智能家具自動調節(jié)冷熱、能源大廈自動控制負荷……當微電網遇上智能化，電網建設的一個“新風口”──智能微電網迅速“竄紅”。當前，智能微電網有哪些新內涵？關鍵技術是什么？企業(yè)該以何種姿勢正確擁抱？近日，本報記者采訪了已建成兩個贏利式智能微電網項目、參與制定了兩項世界電工委員會IEC微電網系統(tǒng)標準的金風科技北京天誠同創(chuàng)電氣有限公司總工程師鄭德化。
記者：智能微電網的“智能”主要體現在哪些方面？
鄭德化：智能微電網是以電力電子技術為核心的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是將可再生能源發(fā)電技術、能源管理系統(tǒng)和輸配電基礎設施高度集成的新型電網，是智能電網的發(fā)展趨勢之一。
與傳統(tǒng)的小水電等分布式發(fā)電網不同，智能微電網在控制技術、控制理論、控制思想方面實現了突破性的創(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，可實現用戶側可再生能源的安全消納。同時，它也是一個典型的分布式發(fā)電功能系統(tǒng)，可以通過能源之間的調度，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)用電微網系統(tǒng)所不具備的。
一般來說，當前的微電網都是以電力電子為硬件技術建設起來的，都是智能型的微電網。所謂的“智能”，一是發(fā)電側“智能”，微電網要與大電網“友好相處”并支撐大電網，就需要以信息通信、能源調度等層面的智能功能作保障；二是用電側“智能”，即幫助用戶在不同時段實現科學用電，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，比如告知用戶何時該使用、并能保證用戶使用綠色能源?！熬G色用電”價格便宜不說，還能獲得政府獎勵，受到用戶歡迎理所當然。目前，我們正在進行的智能負荷控制研究，正是為了解決智能用電的問題。
值得注意的是，對智能微電網概念的認識需要不斷突破。例如，當前興起的智慧樓宇本身也是智能微電網，它能實現智能家居的全自動化，同時監(jiān)控冷熱電器，在不影響用戶日常生活的前提下，幫助用戶實現最舒適、最經濟的用電。
總之，相比于傳統(tǒng)微電網，智能微電網追求的是發(fā)電側、用戶側的有機結合，達到最佳的優(yōu)化運行、控制效果。
記者：智能微電網的關鍵技術、設備是什么？
鄭德化：能源互聯網的核心是平臺技術，具體到智能微電網來說，最關鍵的是穩(wěn)定控制技術。
眾所周知，分布式電源是以不穩(wěn)定的、間歇性的風光資源為主的，若不能實現穩(wěn)定控制，接入大電網后就會干擾大電網。要想實現穩(wěn)定控制，微電網就需要配備儲能系統(tǒng)。可以說，智能微電網的“智能”功能，主要是通過對儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定控制來實現的。但是，儲能系統(tǒng)種類復雜，實現其穩(wěn)定控制并非易事。
當前，對于不同種類的儲能設備如何控制、何時控制，仍是一項世界級難題。
為了實現穩(wěn)定控制，我們研發(fā)出了暫態(tài)穩(wěn)控系統(tǒng)、動態(tài)穩(wěn)控系統(tǒng)、負荷側監(jiān)測控制系統(tǒng)、孤島控制系統(tǒng)四套核心產品。其中，暫態(tài)、動態(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。因為控制策略要根據不同用戶、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。
智能微電網的硬件設備主要是控制系統(tǒng)柜。目前，國內的控制系統(tǒng)柜有很多，但能達到世界級標準的還比較少。我們已經主導制定了《微電網規(guī)劃與設計導則》、《微電網運行與控制技術規(guī)范》兩項世界電工委員會IEC微電網系統(tǒng)標準。在標準修訂過程中，通過不斷進行技術驗證與改進，控制系統(tǒng)柜的電流、電壓穩(wěn)定等性能指標甚至超過了世界微電網標準等級。
記者：我國智能微電網發(fā)展前景如何？貴公司主要的智能微電網建設實踐有哪些，未來規(guī)劃是怎樣的？
鄭德化：我國智能微電網市場有待進一步挖掘，其面臨的問題有兩個方面。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)展經驗和商業(yè)模式，例如在加拿大某些地區(qū)，企業(yè)投資微電網項目，政府會免費供給儲能資金和設備。二是儲能系統(tǒng)價格偏高。近幾年來，儲能技術雖實現了飛躍，但并未出現顛覆性的技術革命，儲能系統(tǒng)的價格仍然相對較高。
目前，我們已經建成了兩個能為公司帶來經濟效益的智能微電網，其中之一是為中車集團在江蘇大豐建設的微電網項目。這是我國第一個商業(yè)化的智能微電網示范性產品，項目建設未享受國家補貼，現在已經實現了贏利。另一個是在寧夏嘉澤建設的智能微電網項目，該項目運用了我們自主研發(fā)的智能微網暫態(tài)穩(wěn)控保護裝置，實現了微電網的智能化、遠程無人值守控制。
另外，我們正在北京新建一座能源大廈。能源大廈將以大數據中心為核心，并嘗試與其所在園區(qū)現有的微電網結合起來，做成園區(qū)能源互聯網。目前我們設想的是完成居民飲食起居、娛樂等所需的大部分負荷，并對各種負荷進行分類，然后實現能源優(yōu)化控制。這將是一項驕人的業(yè)績。
我們將微燃機引入到兆瓦級微電網，并將微燃機與柴油機聯合組成超過1兆瓦的主支撐電源，實現對大電網的友好互動。這在國內是首創(chuàng)。
通過微燃機天然氣冷熱電三聯供、分布式可再生能源和智能電網等方式，能夠實現多能互補和協同供應，為園區(qū)提供高效、智能的能源供應和相關的增值服務，同時實施能源需求側管理，推動能源就近消納，提高能源綜合利用效率。
我們還在研制微燃機并網、離網多模式的運行控制策略。有關該研究，世界范圍內的成功案例還非常少。該研究一旦取得進展，將是微電網控制技術方面的重大突破。
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