今年10月,甘肅省甘南州夏河縣桑科鎮(zhèn)光儲微電網(wǎng)示范項目正式投入運行。項目投運后,將為項目辦公區(qū)、生活區(qū)提供電力保障,實現(xiàn)自發(fā)自用。
光儲微網(wǎng)作為新型的綠色電力配套設施,無需架設電線桿、鋪設電纜,就近發(fā)電、就近消納,增強了偏遠山區(qū)鄉(xiāng)村的供電質(zhì)量,可以更好地滿足偏遠山區(qū)人民群眾的生產(chǎn)和生活用電需求。
【資料圖】
專家認為,光儲微網(wǎng)為解決偏遠山村地區(qū)電能質(zhì)量問題提供了新思路和新方案。通過挖掘可再生能源潛力,更好地服務地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和人民生產(chǎn)生活。
山區(qū)用電可靠性仍需提高
“我國部分偏遠山區(qū)農(nóng)戶用能負荷分散,偏遠電網(wǎng)改造成本高,電壓問題突出,生產(chǎn)生活用電困難,甚至有汽油發(fā)電的情況,農(nóng)產(chǎn)品難以完成初加工,使得生產(chǎn)受限?!睆偷┐髮W新農(nóng)村發(fā)展研究院教授孫耀杰介紹了他在調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)實痛點及難題。
我國大電網(wǎng)覆蓋面巨大,近年來投入巨大資金進行農(nóng)網(wǎng)改造,鄉(xiāng)村電網(wǎng)日漸完善。然而,在一些偏遠的農(nóng)村的地區(qū),由于地形復雜、電網(wǎng)的建設成本過高、保護生態(tài)紅線等原因,依然存在用電可靠性不足的挑戰(zhàn),通過小水電或者燃油發(fā)電等作為供電來源,對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境保護帶來影響。
深圳泰昂能源科技股份有限公司微電網(wǎng)產(chǎn)品線負責人李偉秋介紹,偏遠山區(qū)供電問題面臨可靠性低的挑戰(zhàn),比如線路老舊、容易跳閘,雷雨臺風等天氣造成線路斷電,以及由于偏遠山區(qū)距離城鎮(zhèn)遠,日常運維“鞭長莫及”,導致停電后復電時間長。
他舉例道,江西某村距離臺區(qū)變壓器約2公里,農(nóng)戶在用電高峰時常出現(xiàn)低電壓,無法啟動家電,室內(nèi)昏暗,當?shù)仞B(yǎng)豬場只能用柴油發(fā)電機來發(fā)電和供暖。
光儲微電網(wǎng)建設可解決偏遠山區(qū)變電站布點少、中壓配網(wǎng)線路供電半徑長引起的線路末端低電壓問題。2019年,廣東省首個山區(qū)光儲微電網(wǎng)在清遠市連南縣金坑村正式投運。廣東電網(wǎng)公司為該地區(qū)的用電提供了備用電源,保證了該電網(wǎng)在停電的情況下能孤島運行(脫離電網(wǎng)繼續(xù)供電)18小時,減少了用戶停電時間,提高供電可靠性。
“通過光伏+儲能技術(shù),解決偏遠山區(qū)用電質(zhì)量問題,助力生產(chǎn)生活改善?!睂O耀杰表示。
可再生能源為鄉(xiāng)村生產(chǎn)提供穩(wěn)定綠色動力
專家介紹,光儲微電網(wǎng)是由光伏發(fā)電的分布式電源、儲能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負荷監(jiān)控裝置和保護裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。
清華大學副教授鐘海旺介紹了農(nóng)村地區(qū)混合太陽能微網(wǎng)的分析設計方法和實踐,以及清華大學電機系的“夢之網(wǎng)”公益項目。他介紹,項目成員主要為清華大學電機系的師生,旨在利用專業(yè)知識為電力供應不穩(wěn)定的邊遠地區(qū)建設新能源微電網(wǎng),為當?shù)貙W校、居民提供持續(xù)穩(wěn)定的電力。
四川阿壩藏族羌族自治州壤塘縣宗科鄉(xiāng)位于川西高原,當?shù)亟煌ú槐恪⒌貜V人稀,全鄉(xiāng)曾經(jīng)主要依靠一個小水電站供電。因為缺電,全鄉(xiāng)唯一的中心校許多電教設備無法正常使用,學生生活、自習用電很不方便。2017年,清華大學電機系本科生來到這里,用自己所學的知識給學校建設了光伏微電網(wǎng)。
鐘海旺介紹,“夢之網(wǎng)”公益項目成員首先對用電的需求分析,作為搭建光伏微網(wǎng)及配置儲能設施重要的參考依據(jù)。接下來分析該地區(qū)的光照強度及角度確定光伏電池板的傾角,根據(jù)全年光照情況進行優(yōu)化設計。在此基礎上,構(gòu)建了光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、小水電、當?shù)鼐o急電源以及控制單元為一體的系統(tǒng),大大提高了當?shù)匦W的供電可靠性。
在李偉秋看來,多能互補的儲能微網(wǎng)可以快速解決間接性、季節(jié)性、臨時性的低電壓和過載問題,并可以作為移動電源進行應急保電,還可以加入光伏風電等新能源來降低線損,光伏可以掛桿安裝,助力構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。
他將投資成本算了一筆賬:常規(guī)的配網(wǎng)改造,包括建設2公里的10千伏線路、改造架空線以及新增公共變壓器等,成本約32.8萬元,而采用光伏多能互補儲能微網(wǎng)裝置,成本為18萬元?!霸诓糠钟行枨蟮钠h山區(qū),如果用儲能微網(wǎng)替代傳統(tǒng)電網(wǎng)的改造、作為大電網(wǎng)的補充,用來提高供電可靠性,在投資和社會效益上都有一定的優(yōu)勢和價值?!?/p>
“農(nóng)業(yè)+光伏+教育”三駕馬車推動農(nóng)村現(xiàn)代化
“若電力供應不足、不可靠,初級農(nóng)產(chǎn)品較難以形成產(chǎn)業(yè)化,摘掉‘貧困帽’、打贏脫貧攻堅戰(zhàn)與實現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化還有一定距離?!痹趯O耀杰看來,鄉(xiāng)村振興需要城鄉(xiāng)互動、產(chǎn)業(yè)融合、多維可持續(xù)發(fā)展。如何使光儲微網(wǎng)技術(shù)與當?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)相結(jié)合,是鄉(xiāng)村振興和智慧鄉(xiāng)村建設的一個重要立足點。
對此,他介紹,借助復旦大學等高校多學科教育的公益資源和政企合作資源,以居間者身份,去解決鄉(xiāng)村振興過程中的各方難題訴求?!笆紫任覀兘ㄔO了光伏和儲能耦合的調(diào)控系統(tǒng),讓村民使用電力對農(nóng)作物簡單加工,還研發(fā)了一些物種栽培技術(shù),并在光伏板下種植適宜的藥材,來提高綜合收益率。”
他指出,鄉(xiāng)村要振興,觀念轉(zhuǎn)變非常重要。而鄉(xiāng)村教育在推動觀念轉(zhuǎn)變中又起著基本的作用。針對部分偏遠山區(qū)鄉(xiāng)村教育面臨地位孤立、資源稀缺、現(xiàn)代科普教學力量不足等問題,孫耀杰表示,以電力和互聯(lián)網(wǎng)為紐帶,通過遠程教育的方式來連接鄉(xiāng)村的和大都市,把北京、上海的小朋友和當?shù)氐男∨笥堰B接起來共同學習交流;以能源光伏為紐帶,讓光伏和農(nóng)場成為城市和鄉(xiāng)村兒童的科普基地;以能源企業(yè)扶貧資金為紐帶,通過政企合作的方式,推動項目的落地,形成一光多用、一地多收的完整模式。
在多方的努力下,一個個光儲微網(wǎng)與“農(nóng)業(yè)+光伏+教育”相結(jié)合的項目,已經(jīng)在探索中落地,取得了良好的效果。2019年,“微光閃耀,啟航鎮(zhèn)巴”公益項目得到了陜西省發(fā)改委和鎮(zhèn)巴縣政府的支持,在當?shù)亟ㄔO光伏農(nóng)業(yè)+科普園地+城鄉(xiāng)互動平臺,光伏年發(fā)電量11800kWh,年光伏收益7600元,解決區(qū)域電網(wǎng)薄弱問題,促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)電氣化。清華大學“夢之網(wǎng)”項目以教育資源對接和基礎設施改造為核心,八年內(nèi)在新疆喀什、四川省康定市、雅江縣、壤塘縣等地的八所小學搭建了裝機總?cè)萘窟_100kW的光伏微電網(wǎng),為當?shù)亟麑W生提供了穩(wěn)定的教學和生活用電。
來源:環(huán)球網(wǎng)
作者:
責任編輯:馮崢
標簽: 清華大學 生產(chǎn)生活 供電可靠性
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