在當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型的大背景下,分布式發(fā)電技術(shù)正逐步成為電力供應(yīng)的重要組成部分。作為其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,微電網(wǎng)系統(tǒng)能夠有效整合各類小型可再生能源發(fā)電設(shè)施,并通過(guò)靈活的調(diào)度機(jī)制實(shí)現(xiàn)能量的高效利用及穩(wěn)定輸出。在此過(guò)程中,如何合理配置儲(chǔ)能裝置與發(fā)電機(jī)之間的協(xié)調(diào)工作模式顯得尤為重要。
一、引言
隨著人們對(duì)清潔能源需求的增長(zhǎng)以及傳統(tǒng)化石燃料資源日益枯竭,開(kāi)發(fā)新型綠色低碳能源已成為全球共識(shí)。而以風(fēng)力、光伏為代表的可再生分布式電源因其環(huán)境友好型特征備受青睞,在實(shí)際應(yīng)用中呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展之勢(shì)。然而,這些新能源形式普遍存在間歇性和隨機(jī)性問(wèn)題,這給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。因此,構(gòu)建包含有儲(chǔ)能單元的微網(wǎng)結(jié)構(gòu)成為了研究熱點(diǎn)。
二、微電網(wǎng)簡(jiǎn)介及其特點(diǎn)
所謂“微電網(wǎng)”,通常指的是由若干個(gè)分布式電源(如太陽(yáng)能電池板或小型風(fēng)力渦輪機(jī))、負(fù)載以及可能存在的儲(chǔ)能設(shè)備所組成的局部供電網(wǎng)絡(luò)。它既可以獨(dú)立運(yùn)行也可以與主網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)作,具有高度靈活性和自適應(yīng)能力。具體來(lái)說(shuō),相比于傳統(tǒng)大型集中式電站而言,微電網(wǎng)主要具備以下幾方面優(yōu)勢(shì):
三、儲(chǔ)能在微電網(wǎng)中的作用
對(duì)于一個(gè)典型的微電網(wǎng)架構(gòu)而言,儲(chǔ)能裝置發(fā)揮著至關(guān)重要的支撐角色——當(dāng)過(guò)剩電力產(chǎn)生時(shí)儲(chǔ)存起來(lái)備用;反之則釋放出來(lái)彌補(bǔ)短缺狀況。這樣不僅能夠平滑波動(dòng)性較強(qiáng)的輸入信號(hào),同時(shí)還能保證用戶端獲取到平穩(wěn)可靠的電力服務(wù)。此外,在某些特殊情況下(比如停電期間),僅依靠?jī)?nèi)部資源也能維持一定時(shí)間內(nèi)正常運(yùn)作需要。
四、配合運(yùn)行策略概述
目前業(yè)界普遍采用基于預(yù)測(cè)模型的優(yōu)化方法來(lái)指導(dǎo)儲(chǔ)能單元與發(fā)電機(jī)組之間相互協(xié)作的方式選擇。該類方案大致分為兩步走流程:
首先依據(jù)天氣預(yù)報(bào)信息推算出未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)各類型DGs預(yù)期功率曲線圖;
其次根據(jù)上述數(shù)據(jù)制定相應(yīng)充放電計(jì)劃確保總體系數(shù)最優(yōu)解狀態(tài)。
五、案例分析與討論
為更直觀地展示本文所提及理念的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景效果,我們假設(shè)存在如下場(chǎng)景描述:
假定某地區(qū)建有一個(gè)包含光伏發(fā)電站+鋰離子電池組構(gòu)成的小規(guī)模社區(qū)級(jí)微電網(wǎng)系統(tǒng)。其中前者負(fù)責(zé)收集太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為直流電流后供給居民用電消耗;后者則是充當(dāng)緩沖器的角色,在夜晚或者陰雨天等光照條件不佳的情況下提供額外的能量支持。
基于歷史氣象資料統(tǒng)計(jì)得到每年6月份晴朗日子占比約為70%,剩余時(shí)間為多云至小雨級(jí)別變化。據(jù)此可以預(yù)見(jiàn)到每天白天大部分時(shí)間里太陽(yáng)能電池板將處于滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下,晚上或次日清晨再將其存儲(chǔ)于鋰電池之中。至于具體操作邏輯,則需借助專門(mén)設(shè)計(jì)的智能控制器來(lái)自動(dòng)執(zhí)行切換命令。
六、結(jié)論
總之,為了應(yīng)對(duì)不斷增長(zhǎng)的電力消費(fèi)需求及可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)要求,發(fā)展和完善微電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)之一。而在這一進(jìn)程中,科學(xué)合理的儲(chǔ)能管理策略更是起到了舉足輕重的作用。只有充分挖掘兩者間潛在協(xié)同效益,才能最大程度上提升整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效率和社會(huì)價(jià)值創(chuàng)造能力。