江蘇鳳谷節(jié)能科技有限公司  能源互聯(lián)網(wǎng)概念是在李克強(qiáng)總理提出制定“互聯(lián)網(wǎng)+行動(dòng)計(jì)劃”的基礎(chǔ)上逐漸形成的。“能源互聯(lián)網(wǎng)的提出，對于能源革命具有重要的工具性意義，可以推動(dòng)我國能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整、可以促進(jìn)新型能源系統(tǒng)的發(fā)展。新型能源系統(tǒng)將以電力系統(tǒng)為核心與紐帶，多類型能源網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)高度整合，各個(gè)參與主體既是‘生產(chǎn)者’，又是‘消費(fèi)者’，這將促進(jìn)新能源更加迅速，更加便捷地加入到能源互聯(lián)網(wǎng)中。”華北電力大學(xué)人文學(xué)院副院長、北京能源發(fā)展研究基地主任王偉告訴記者。

能源互聯(lián)網(wǎng)背景下微電網(wǎng)帶來的新機(jī)遇

如果說，政策助力是讓新能源在能源互聯(lián)網(wǎng)大背景下發(fā)揮作用的“軟件”，那么微電網(wǎng)或許就是新能源所需要的“硬件”。今年9月，國家能源局新能源司副司長梁志鵬透露，國家能源局正通過三項(xiàng)工作推動(dòng)新能源微電網(wǎng)發(fā)展：一是啟動(dòng)新能源微電網(wǎng)的示范項(xiàng)目建設(shè);二是完善新能源微電網(wǎng)規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)體系;三是研究出臺(tái)支持新能源微電網(wǎng)的政策。

但是，電力行業(yè)皆知，獨(dú)立微電網(wǎng)若沒有能源儲(chǔ)存系統(tǒng)，可再生能源占總發(fā)電來源比率最高只能達(dá)到四成。對于微電網(wǎng)而言，選擇正確的可再生能源組合策略相當(dāng)重要，若是整合不佳，將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)頻率與電壓變化，并需要柴油發(fā)電機(jī)不時(shí)開開停停，因而需要許多柴油發(fā)電備轉(zhuǎn)容量，結(jié)果反而變得依賴柴油。

王偉介紹，目前微電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)有了新的突破，ABB今年9月參與舉辦于巴塞羅那的全球微電網(wǎng)創(chuàng)新論壇時(shí)表示，只要加上自動(dòng)化系統(tǒng)輔助，獨(dú)立微電網(wǎng)的可再生能源最高比率可達(dá)五成，不需要能源儲(chǔ)存系統(tǒng)的輔助。

受訪專家和企業(yè)均認(rèn)為，綠能寶也好，家庭光伏系統(tǒng)也好，還是光伏農(nóng)業(yè)創(chuàng)客空間，這些想法在能源互聯(lián)網(wǎng)化的大背景下，能帶來新的商機(jī)，但都只停留在嘗試的階段，若要惠及大眾，達(dá)到理想的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益，還需要政策和技術(shù)的“保駕護(hù)航”。

智能微電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化以最小的代價(jià)換取最大的收益

優(yōu)化微電網(wǎng)運(yùn)行的必要性，第一大規(guī)?？稍偕茉窗l(fā)電的突出問題，并網(wǎng)和消納困難，棄風(fēng)棄光嚴(yán)重，市場機(jī)制和管理體系僵化。這個(gè)是存在主要的問題。如果說我要發(fā)展微電網(wǎng)，就地消納，損耗小，配電靈活，多能源互補(bǔ)性強(qiáng)，可推廣需求側(cè)管理等互動(dòng)用能理念，給用戶帶來更好的收益。

如何提高運(yùn)行的優(yōu)化，建立微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，包括對微電源，儲(chǔ)能系統(tǒng)，負(fù)荷，以及控制裝置進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐渲煤蛢?yōu)化。這個(gè)說明外部電網(wǎng)和智能微電網(wǎng)之間的一些關(guān)系，通過能量調(diào)度優(yōu)化對負(fù)荷，可再生能源，儲(chǔ)能進(jìn)行檢測和管理，實(shí)現(xiàn)智能微電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化，我們可以對能量因?yàn)楣芾?，從而達(dá)到運(yùn)行的效果。主要為用戶減少運(yùn)行成本，增加效益。戶用智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)了10MW光伏28.8KW.H儲(chǔ)能的微電網(wǎng)系統(tǒng)。在未來5到10年居民用電80%將會(huì)自己自主，這種自己自主主要是來自光伏儲(chǔ)能微電網(wǎng)的運(yùn)用。如果光伏和儲(chǔ)能瓶頸出現(xiàn)了，這個(gè)10年的期限很快就可以突破。

在光伏儲(chǔ)能微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，包括光伏陣列，并網(wǎng)逆變器，用電負(fù)載，蓄電池組，雙向逆變器等等，這個(gè)就是我們研究的背景。這個(gè)系統(tǒng)有什么特點(diǎn)?就是能量管理和協(xié)調(diào)控制是我們需要做的。還有交直流雙向能量流動(dòng)，我們既可以并網(wǎng)，也可以獨(dú)立運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊一些監(jiān)控。我們看一下影響光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行因素有哪些。

一個(gè)是光伏發(fā)電系統(tǒng)隨機(jī)性大，不受人工調(diào)度，第二分時(shí)電價(jià)政策使微電網(wǎng)根據(jù)電價(jià)變化調(diào)整用電策略，第三負(fù)荷的接入和切除具有隨機(jī)性，不能正確預(yù)測這個(gè)我們展示了光伏發(fā)電不穩(wěn)定性，這個(gè)是分析變化的曲線，不但受光照影響，而且會(huì)受溫度的影響?，F(xiàn)在有的企業(yè)做了專利，利用光熱，水冷，而且對電池板進(jìn)行冷卻，冷卻完了以后，熱水同時(shí)進(jìn)行熱發(fā)電，就是綜合利用，目的也是提高效率。一個(gè)是進(jìn)行最大功率跟蹤，第二個(gè)優(yōu)先使用光伏為負(fù)載供電，第三剩余電量用蓄電池儲(chǔ)存，可以進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益。

分時(shí)定價(jià)策略，為了鼓勵(lì)節(jié)約用電，把一天24小時(shí)分成幾個(gè)不同的段，不同段有不同的電價(jià)。在晚上或者是中午比較熱的時(shí)候，用電比較大的時(shí)候，電就比較夠。如果光伏發(fā)電用不了，可以賣到網(wǎng)上，提高收益。在低谷期，我們可以蓄電池充電，高峰期賣出去，利用差價(jià)給用戶提高收益。這一塊比較低，這一塊就比較高了。符合的用電量比較大。這條曲線就變得比較曲線了。通過調(diào)度可控單元，蓄電池來實(shí)現(xiàn)填補(bǔ)。蓄電池的壽命，使用期限一個(gè)是充放電次數(shù)，重放深度，充放電的功率，因?yàn)楝F(xiàn)在來講，這個(gè)蓄電池價(jià)格還是比較高的。如何控制和優(yōu)化這些參數(shù)，這個(gè)是做的主要工作。

為了實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化，我們建了一些數(shù)學(xué)模型，包括蓄電池折舊成本，電網(wǎng)購電成本，淡忘售電車收益，設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本。同用戶收益來講，沒有這些目標(biāo)約束的話，收益是無窮大，但是任何目標(biāo)有限制的及這個(gè)限制考慮四個(gè)問題，一個(gè)是功率平衡的問題等等，這個(gè)符合用電安全相關(guān)的。這個(gè)具體研究方案所做的一些工作，就不再用了。

我們采用了將光伏出力與用電負(fù)荷視做區(qū)間數(shù)，不需要其準(zhǔn)確的概率分布，可實(shí)施性強(qiáng)。這個(gè)是我們建立了一些模型。

這個(gè)就是我們針對兩種不同的情況，蓄電池更換價(jià)格，現(xiàn)在比較好一點(diǎn)，就是2.4萬，另外一種是一萬多一點(diǎn)，這個(gè)給了不同的曲線。這幅圖谷期電價(jià)時(shí)期利用電網(wǎng)為蓄電池充電，紅線是電價(jià)，在谷期電價(jià)時(shí)期利用電網(wǎng)為蓄電池充電，由于蓄電池折舊成本較高，蓄電池并未充滿，因?yàn)槌錆M會(huì)對壽命造成很大的影響。到這個(gè)就是利用一個(gè)模型所獲得的一些結(jié)果，這個(gè)利用不確定模型獲得的結(jié)果，考慮中午用電不確定性，我在這里做了一些示范調(diào)整。更多是用不確定性的變化。以每度電大概花費(fèi)到底要多少錢所得的結(jié)果，所以它的優(yōu)化是零，實(shí)際的調(diào)度和實(shí)際的情況沒有差別的。我們考慮施繼興，考慮不確定性的情況，他們一定的差別。但是它更加適合于現(xiàn)實(shí)的情況，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)不管是符合用電還好，還是光伏發(fā)電也好，都是變化的。我們給它一個(gè)范圍，你只要在范圍變化，這個(gè)情況都是適用的。

探討能源互聯(lián)網(wǎng)中直流微電網(wǎng)的商業(yè)模式

很多人問是不是直流微電網(wǎng)很好?但是任何一個(gè)國家電網(wǎng)都是交流的，所有的設(shè)備的交流，這樣一個(gè)直流微電網(wǎng)怎么推廣?第一個(gè)建立直流微電網(wǎng)孤網(wǎng)系統(tǒng)，第二個(gè)直流微電網(wǎng)與某項(xiàng)具體應(yīng)用相結(jié)合。目前來說市面上已經(jīng)出現(xiàn)了類似的產(chǎn)品，小米插板，一個(gè)插板有自帶5伏的USB接口，這個(gè)是交直流微電網(wǎng)的出現(xiàn)。在未來的時(shí)間，我們認(rèn)為配電問肯定變成直流配電網(wǎng)，但是目前來說直流配電網(wǎng)發(fā)展肯定要經(jīng)過一個(gè)過程，采用農(nóng)村包圍城市在一些具體的運(yùn)用做一些直流的改造，慢慢把直流系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)展。

第一個(gè)是直流微電網(wǎng)系統(tǒng)，Emergealliaece為是一家位于美國加利福尼亞的企業(yè)，其較早就提出直流微電網(wǎng)的概念，2014年7月的報(bào)道表示，美國這家公司巡捕，將開始與當(dāng)?shù)亟M織合作，旨在把直流微電網(wǎng)的益處帶到亞國家。日本電信巨頭公司也2014年8月7日宣布，計(jì)劃將太陽能發(fā)電系統(tǒng)等可再生能源所發(fā)電力，，以直流方式直接接入智能電網(wǎng)，提供高壓直流供電系統(tǒng)一站式服務(wù)。現(xiàn)在也是基于光伏的隧道照明系統(tǒng)，直接把那樣一個(gè)隧道做成微電網(wǎng)系統(tǒng)，它又是一個(gè)孤網(wǎng)系統(tǒng)，為什么不直接做成直流微電網(wǎng)。

第二個(gè)是直流數(shù)據(jù)中心，近年來，隨著數(shù)據(jù)量爆炸式增長，作為這些互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)載體的數(shù)據(jù)中心如雨后春筍般的不斷增加，2014年數(shù)據(jù)中心耗電占全國用電量的1.58%，中國電信集團(tuán)數(shù)據(jù)顯示，截至2012年6月底，中國電信全用直流電源系統(tǒng)數(shù)已達(dá)到450個(gè)，直流總?cè)萘砍^240KA，功率為70000KW，對于直流數(shù)據(jù)中心，光伏系統(tǒng)發(fā)出的電能可以直接采用直流方式并直流穆線，大幅提高系統(tǒng)效率!所以它整套系統(tǒng)也是直流微電網(wǎng)，完全可以把光伏發(fā)的電以直流的方式入到電網(wǎng)里面。

這個(gè)是船用直流同，ABB船載直流電網(wǎng)在2011年5月推出，是一項(xiàng)振興直流技術(shù)應(yīng)用的電力業(yè)績忙按，可以為各類傳播提供高效配電和電力推進(jìn)系統(tǒng)，它為采用低壓線路的船只設(shè)計(jì)。2這個(gè)是我們和業(yè)界一些朋友以后，認(rèn)為是可行的方案，就是直流LED改造，在寫的樓，城市綜合體，購物中心等場合，用30%到50%的電能被照明系統(tǒng)消耗。直流LED改造可以提高系統(tǒng)發(fā)電效率94%提高到98%，提高系統(tǒng)用電效率，從90%可以提高到96%，負(fù)載穩(wěn)定，利于微電網(wǎng)系統(tǒng)平穩(wěn)工作，直流微電網(wǎng)可以進(jìn)行孤彈運(yùn)行，提高用電安全性，從而提高了自身充電安全可靠性。LED光源在同樣的亮度下，其耗電量只是白熾燈的十分之一，但壽命是白熾燈的50倍。這個(gè)還沒有把而LED自身所節(jié)省的能源機(jī)損在內(nèi)。

鳳谷工業(yè)爐集設(shè)計(jì)研發(fā),生產(chǎn)銷售,培訓(xùn)指導(dǎo),售后服務(wù)一體化,專利節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,每年為企業(yè)節(jié)省40%-70%的能源成本,主要產(chǎn)品加熱爐,工業(yè)爐,節(jié)能爐,蓄熱式爐,垃圾氣化處理設(shè)備，歡迎致電咨詢:0510-88818999