國家能源局在2015年7月發(fā)布的《關(guān)于推進新能源微電網(wǎng)示范項目建設的指導意見》強調(diào),新能源微電網(wǎng)代表了未來能源發(fā)展趨勢,是推進能源發(fā)展及經(jīng)營管理方式變革的重要載體。這充分調(diào)動了傳統(tǒng)儲能電池廠商與集成商的積極性,也直接拉動了近年電池類儲能產(chǎn)品在微電網(wǎng)領(lǐng)域裝機量的增長。2017年,示范成果初現(xiàn),電力能源系統(tǒng)對微電網(wǎng)并網(wǎng)與商業(yè)化的呼聲愈來愈高,以超級電容電源系統(tǒng)為代表的多樣化儲能產(chǎn)品為更多市場所接受。2018年初,超級電容領(lǐng)軍企業(yè)集星科技市場總監(jiān)在行業(yè)年會暨展覽會分享了SPSCAP® SC-ESS超級電容電源系統(tǒng)應用于我國東南某海島示范微電網(wǎng)項目的儲能案例,引發(fā)了行業(yè)探索與應用的熱議。
政策驅(qū)動: 2017小高潮迭起
儲能系統(tǒng)在整個微電網(wǎng)價值鏈起到至關(guān)重要的作用,涉及發(fā)電、輸電、配電乃至用電端。由于微電網(wǎng)隸屬于能源互聯(lián)網(wǎng)范疇,細分應用也因國家、行業(yè)和地方政策或興,或起。
2017年3月,國家發(fā)展改革委發(fā)布《國家重點節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄》(2017年本低碳部分)指出未來五年國內(nèi)將建逾300座微電網(wǎng)工程,項目投資將達到5億元,可形成年減排二氧化碳能力約20萬噸。
5月,國家發(fā)改委、國家能源局下發(fā)《關(guān)于新能源微電網(wǎng)示范項目名單的通知》,28個新能源微電網(wǎng)示范項目獲批。部分獨立型項目的建設內(nèi)容明文提及超級電容的應用要求。
7月,國家發(fā)改委、國家能源局制定《推進并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設試行辦法》,為微電網(wǎng)發(fā)展營造良好環(huán)境。
政策頻頻釋放放促進微電網(wǎng)發(fā)展與超級電容儲能的積極信號,北京市更是推出地方政策。當年12月,《北京市加快科技創(chuàng)新發(fā)展智能裝備產(chǎn)業(yè)的指導意見》提出將推動大容量超級電容儲能、高溫超導儲能能等電力儲能關(guān)鍵技術(shù)及裝備的研制和產(chǎn)業(yè)化,鼓勵能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵裝備技術(shù)攻關(guān)與應用。政策驅(qū)動之下,翹楚凸顯。
技術(shù)成熟:示范成效顯著
前文提及的集星科技市場總監(jiān)介紹,微電網(wǎng)規(guī)模小,自我調(diào)節(jié)能力弱,負荷波動以及電網(wǎng)運行故障會對其造成很大的影響。具體應用為:在微網(wǎng)中設置超級電容器與蓄電池混合儲能系統(tǒng),能夠在負荷低落時儲存多余的電能,負荷高峰將儲存的電能反饋給微網(wǎng),為微網(wǎng)功率的調(diào)節(jié)提供幫助,有效解決微網(wǎng)電壓驟降、電壓跌落等問題,提高微網(wǎng)電能質(zhì)量。
在東南海島微電網(wǎng)示范項目中,SPSCAP® SC-ESS超級電容電源系統(tǒng)主要是對高功率負載的功率進行補償,改善輸出電能的質(zhì)量。該系統(tǒng)能夠自動化運行,運行狀態(tài)可視化程度高,相應的布置和安裝方便施工、調(diào)試、維護和檢修,可進行模組和系統(tǒng)兩層監(jiān)控,監(jiān)測電壓、電流、儲存能量、溫度等狀態(tài),對過壓、超溫、異常工作故障報警與診斷,可通過CAN-BUS、RS485、TCP/IP、IEC 61850等通訊方式與上位機進行通訊
除海島環(huán)境外,校園微網(wǎng)、園區(qū)微網(wǎng)等數(shù)十個微電網(wǎng)項目也應用了SC-ESS超級電容電源系統(tǒng),長期運行數(shù)據(jù)證明了該項技術(shù)的可行性與經(jīng)濟性。
并網(wǎng)市場:下一片藍海
經(jīng)過技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈制造能力的積累,并通過一定規(guī)模的商業(yè)化示范項目建設來驗證商業(yè)、經(jīng)濟和社會價值,微電網(wǎng)在我國的商業(yè)化前景日漸明朗。多位專家表示當下發(fā)展的重點為解決分布式發(fā)電的并網(wǎng)問題。因為處于電力系統(tǒng)管理邊緣的分布式發(fā)電并網(wǎng)會造成電力系統(tǒng)不可控、不安全和不穩(wěn)定,從而影響電網(wǎng)運行和電力市場交易。由于電池系統(tǒng)提供高功率補償?shù)某杀据^高,應用超級電容技術(shù)是較為經(jīng)濟高效的辦法。應用原理為:
微電網(wǎng)往往需要從常規(guī)配電網(wǎng)中吸收部分有功功率,因而微電網(wǎng)在從并網(wǎng)模式向孤網(wǎng)模式轉(zhuǎn)換時,會有功率缺額,安裝超級電容-電池復合儲能系統(tǒng)有助于兩種模式的平穩(wěn)過渡。
針對系統(tǒng)故障引發(fā)的瞬時停電,電壓驟升驟降等問題,利用超級電容提供快速功率緩沖,吸收或補充電能,提供有功功率支撐進行有功或無功補償,以穩(wěn)定、平滑電網(wǎng)電壓波動。
目前此類示范項目均已通過驗收,政策驅(qū)動下的技術(shù)已然成熟,市場更多的需求大門或就此被打開。