)不同，智能微電網(wǎng)在控制技術(shù)、控制理論、控制思想方面實(shí)現(xiàn)了突破性的創(chuàng)新。它本身可以看作是小型的電力系統(tǒng)，具備完整的發(fā)、輸、配電功能，可實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)可再生能源的安全消納。同時(shí)，它也是一個(gè)典型的分布式發(fā)電功能系統(tǒng)，可以通過能源之間的調(diào)度，提高終端能源利用率。這些都是傳統(tǒng)小水電式等簡單的發(fā)用電微網(wǎng)系統(tǒng)所不具備的。
一般來說，當(dāng)前的微電網(wǎng)都是以電力電子為硬件技術(shù)建設(shè)起來的，都是智能型的微電網(wǎng)。所謂的“智能”，一是發(fā)電側(cè)“智能”，微電網(wǎng)要與大電網(wǎng)“友好相處”并支撐大電網(wǎng)，就需要以信息通信、能源調(diào)度等層面的智能功能作保障；二是用電側(cè)“智能”，即幫助用戶在不同時(shí)段實(shí)現(xiàn)科學(xué)用電，比如無人值守地控制智能充電樁的充電、放電等。
智能微電網(wǎng)除了要更穩(wěn)定、更安全之外，還要為用戶提供更多信息，比如告知用戶何時(shí)該使用、并能保證用戶使用綠色能源。“綠色用電”價(jià)格便宜不說，還能獲得政府獎(jiǎng)勵(lì)，受到用戶歡迎理所當(dāng)然。目前，我們正在進(jìn)行的智能負(fù)荷控制研究，正是為了解決智能用電的問題。
值得注意的是，對智能微電網(wǎng)概念的認(rèn)識需要不斷突破。例如，當(dāng)前興起的智慧樓宇本身也是智能微電網(wǎng)，它能實(shí)現(xiàn)智能家居的全自動(dòng)化，同時(shí)監(jiān)控冷熱電器，在不影響用戶日常生活的前提下，幫助用戶實(shí)現(xiàn)最舒適、最經(jīng)濟(jì)的用電。
總之，相比于傳統(tǒng)微電網(wǎng)，智能微電網(wǎng)追求的是發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)的有機(jī)結(jié)合，達(dá)到最佳的優(yōu)化運(yùn)行、控制效果。
記者：智能微電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備是什么？
鄭德化：能源互聯(lián)網(wǎng)的核心是平臺(tái)技術(shù)，具體到智能微電網(wǎng)來說，最關(guān)鍵的是穩(wěn)定控制技術(shù)。
眾所周知，分布式電源是以不穩(wěn)定的、間歇性的風(fēng)光資源為主的，若不能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制，接入大電網(wǎng)后就會(huì)干擾大電網(wǎng)。要想實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制，微電網(wǎng)就需要配備儲(chǔ)能系統(tǒng)?？梢哉f，智能微電網(wǎng)的“智能”功能，主要是通過對儲(chǔ)能系統(tǒng)的穩(wěn)定控制來實(shí)現(xiàn)的。但是，儲(chǔ)能系統(tǒng)種類復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)定控制并非易事。
當(dāng)前，對于不同種類的儲(chǔ)能設(shè)備如何控制、何時(shí)控制，仍是一項(xiàng)世界級難題。
為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制，我們研發(fā)出了暫態(tài)穩(wěn)控系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)穩(wěn)控系統(tǒng)、負(fù)荷側(cè)監(jiān)測控制系統(tǒng)、孤島控制系統(tǒng)四套核心產(chǎn)品。其中，暫態(tài)、動(dòng)態(tài)穩(wěn)控采用的是同一套系統(tǒng)，但兩者的控制策略完全不同。因?yàn)榭刂撇呗砸鶕?jù)不同用戶、不同需求的情況而不斷變化。目前，仍有很多具體情況、具體場景的控制策略還在不斷摸索中。
智能微電網(wǎng)的硬件設(shè)備主要是控制系統(tǒng)柜。目前，國內(nèi)的控制系統(tǒng)柜有很多，但能達(dá)到世界級標(biāo)準(zhǔn)的還比較少。我們已經(jīng)主導(dǎo)制定了《微電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)導(dǎo)則》、《微電網(wǎng)運(yùn)行與控制技術(shù)規(guī)范》兩項(xiàng)世界電工委員會(huì)IEC微電網(wǎng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。在標(biāo)準(zhǔn)修訂過程中，通過不斷進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證與改進(jìn)，控制系統(tǒng)柜的電流、電壓穩(wěn)定等性能指標(biāo)甚至超過了世界微電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)等級。
記者：我國智能微電網(wǎng)發(fā)展前景如何？貴公司主要的智能微電網(wǎng)建設(shè)實(shí)踐有哪些，未來規(guī)劃是怎樣的？
鄭德化：我國智能微電網(wǎng)市場有待進(jìn)一步挖掘，其面臨的問題有兩個(gè)方面。一是國家政策不明朗。這一方面可借鑒歐美國家成熟的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和商業(yè)模式，例如在加拿大某些地區(qū)，企業(yè)投資微電網(wǎng)項(xiàng)目，政府會(huì)免費(fèi)供給儲(chǔ)能資金和設(shè)備。二是儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)格偏高。近幾年來，儲(chǔ)能技術(shù)雖實(shí)現(xiàn)了飛躍，但并未出現(xiàn)顛覆性的技術(shù)革命，儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)格仍然相對較高。
目前，我們已經(jīng)建成了兩個(gè)能為公司帶來經(jīng)濟(jì)效益的智能微電網(wǎng)，其中之一是為中車集團(tuán)在江蘇大豐建設(shè)的微電網(wǎng)項(xiàng)目。這是我國第一個(gè)商業(yè)化的智能微電網(wǎng)示范性產(chǎn)品，項(xiàng)目建設(shè)未享受國家補(bǔ)貼，現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了贏利。另一個(gè)是在寧夏嘉澤建設(shè)的智能微電網(wǎng)項(xiàng)目，該項(xiàng)目運(yùn)用了我們自主研發(fā)的智能微網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)控保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)了微電網(wǎng)的智能化、遠(yuǎn)程無人值守控制。
另外，我們正在北京新建一座能源大廈。能源大廈將以大數(shù)據(jù)中心為核心，并嘗試與其所在園區(qū)現(xiàn)有的微電網(wǎng)結(jié)合起來，做成園區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)。目前我們設(shè)想的是完成居民飲食起居、娛樂等所需的大部分負(fù)荷，并對各種負(fù)荷進(jìn)行分類，然后實(shí)現(xiàn)能源優(yōu)化控制。這將是一項(xiàng)驕人的業(yè)績。
我們將微燃機(jī)引入到兆瓦級微電網(wǎng)，并將微燃機(jī)與柴油機(jī)聯(lián)合組成超過1兆瓦的主支撐電源，實(shí)現(xiàn)對大電網(wǎng)的友好互動(dòng)。這在國內(nèi)是首創(chuàng)。
通過微燃機(jī)天然氣冷熱電三聯(lián)供、分布式可再生能源和智能電網(wǎng)等方式，能夠?qū)崿F(xiàn)多能互補(bǔ)和協(xié)同供應(yīng)，為園區(qū)提供高效、智能的能源供應(yīng)和相關(guān)的增值服務(wù)，同時(shí)實(shí)施能源需求側(cè)管理，推動(dòng)能源就近消納，提高能源綜合利用效率。
我們還在研制微燃機(jī)并網(wǎng)、離網(wǎng)多模式的運(yùn)行控制策略。有關(guān)該研究，世界范圍內(nèi)的成功案例還非常少。該研究一旦取得進(jìn)展，將是微電網(wǎng)控制技術(shù)方面的重大突破。
