东澳岛兆瓦级独立智能微电网项目分析
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关键词 ：智 能微 电网 ；多能互 补 ；能量管理 ；能量 预 测
该 项 目是 我 国 第 一 个 兆 瓦 级 风 光 柴 蓄 多能 互 补 的 微 电 网 系 统 ，也 是 中 国 第 一 个 商 业 运 行 的 孤 岛 型 智 能 微 电 网 系 统 。项 目 分 两期建设。２００９年 获得 住建部 的第一批 “阳光屋顶 计戈０”补 贴 ，完 成 第 一 期 近 ４００ｋＷ ；此 后 一 边 运 行 一边 扩 建 在不 影 响 海 岛供 电的前提 下’２０１０年完 成整个项 目。目前该项 目成功运行 至 今 除系 统 改 造 以 无 停 电 事故 记 录 。该 项 目建 于 珠 海 市 管 辖海域 的东澳岛，该 岛面积约 ４．６６３平方千米，４００户常住人 口。 岛上 气 候 宜 人 ，森 林 覆 盖 率 达 ８２％，全 年 日照 量 ５０９１．８Ｍ Ｊ／ｍ 。
东澳 岛的风 力资源也是 值得研 究和利 用的，为 了便于安 装 和控制，以及 减少新 增电缆 的敷设，小型风 机安装 场地被 圈选 在 电 厂 附 近 。基 于 电厂 附 近 的 风 资 源 较 差 、风 机 价 格 昂贵 （２００９ 年的进 口风机价格 为 ４５元 ／Ｗｐ）和仅仅 是研究尝试 的原 因，我 们 只 选 择 安 装 了４５ｋＷ ｐ的 风 机 电 站 （包 括 ４台 ｌＯｋＷ ｐ和 １台 ５ｋＷ ｐ的 小 型 风 机 ）。再 加 上 ３台 既 有 总 功 率 为 １．２２Ｍ Ｗ ｐ的 柴 油 发 电 机 幺且＇形 成 了总 容 量 为 ２．２７Ｍ Ｗ ｐ 的多 种 分 布 式 电 源 。作 为 缓 冲 和 调 配 以 及极 端 情 况 的 能 源 备用 ，我 们 配 备 了 ２０００ｋＷ ｈ 的 储 能 系统 。
１ 项 目பைடு நூலகம் 景
２００９年 以前 ，整 个 岛屿 完 全 依 赖 柴 油 发 电，这 种 单 一 的 化 石 能 源 结 构 ，电 力质 量 差 、电 费 高 、停 电 频 繁 、污 染 严 重 。后 因 柴 油 发 电 系 统 耗 油 量 因 负 荷 的 逐 年 增 加 而 增 加 ，已 不能 满 足 岛 上 居 民 的 生 活 用 电 。此 外 ，当 时 东 澳 岛 的 电 费 为 ：居 民 用 电 ２．９ 元／ｋＷ 商业用 电３．８元／ｋＷ ｈ。为了平衡发电厂的成本，政 府 补 贴 １元 ／ｋＷ ｈ。据 统 计 ２００９年 东 澳 岛用 电量 为 ８０万 ｋＷ ｈ，也 就 是 政 府 每年 补 贴 为 ８０万 元 。无 论 发 电能 力 、社 会 压 力 还 是 财 政 补 贴 ．原 有柴 油 电厂 早 已 经 不 堪 重 负 ，因此 改 造 海 岛 的 能 源 结 构 成 为 必 然 。
３ 微电网技术分析
岛屿 电 网的 安 全 稳 定 运行 当然 是 电站 改 造 的 前 提 ，２００９年 在 没 有 任 何 技 术 经 验 借 鉴 和 示 范 项 目参 考 的 情 况 下 ，项 目采 用 了以 安 全 稳 定 性 为 主 的 多 级 分层 结 构 。 这种 结 构 的 系 统 效 率 不 算 很 高 ，但 它 简 单 且稳 定，在 过 去 的 几 年 里 除了 系统 改 造 升 级 以 外 可 以 说 故 障 率 为 零 。 由于 这 种 结 构 下 的 所 有 的 分 布 式 电 站 的 特点都是 即发 先用，余 电储 存再上 网，所以可再生能源发 电不需 要 全 部 通 过储 能 系 统 ，因此 储 能 配 置 不是 很 大 ；第二 个 特点 就 是 ， 结 构 中的 储 能 设 备 主要 起 一 个 缓 冲 作用 ，能 源 管 理 系 统 可 以根 据 不 同能 源 的 经济 优 先 算 法 自动 切 换 当 前 条 件 下 最 经 济 的 能 源 方 式 。使 得 能 源 利 用 在 风 、光 、柴 之 间进 行 无 缝 切 换 。如 果 某 一 区 域 负载明显增加，就可以针对性的扩容子网。
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东澳 岛兆 瓦级独立 智能微 电网项 目分析
文一张超 罗多 珠海兴 业绿 色建筑科技有限公司
摘要 ：随着光伏 等可再生 能源的大力发展 ，其在 电网中的发 电比例将不断提 高，不带储 能系统 ，且 自身没有调节能 力的直接 并 网的风 力发 电和光 伏 发 电的利 用方 式将 不再 适 宜 。而 对于 远 离电 网 系统 的 无 电地 区 ，如 海 岛、 边疆 ，更需要 因地 制 宜 的合理 选 择 能 源并加 以综合 利 用 ， 以实现 效率 效 益 的最 大化 。通 过 对我 国 第一 个 商业 兆 瓦级独 立 岛屿 智 能微 电 网项 目的 分析 ，总 结 了目前 该项 目的成 果 ，以及 存 在 的问题 和 障碍 。
２ 项 目可 行性 分析
东 澳 岛是 一 个典 型 的旅 游型 用 电的 海 岛，夏季 是 旅游 旺 季，全年夏季用 电是冬季 的６－７任 而夏季节假 日用电是平时的 ２～３倍，且每天的用 电又 与轮渡的航 班有关 。根据 这种能 耗规 律 我 们 可 以 研 究 出 更科 学 合 理 、更 匹 配 负 载 的 多 能 互补 的 能 源 组 合方 案，可 以 把 控 制 系 统 做 得更 加 智 能 与 完 善 。
在 这个 没 有任 何 外 来 电 网 干 预 的 小 岛 上 ，我 们 可 以 按 照 理 想 的 目标 做 更 多 的 研 究 和 尝 试 ：将 可 再 生 能 源 的 比例 尽 可 能 提 高 ；储 能 系 统 的 用 量 尽 可 能 降 低 ；使 电 能 质 量 超 过 国家 标 准 ；使 故 障 率 趋 近 于 零 ；采 用全 数 值 化 监 控 和 调 度 等 等 。
兴 业 太 阳 能 集 团 完 成 了 对 东 澳 电 站 的 收 购 以 后，将 其 改 造
成 了总 装 机 ２Ｍ Ｗ ｐ的 风 光 柴 蓄 多 能 互 补 微 网 电 站 。在 码 头 的 游 客 中心 屋 顶 安装 总 计 约 ｌＯＯｋＷ ｐ的 晶体 硅 电 池 组件 ，在 文 化中 心 的 瓦 屋顶 上安 装 机 功 率为 ２５６．７ｋＷ ｐ的 屋 顶 光 伏 电站 ，在 往 东 澳 电 厂 的路 上 直线 距 离 ３００ｍ 的 地 方 有一 块 约 ８０００ｍ 的 空 地 在 那里 建 造 了 一座 ６５０ｋＷ ｐ的光 伏 地 面 电站 ，因此 整 岛 光 伏 装 机 总 量 达 到 了 一个 １Ｍ Ｗ 。
该 项 目是 我 国 第 一 个 兆 瓦 级 风 光 柴 蓄 多能 互 补 的 微 电 网 系 统 ，也 是 中 国 第 一 个 商 业 运 行 的 孤 岛 型 智 能 微 电 网 系 统 。项 目 分 两期建设。２００９年 获得 住建部 的第一批 “阳光屋顶 计戈０”补 贴 ，完 成 第 一 期 近 ４００ｋＷ ；此 后 一 边 运 行 一边 扩 建 在不 影 响 海 岛供 电的前提 下’２０１０年完 成整个项 目。目前该项 目成功运行 至 今 除系 统 改 造 以 无 停 电 事故 记 录 。该 项 目建 于 珠 海 市 管 辖海域 的东澳岛，该 岛面积约 ４．６６３平方千米，４００户常住人 口。 岛上 气 候 宜 人 ，森 林 覆 盖 率 达 ８２％，全 年 日照 量 ５０９１．８Ｍ Ｊ／ｍ 。
东澳 岛的风 力资源也是 值得研 究和利 用的，为 了便于安 装 和控制，以及 减少新 增电缆 的敷设，小型风 机安装 场地被 圈选 在 电 厂 附 近 。基 于 电厂 附 近 的 风 资 源 较 差 、风 机 价 格 昂贵 （２００９ 年的进 口风机价格 为 ４５元 ／Ｗｐ）和仅仅 是研究尝试 的原 因，我 们 只 选 择 安 装 了４５ｋＷ ｐ的 风 机 电 站 （包 括 ４台 ｌＯｋＷ ｐ和 １台 ５ｋＷ ｐ的 小 型 风 机 ）。再 加 上 ３台 既 有 总 功 率 为 １．２２Ｍ Ｗ ｐ的 柴 油 发 电 机 幺且＇形 成 了总 容 量 为 ２．２７Ｍ Ｗ ｐ 的多 种 分 布 式 电 源 。作 为 缓 冲 和 调 配 以 及极 端 情 况 的 能 源 备用 ，我 们 配 备 了 ２０００ｋＷ ｈ 的 储 能 系统 。
１ 项 目பைடு நூலகம் 景
２００９年 以前 ，整 个 岛屿 完 全 依 赖 柴 油 发 电，这 种 单 一 的 化 石 能 源 结 构 ，电 力质 量 差 、电 费 高 、停 电 频 繁 、污 染 严 重 。后 因 柴 油 发 电 系 统 耗 油 量 因 负 荷 的 逐 年 增 加 而 增 加 ，已 不能 满 足 岛 上 居 民 的 生 活 用 电 。此 外 ，当 时 东 澳 岛 的 电 费 为 ：居 民 用 电 ２．９ 元／ｋＷ 商业用 电３．８元／ｋＷ ｈ。为了平衡发电厂的成本，政 府 补 贴 １元 ／ｋＷ ｈ。据 统 计 ２００９年 东 澳 岛用 电量 为 ８０万 ｋＷ ｈ，也 就 是 政 府 每年 补 贴 为 ８０万 元 。无 论 发 电能 力 、社 会 压 力 还 是 财 政 补 贴 ．原 有柴 油 电厂 早 已 经 不 堪 重 负 ，因此 改 造 海 岛 的 能 源 结 构 成 为 必 然 。
３ 微电网技术分析
岛屿 电 网的 安 全 稳 定 运行 当然 是 电站 改 造 的 前 提 ，２００９年 在 没 有 任 何 技 术 经 验 借 鉴 和 示 范 项 目参 考 的 情 况 下 ，项 目采 用 了以 安 全 稳 定 性 为 主 的 多 级 分层 结 构 。 这种 结 构 的 系 统 效 率 不 算 很 高 ，但 它 简 单 且稳 定，在 过 去 的 几 年 里 除了 系统 改 造 升 级 以 外 可 以 说 故 障 率 为 零 。 由于 这 种 结 构 下 的 所 有 的 分 布 式 电 站 的 特点都是 即发 先用，余 电储 存再上 网，所以可再生能源发 电不需 要 全 部 通 过储 能 系 统 ，因此 储 能 配 置 不是 很 大 ；第二 个 特点 就 是 ， 结 构 中的 储 能 设 备 主要 起 一 个 缓 冲 作用 ，能 源 管 理 系 统 可 以根 据 不 同能 源 的 经济 优 先 算 法 自动 切 换 当 前 条 件 下 最 经 济 的 能 源 方 式 。使 得 能 源 利 用 在 风 、光 、柴 之 间进 行 无 缝 切 换 。如 果 某 一 区 域 负载明显增加，就可以针对性的扩容子网。
５６Ｉ论坛·ＦＯＲＵＭ
东澳 岛兆 瓦级独立 智能微 电网项 目分析
文一张超 罗多 珠海兴 业绿 色建筑科技有限公司
摘要 ：随着光伏 等可再生 能源的大力发展 ，其在 电网中的发 电比例将不断提 高，不带储 能系统 ，且 自身没有调节能 力的直接 并 网的风 力发 电和光 伏 发 电的利 用方 式将 不再 适 宜 。而 对于 远 离电 网 系统 的 无 电地 区 ，如 海 岛、 边疆 ，更需要 因地 制 宜 的合理 选 择 能 源并加 以综合 利 用 ， 以实现 效率 效 益 的最 大化 。通 过 对我 国 第一 个 商业 兆 瓦级独 立 岛屿 智 能微 电 网项 目的 分析 ，总 结 了目前 该项 目的成 果 ，以及 存 在 的问题 和 障碍 。
２ 项 目可 行性 分析
东 澳 岛是 一 个典 型 的旅 游型 用 电的 海 岛，夏季 是 旅游 旺 季，全年夏季用 电是冬季 的６－７任 而夏季节假 日用电是平时的 ２～３倍，且每天的用 电又 与轮渡的航 班有关 。根据 这种能 耗规 律 我 们 可 以 研 究 出 更科 学 合 理 、更 匹 配 负 载 的 多 能 互补 的 能 源 组 合方 案，可 以 把 控 制 系 统 做 得更 加 智 能 与 完 善 。
在 这个 没 有任 何 外 来 电 网 干 预 的 小 岛 上 ，我 们 可 以 按 照 理 想 的 目标 做 更 多 的 研 究 和 尝 试 ：将 可 再 生 能 源 的 比例 尽 可 能 提 高 ；储 能 系 统 的 用 量 尽 可 能 降 低 ；使 电 能 质 量 超 过 国家 标 准 ；使 故 障 率 趋 近 于 零 ；采 用全 数 值 化 监 控 和 调 度 等 等 。
兴 业 太 阳 能 集 团 完 成 了 对 东 澳 电 站 的 收 购 以 后，将 其 改 造
成 了总 装 机 ２Ｍ Ｗ ｐ的 风 光 柴 蓄 多 能 互 补 微 网 电 站 。在 码 头 的 游 客 中心 屋 顶 安装 总 计 约 ｌＯＯｋＷ ｐ的 晶体 硅 电 池 组件 ，在 文 化中 心 的 瓦 屋顶 上安 装 机 功 率为 ２５６．７ｋＷ ｐ的 屋 顶 光 伏 电站 ，在 往 东 澳 电 厂 的路 上 直线 距 离 ３００ｍ 的 地 方 有一 块 约 ８０００ｍ 的 空 地 在 那里 建 造 了 一座 ６５０ｋＷ ｐ的光 伏 地 面 电站 ，因此 整 岛 光 伏 装 机 总 量 达 到 了 一个 １Ｍ Ｗ 。