浅析微电网在青海偏远地区应用

浅析微电网在青海偏远地区应用

摘要：通过微电网与传统大电网对青海偏远地区通电成本、运行维护、供电质量及供电可靠性对比，分析微电网在青海偏远地区供电应用的前景。

关键词：微电网；偏远地区、应用前景

一、引言

为在“十三五”时期全面解决青海无电人口用电问题，青海省委、省政府积极落实推行《青海省无电地区电力建设任务安排》，通过在青海偏远无电地区分批次建设户用光伏系统和集中式光伏电站，满足居民基本生产生活用电需求，切实解决无电居民生活用电、通讯等实际问题。

微电网的应用有效解决青海偏远地区供电困难问题，同时微电网减少了长距离输电线路的建设，减少投资成本，提高了供电质量和供电可靠性，对于偏远地区的供电问题，微电网的应用前景十分广阔。

二、微电网定义

微电网是一种较小规模的分散独立系统, 由负荷和微电源组成。它采用了大量的先进电力技术, 将燃气轮机或者风电、光伏发电 、燃料电池和储能设备等装置整合在一起, 直接接入用户侧。

三、微电网技术概述

微电网作为供电系统的补充，是充分利用分布式发电的一种方式，具有成本低，电压等级低以及污染小等特点，是电力产业可持续发展的有效途径，符合当前“节能减排，建设集约型社会”的能源利用方式。目前世界上许多国家已开展微电网研究，立足于本国电力系统的实际问题提出了各自的微电网概念和发展目标，微电网作为一个新的技术领域，对于建设示范性工程，促进分布式能源发展具有重要意义。

微电网结构框图

四、青海偏远地区居民生活用电现状

青海偏远地区以青海海南州共和县为例，该县主要以藏族为主，生活方式多为游牧生活，一年四季居住在草场，在草场边缘建造简易房屋，由于自然条件极差和居住分散，交通及通讯不利，距离城镇较远，输电线路覆盖困难，牧民处理游牧生活状态，用电负荷小，主要是照明为主，通过调研发现，现在条件改善后，他们生活用电主要采用低功率便携式太阳能发电系统，供照明使用。

五、微电网应用与传统大电网供电比较

1、传统电网在青海地区的缺点：

1）、投资大，需要集中发电，经过远距离输电，多级变送到用户供电的方式。

2）偏远地区地域辽阔，居住疏散，铺设线路距离长、建设变电站投资大。

3）运行、维护成本高。

4）长距离输电线损高，末端电压低，不稳定，影响用户用电质量。

2、微电网与传统集中式能源系统相比具有许多优势：

1）微电源接近负荷，线损显著减少，建设投资和运行费用较省。

2）分布式能源具备发电、供热、制冷等多种服务功能，可实现更高的能源综合利用效率。

3）有利于各类可再生能源（太阳能发电、风力发电、生物质发电等）的利用，减少了排放总量，征地、电力线路走廊用地和高压输电线路的电磁污染，缓解了环保压力。

4）可以解决可以解决部分调峰和备用问题, 做到与季节性和地域性的电力需求变化相适应 , 使得电力系统的经济性和安全性达到最佳平衡。

5）可以提高供电可靠性 、供电质量和电网的安全性。

6）发展微电网技术可形成和谐多元化的电网格局，建设要求低。

7）微电网的最大优势是提高了电力系统面临突发灾难时的抗灾能力 。大电网中超大型电站与微电网中分散微型电站的结合, 可以减少电力输送距离 、降低输电线路的投资和电力系统的运营成本, 确保电力系统的运行更安全和更经济，优化系统电源结构，减轻环保压力，促进地区经济可持续发展。

六、微电网在中国的应用前景

发展微电网有利于中国大力发展可再生能源发电。首先，大力发展可再生能源发电是我国优化能源结构、发展低碳环保经济、促进西部发展、解决农村用能及边远地区用电问题、保证人与自然协调发展的有效途径；其次，我国可再生能源资源丰富，发展潜力巨大。目前的配电网结构难以接受如此大容量的分布式电源，微电网对分布式电源的有效利用及灵活、智能的控制特点，恰好解决了分布式电源的大规模接入问题。发展微电网是中国电力系统自身发展的需求。随着时间的推移，大电网的弊端日益凸显，对于相距较近、供电可靠性要求较高的一些重要负荷，可以利用微电网对其供电，保证电力供应与电能质量，既节约了整体改善大电网的巨额投资，又减少了这些负荷停电造成的经济损失。另外，随着经济发展和人民生活条件的不断改善，夏季空调用电持续攀升，电网短时间的尖峰负荷越来越大。若采用增加发电装机容量的方法来满足高峰负荷是很不经济的，而利用微电网来充分调动分布式电源和负荷参与系统调峰，则能够有效缓解峰谷差问题。发展微电网是中国提高电网抗灾能力的迫切需求。如何在极端恶劣的自然灾害条件下保障重要负荷的持续供电和提供可靠的应急电源，是提高电力系统抗灾能力的关键。微电网可以在故障时与大电网断开独立运行，能够在突发灾难时保障重要负荷的供电，作为电网的“安全电源”提高系统的抗灾能力。

综上所述，微电网较高的智能性与灵活性已使其成为分布式发电最具潜力的一个分支，随着研究的逐步深入，其发展与应用前景十分可观。

七、结论

青海省地域广阔，又处在高原，太阳能资源丰富，目前全国约40%多的大型太阳能并网发电站在青海省，而其中大部分集中在格尔木。微电网发电与相同发电量的火电相比，相当于每年节约标煤2.5万吨，相应减少二氧化碳约6.7万吨/年。在燃料能源快速消耗的今天，需要找到一种能源取而代之，太阳能属于清洁能源、可再生能源，正是我们所需要的，节省能源消耗，减少了空气中的有害气体排放，更加环保的能源利用方式，正是目前青海偏远地区所需要。

微电网无疑将成为青海地区乃至全国未来大型电网的补充和支撑，是未来电力系统的发展趋势之一。同时可以预见，光伏发电系统由于可靠性高、使用寿命长、不污染环境、安装及使用方便的优点，在克服了自身的技术阻碍以及成本问题后，在不远的将来，必将在微电网接入系统中成为重要的一种电力模式。

参考文献

[1] 左文霞, 李澍森, 吴夕科, 等. 微电网技术及发展概况[J]. 中国电力, 2009, 42(7): 26-29.

[2]郑漳华, 艾芊. 微电网的研究现状及在我国的应用前景[J].电网技术,2008,32(16):27- 31．

作者简介：孟卫峰（1985--）男，助理工程师，许继电气股份有限公司保护自动化系统公司，从事于变电站综合自动化维护工作。