西藏自治区“风光储智能微网多联供系统”正式交付运行

风能、太阳能作为理想的可再生能源发电的载体，将风力发电与太阳能光伏发电联合形成的不同容量配比的风光互补发电系统，可充分利用两者在季节性、地域性、时间性等多方面资源的互补，实现绿色、环保、无污染的发电。风光互补发电系统是一种多能互补、经济高效、环保、无污染的能源供电系统，再加以科学的管理和运行控制，可以获得最佳的利用效益，推动我国电力产业的发展，满足人们的日常生活用电需求。

由太阳能光伏发电系统、风力发电系统到将两者结合形成的风光互补发电系统，与之相关方面的研究与应用一直处在不断完善与探索的过程中，理论与实践的结合，使得风光互补发电技术越来越规模化，慢慢地渗透于人们的生活中，同时在电力系统中发挥着不可替代的地位。

近期，西藏自治区能源研究示范中心风光互补功能系统集成示范项目完成验收，该所海拔4500米以上建成的首 个风光储智能微网多联供系统正式交付运行。该项目由航天科技集团八院811所动力储能公司承担，该项目进行风光互补供电及室内建筑面积供暖，是典型的高寒高海拔智能微电网示范项目。

动力储能公司提供的微网系统的工作模式包括储能供电模式、光伏供电模式、风机补电模式、市电/柴电补电模式，这4种供电模式可以通过能量管理系统进行智能切换和控制，按照具体需求设计控制逻辑和使用策略，以便于提升系统效率，延长寿命。

智能微网是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。

智能微网是大型电力系统的现代化、小型化的形式，能够提供更高的供电可靠性，更易满足用户增长的需求，最大可能地利用清洁能源和促进技术的创新。是多种能源发电设备和终端用户设备的智能优化和管理，能够在实现持续发展目标的同时最大化投资效益。智能微网通过采用先进的电力技术、通信技术、计算机技术和控制技术在实现微网现有功能的基础上，满足微网对未来电力、能源、环境和经济的更高发展需求。

智能微网的结构因负荷需求不同而不同，但其基本单元包含分布式电源(微能源)、储能装置、管理系统以及负荷，其中大多数微能源与电网的接口都要求是基于电力电子技术设计的，以保证微网以单个系统方式运行的柔性和可靠性。实现智能微网涉及众多技术领域，主要从通信、传感与计量、分析、设备等几个方面总结智能微网的关键技术。

新能源互补发电系统主要由风力发电机组和太阳能发电机组构成，由控制器、逆变器、蓄电池等设备组成。后备柴油机的选用，要根据当地风力、日照资源条件确定，若为了增强系统供电的不间断性可以考虑引入它，但如今在提倡绿色环保、低碳发展的时代，适当的增大风力机、光伏阵列或蓄电池容量，进行容量的优化配比之后完全可以免去柴油机。该系统可以划分成三大部分: 电能产生部分、电能转换控制部分、电能存储与消耗部分。

风光互补发电系统的主要构成

(1) 电能产生部分的主要构成

电能产生部分主要由风力发电机组和太阳能发电机组构成。风力发电组件主要有风速传感器、风力压缩器和风力发电机构成; 太阳能发电组件主要由太阳能光板和太阳能光板支撑架组成。太阳能电池光板是由最基本的单元串并联组成的，一般有3 种类型: 单晶硅太阳能电池，将光能转化为电能转化效率最高，但成本也最高; 多晶硅太阳能电池，价格便宜，光电转化率也比较高，所以是最常用的一种; 非晶硅太阳能电池，光电转换效率比多晶硅相对差些，但制造工艺简单，加工也相对容易。目前，以晶硅材料为基础的高效电池是基础研究工作的热点课题，如超高效硅太阳能电池转化效率高达42.8%。

(2) 电能转换控制部分的主要构成

由DC/DC变换器，主控制电路等部分构成的风光互补控制器，是发电系统的核心部件，主控制电路通常采用PLC 或单片机等控制芯片，通过控制DC /DC 变换器实现功率转换，同时还可对各种信息、参数进行数据采集、处理，从而实现设备保护、风险预警等功能。

(3) 电能存储与消耗部分的主要构成

这部分主要由蓄电池组、逆变器、直流负载构成。蓄电池组负责电能存储; 交流负载和直流负载主要用于消耗电能。其中蓄电池组是电化学储能中的一种存储电能设备，在国内应用最多，技术较为成熟，容量可以灵活调整，是目前国内研究热点，同时，它在发达国家如日本、美国、欧洲诸国已获得了较多应用。

在风光互补发电系统中，具有代表性，技术比较成熟的蓄电池有三类: 铅酸蓄电池，价格便宜，成本构造低，可靠性好，但受能量密度和使用寿命限制及环境污染影响，逐渐被取代;钠硫蓄电池，能量密度高，效率高，环保，容量大，免维护，寿命长，目前在日本，美国已被应用于削峰调节阶段，但其在温环境中工作具有一定安全隐患，而且生产工艺复杂，成本高，不适合大规模应用; 液流蓄电池( 钒电池) 具有储能容量大、效率高、循环寿命长等优点，广泛应用于新能源领域和电力系统中。

新闻来源：中国航天科技集团

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