你有没有看过会“呼吸”的建筑、会“发电”的路?你有没有想过让太阳给我们“打工”?
7月23日,在江苏溧阳市高新区创智园内,一栋安装了光伏幕墙、光伏屋顶,“吸”进太阳能、“吐”出电力的绿色建筑“绿源方舟”顺利问世。作为能源指挥中心,绿源方舟内的大屏幕可以看到园区各个环节的能源运行情况,这也意味着园区内光储充冷热协同型智慧微电网正式投运。
耗时216天、供能面积27万平方米,将屋顶光伏、储能设备、充电场站、蓄冷蓄热等示范场景“一网打尽”,这座微电网由国网溧阳市供电公司受溧阳高新区政府委托建设,打造了近零碳园区示范样板。
工业园为何盯上了“微电网”?
微电网就像一个自给自足的电力小社区,集齐了太阳能板、风力发电机等分布式电源、日常用电负荷、能量储备“充电宝”和能够实现自我控制及保护的“超智能大脑”,具备完整的发电、配电和用电功能,相当于一个“电力小宇宙”。
为啥“微电网”概念在近几年愈发得火?
随着我国分布式能源应用越来越广泛,越来越多的太阳能、风能接入大电网以满足日益庞大的供电需求,但太阳能和风能有点“小情绪”,发电具有较强的间歇性和随机性,电压频率还爱“耍脾气”,经常出现电压和频率不稳定的情况,直接接进大电网容易造成冲击。
如果将这些分布式电源“打包”,以微电网的形式接入到电网中并网运行,也就是说,由微电网先整合起来先就地消纳,消纳不了进行储存,“就地处理”的方式,避免多个分布式电源与电网直接连接,有效减少了对大电网的直接冲击。
此外,微电网具备孤岛运行的能力,当大电网发生故障或停电时,微电网可以迅速切换为孤岛运行模式,为内部重要负荷持续稳定供电,减少了对大电网的依赖和冲击。
时间回到200多天以前,在一次政企座谈会上,溧阳市高新区政府首次向国网溧阳市供电公司提出建设创智园智慧能源管理示范区的想法。
作为国家工信部“第六批全国工业领域电力需求侧管理示范园区”,创智园以新能源汽车及零部件产业、动力电池产业为主攻方向,汇聚了天目湖先进储能研究所、中科海钠、英飞源等高新技术企业。
创智园是典型的白领型园区,朝九晚五的负荷特征明显,同时又有工业实验室24小时连续性生产负荷,但区域内企业用电策略单一、峰谷差偏大、设备利用率低等问题导致用电成本较高。经过综合测算,园区平均每度电成本高达0.85元,与同等用电规模企业的0.75元/度电相比,处在较高水平。
基于此,国网溧阳市供电公司会同国网常州综合能源有限公司,成立攻关团队,为创智园量身定制智能微电网建设方案。
创智园微电网里有什么?
漫步创智园的“电力小宇宙”,你能看到什么?
◆光伏板
在这里,屋顶和车棚不再是简单的遮蔽所,走廊也不再是一条普通的路,它们带上“光伏”帽化身为“绿色电站”——园区屋顶铺设2.8兆瓦高功率光伏组件,内部主干道建成高10米、装机量1.9兆瓦的光伏廊道,是目前华东地区最高最大的光伏廊道。园区内光伏年产绿电可满足园区35%的电量需求,达到近零碳园区建设标准。
◆集中储能系统
容量2000千瓦/3712千瓦时集中储能系统整齐坐落,如同能源界的“超级英雄”,在削峰填谷获得收益的同时,大幅增加微电网对内调节自治平衡、对外有序交换电力的能力。
不仅如此,在外部供电中断后,储能作为“充电宝”也可保障园区重点实验室和重要产线负荷短时应急供电,为恢复供电争取时间。
◆电动车超充站
内部中轴线两侧的充电站能容纳75辆电车同时充电,新建的4套海绵超充站系统,相当于为充电桩加上“电量背包”,发挥“绿电存储、削峰填谷、功率放大、互动调节”四大功能,灵活电价和较低服务费使其成为周边充电站中的“顶流”。
◆蓄冷蓄热能源站
东南角一座配备162立方米水箱的蓄冷蓄热能源站,可形成600千瓦柔性调节能力,实现“储电”变“储冷/热”,谷电制备的能量在白天集中释放,全年空调费用降幅可达35%。
“通过多种元素的配置,整个微电网具备最大5000千瓦填谷和3500千瓦削峰的电网互动调节能力,有力保障微电网供电能力和支撑地方电网分层分区平衡需求。”国网溧阳市供电公司营销部工作人员陈畅介绍道。
所有资源一“网”打尽!
丰富的能源应用场景,也带来了海量数据。
在“绿源方舟”能源指挥中心的大屏上,轻点屏幕就可以看到园区内各个环节的能源数据情况。为了实现高效自治,创智园微电网将用电采集颗粒度细化至用户设备一级,补充安装74块电能表、456块多功能表,构建起统一、完整的能源数据监测控制网络。
设备加量,数据同增,想要协同控制光储充荷协同最优、经济运行,仅凭固定规则或人工经验的简单反馈控制远远不够。为此,国网溧阳市供电公司利用AI算法构建了一套能源管控平台,可对海量数据进行集中处理。
“通过算法预测光伏出力和用电负荷,可自主制定储能‘跟随式’充放电策略,实现源网荷储协同运行,实现运行收益最大化。”陈畅介绍道。
有了微电网,创智园的用电体验再上一级台阶。值得一提的是,创智园微电网内光伏组件、储能电芯、充电设备等都是来自溧阳本土的新能源企业,该微电网的建设和实用化运营,将带动地方微电网场景扩大开发,本地新能源企业的优质产品、前沿技术也得以向外辐射推广,带动新能源产业链高质量发展。
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