近日，我國北方第一個島嶼微電網(wǎng)工程──山東煙臺長島“分布式發(fā)電及微電網(wǎng)接入控制”工程通過國家發(fā)展改革委驗收，正式竣工投運，這是繼南方浙江舟山以外全國第二個島嶼微電網(wǎng)工程，被授予“國家物聯(lián)網(wǎng)重大應(yīng)用示范工程”稱號。它為未來微電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計、電價計費和商業(yè)運行提供了范例和借鑒，同時為分布式電源工程設(shè)計、運行維護、運營管理等問題的工程化進程提供了良好的科研基地。

山東電力相關(guān)負責人表示“通過這個項目，百姓可以享受到由風(fēng)能、光能轉(zhuǎn)變而來的穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、綠色的電能，告別完全依靠外部供電的歷史，逐步實現(xiàn)低碳排放、甚至零排放。對海島來說，微電網(wǎng)可讓其實現(xiàn)從‘外輸電’到‘自發(fā)電’的轉(zhuǎn)變。”

形成自制系統(tǒng)，24小時不間斷供電

“分布式發(fā)電及微電網(wǎng)接入控制示范工程”

位于山東煙臺長島縣砣磯島。砣磯島作為長島北部5個島嶼之一，島內(nèi)居民約5000人，是長島縣居民最多的一個島。海島電網(wǎng)最大負荷約0.1萬千瓦，島內(nèi)建有35千伏變電站和1.2萬千瓦風(fēng)電場。

為了探索為海島提供穩(wěn)定電力的最佳途徑，來自國網(wǎng)山東電力的科學(xué)家、工程師結(jié)合當?shù)氐那闆r，研究設(shè)計獨立的“微電網(wǎng)”。在交通不便、嚴寒酷暑和海島氣候多變等諸多不利條件下，項目建設(shè)和研發(fā)團隊基于物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)在島內(nèi)安裝了各類傳感器2229只，建設(shè)了16千伏光伏發(fā)電系統(tǒng)、0.1萬千瓦柴油發(fā)電系統(tǒng)、0.15萬千瓦時混合儲能系統(tǒng)(由0.1萬千瓦時磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)、360千瓦時鉛酸電池系統(tǒng)以及500千瓦×15秒超級電容系統(tǒng)構(gòu)成)等多種類型的分布式電源，進行了35千伏砣磯變電站改造，開發(fā)了海島微電網(wǎng)能量協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，攻克了微電網(wǎng)孤島系統(tǒng)頻率/電壓穩(wěn)定控制、異步風(fēng)機改造、微電網(wǎng)并網(wǎng)/孤島平穩(wěn)切換等一系列技術(shù)難題。

山東電科院首席專家孫樹敏表示“微電網(wǎng)的最大優(yōu)勢在于提高電力系統(tǒng)面臨突發(fā)災(zāi)難時的抗災(zāi)能力，當電網(wǎng)處于正常運行狀態(tài)時，微電網(wǎng)處于儲能預(yù)備狀態(tài)。當海底電纜受到外力破壞失電時，島上的微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)可在電纜斷電瞬間快速建立島上電網(wǎng)電壓、穩(wěn)定系統(tǒng)頻率，并自動啟動柴油發(fā)電機組，建立對島上風(fēng)力發(fā)電機的控制，建立穩(wěn)定的電網(wǎng)電壓，形成海島電力自我控制、保護和管理的自制系統(tǒng)，以保證島內(nèi)負荷的不間斷供電。有效解決海島地區(qū)用電難的問題。”

實時控制調(diào)度，新能源發(fā)電超60%

該工程包括開發(fā)建設(shè)微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制與調(diào)度系統(tǒng)，在砣磯島建設(shè)儲能系統(tǒng)，對北部五島現(xiàn)有柴油發(fā)電機組和電網(wǎng)進行改造，建成具有分布式電源、負荷、儲能系統(tǒng)及能量轉(zhuǎn)換裝置、調(diào)控系統(tǒng)的微電網(wǎng)系統(tǒng)，以實現(xiàn)北部五島清潔能源并網(wǎng)控制和電網(wǎng)安全運行。

通過以上工程的建設(shè)，海島豐富的風(fēng)電資源有了送出通道。

孫樹敏說“微電網(wǎng)在接納可再生能源、建設(shè)環(huán)境友好型社會等方面能夠發(fā)揮重要作用。當儲能系統(tǒng)快速釋放能量、柴油發(fā)電機組開始啟動時，該工程能通過微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)實時調(diào)節(jié)島內(nèi)風(fēng)電出力和負荷需求，從而實現(xiàn)功率平衡和系統(tǒng)穩(wěn)定。”

通過該工程，島上可再生能源發(fā)電的比例將超過60%，形成風(fēng)電、光伏發(fā)電、波浪能發(fā)電等多種可再生能源電源，燃氣輪機、儲能裝置快速調(diào)峰電源多種能源結(jié)構(gòu)的新型電力交換系統(tǒng)。按照該工程建設(shè)前砣磯島電網(wǎng)年平均故障時間168小時、接入微電網(wǎng)2臺750千瓦風(fēng)電機組計算，該工程投運后將每年提升風(fēng)電消納25萬千瓦時，按照2010年我國平均供電標準煤耗333克/千瓦時測算，每年可節(jié)約標煤83噸。

該工程還實現(xiàn)了海島電網(wǎng)并網(wǎng)與孤島雙模式可靠運行及平穩(wěn)切換、分布式電源及微電網(wǎng)智能設(shè)備狀態(tài)實時在線監(jiān)測、廣域氣象監(jiān)測等功能，具備設(shè)備故障預(yù)警能力，提高了設(shè)備潛在故障預(yù)發(fā)現(xiàn)、預(yù)處理能力，人工巡查勞動量降低40%，設(shè)備狀態(tài)檢修管理效率提升30%，節(jié)約了人力資源成本。