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为国内外客户提供领先的微电网控制系统解决方案——本刊专访北京北变微电网技术有限公司董事长兼总裁王百升

2014-05-29刘星李智

电气技术 2014年3期
关键词:储能分布式新能源

■ 本刊记者 刘星 李智

随着经济的发展、科技的进步,能源及环境问题成为制约社会可持续发展的“瓶颈”,节能减排、绿色发展、开发利用新能源已经成为世界各国的经济发展战略。而可再生、绿色能源的大规模利用与智能电网、智能微电网技术的创新与发展有着密不可分的关系。

微电网作为智能电网重要的组成部分,是推广新能源、节能降耗、降低碳排放量的重要的高新技术。自2005年美国能源部对智能微电网做出发展评估以来,智能微电网逐渐受到资本市场的青睐。作为国内智能微电网领域的先行者,北京北变微电网技术有限公司(简称北变微电网)专注于智能微电网核心技术的创新,尤其是微电网控制技术的创新,并提出了“打造具有中国特色的微电网”的理念,为中国微电网技术的发展与进步积极贡献自己的智慧和力量。

那么,北变微电网打造的“具有中国特色的微电网”是如何构建的,具有哪些突出的优势?北变微电网可为客户提供哪些创新的技术和产品,又将为客户带去哪些价值?北变微电网可为客户提供怎样的微电网系统解决方案?为此本刊记者专访了北京北变微电网董事长兼总裁王百升。

电气技术:目前,我国新能源发电并网已成大势所趋,请您谈谈微电网对新能源发展的意义?

王百升:微电网是指接有分布式电源的配电子系统,是一个预先设计好的孤岛,可在主网脱离后孤立正常运行,维持所有或部分重要用电设备的供电。同时,微电网与大电网是一个有机整体,既可与大电网联网运行,也可在电网故障或需要时与主网断开单独运行。因此,微电网是对分布式电源的有效利用形式,在降低能耗、提供供电可靠性和灵活性等方面具有重大意义。

微电网可助力可再生能源发电并网的大规模发展。由于新能源发电具有不均匀性,风电、太阳能光伏发电系统等可再生能源的电能输出不稳定,如果直接并入大电网,不仅存在技术和安全问题,还涉及经济和效率问题,而微电网则可以解决小规模、分布式新能源并网所遇到的种种难题。微电网技术可以帮助新能源实现与电网的随时并网、离网,同时在电网事故时对电网起到支持作用,提供电网一定的“黑启动”能力。同时,微电网技术还能在开发新能源用户端市场,实现用户侧自发自用、就地消纳等方面发挥巨大作用。

电气技术:请您谈谈目前我国微电网的发展现状?

王百升:我国政府十分重视基于新能源的分布式发电的发展,近年来颁布了一系列政策法规,都已明确将分布式发电功能技术列入重点发展和支持领域。最新发布的《智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划》再次强调要“突破大规模间歇式新能源电源并网与储能”技术。国家能源局发布的《可再生能源发展“十二五”规划》指出,到2015年,我国将建成30 个新能源微电网示范工程。

在国家政策的支持下,我国针对新能源并网的解决方案创新研究从未停止过,风力、光伏发电、储能元件的多能源微电网系统的运行控制技术成为研究热点。目前,国内形成了以科研院所主导的微电网技术研究和企业主导的微电网技术应用的发展局面,并有“973 计划”、“863 计划”等国家高科技项目大力资助微电网关键技术的研究。

现下,以光伏微电网为代表的“小微网、大市场”模式正在积极推动我国分布式发电的发展,但我国微电网建设仍处于初级阶段,我国尚无统一、规范的微电网体系技术标准和规范,尤其对微电网接入、规划设计、建设运行和设备制造等环节,都缺乏相应的国家层面的技术标准与管理规范;微电网技术,包括设备制造、系统运行协调控制等技术尚在发展完善当中;微电网投资成本过高,大规模商业化运行仍比较遥远。

电气技术:经过多年的应用实践和研发,贵公司提出了“打造具有中国特色的微电网”的鲜明理念,请您具体谈谈该理念的内涵?

王百升:北变微电网提出的“具有中国特色智能微电网”,其核心是微电网控制系统,主要解决诸如如何实现在市电或者微电网故障时快速分离,如何适应中国当前电网的实际情况,如何解决微电网孤网运行时的继电保护问题,如何解决微电网中各元件的接入和调控等问题。

针对这些现实问题,北变微电网自主研发出微电网控制领域的关键技术,主要包括微电网网关接口柜、微电网稳定控制器、有源电力滤波器、微电网监控计算机系统、微电网监控系统软件、微电网控制策略和微电网能量管理系统。可以说,北变微电网的核心技术并不落后于世界上任何国家,一些关键指标还达到了国际领先水平。

北变微电网打造的微电网控制系统具有诸多功能,如支持多种新能源分布式发电,支持新能源并网;快速隔离,对大电网无影响,安全、稳定的智能微电网;可并网孤网运行、即插即用、无缝切换;具有储能系统,支持削峰填谷,把电留住;提高用户供电可靠性;具有高效能源管理,提高能源利用率;节能环保、绿色低碳等。

电气技术:作为我国微电网领域的先行者,贵公司完成了BBMG 微电网控制系统的成套产品的开发,这都包括哪些产品,又将为微电网的运行带来哪些积极的作用?

王百升:北变微电网公司的微电网控制系统的相关产品主要包括:MG1000 微电网系统控制软件系列、MG2000 微电网控制设备系列、MG3000 微电网稳定控制成套设备系列、MG5000 微电网网关接口柜系列、MG6000 微电网储能系统、MG7000 微电网分布式电源系统、MG8000 型箱式微网光伏电站等。这些产品均能够满足微电网项目对设备和系统等的需求,为微电网的推广应用和可再生新能源的利用提供了良好的技术和设备基础。

微电网有两种工作模式,并网模式和孤网模式。微电网在孤网运行时的稳定性,是微电网运行控制的关键问题。而微电网稳定控制器可满足微电网并网条件设定功率运行和孤网条件下电压支撑的需求,同微电网网关接口柜、微电网中央控制器配合完成微电网安全、稳定、可靠运行,实现微电网“三快一稳”的控制目标。北变微电网设计研发的微电网稳定控制器作为微电网系统孤网运行的标准源,能够保证微电网在孤网运行和模式切换过程的系统稳定性。

微电网稳定控制成套设备则采用新型的算法模拟工频发电机的输出特性,能够作为标准源(电压源)的微电源,或者作为电压源的逆变器,孤网时为分布式发电单元提供电压支撑,实现微电网分布式电源的即插即用。该系列设备同微电网接口柜和微电网中央控制器配合解决并网孤网模式快速转换问题,切换时间小于10ms,从而实现非故障条件下微电网模式切换不间断供电。

举例来说,MG3000 系列微电网稳定控制成套设备和微电网网关接口柜,是北变微电网的创新成果和发明专利,它们解决了微电网所面临的技术难题,更是推进了微电网项目的应用。MG3000 系列微电网稳定控制成套设备解决了微电网孤网条件下的稳定控制问题,为其它分布式电源工作提供了可能,同时配合网关接口柜可实现微电网模式的不间断模式切换功能;而微电网网关接口柜通过将微电网控制系统关键设备进行高度集成,为微电网与大电网提供了明确的分界点,尽量减小相互之间的影响,提高了微网应用的范围,降低了大电网管理的难度和供电的可靠性。

电气技术:MG8000 型箱式微网光伏电站是贵公司具有显著创新性的产品,本产品遵循了怎样的研发思路和设计理念?与国内外同类产品相比,该产品具有哪些突出优势?

王百升:MG8000 型箱式微网光伏电站是一种智能微电网新型产品,遵循模块化、集成化、一体化的设计理念,将智能微电网监控系统、智能配电系统、储能系统、逆变器等电力电子设备等高度集成在标准尺寸集装箱内,在微电网项目中作为配电及控制中心。

MG8000 型箱式微网光伏电站经过深度定制,既可以厂内成套,整体发货,也可以模块化设计现场拼装。其分成两个小室:设备柜室、储能电池小室。设备柜室安装智能微电网PCC 网关接口柜、智能微电网稳定控制柜、智能微电网低压配电柜、并网型光伏逆变器、低压架空线或电缆引出线;储能电池小室安装储能电池。MG8000 采用阻燃、隔热的新型材料,内部设置防爆照明灯、烟感探测器及报警装置、智能温湿度控制系统、消防设备等,且其外部也经过特殊设计,防雨、防尘、防腐、防震、防雷。

电气技术:截至目前,贵公司凭借领先的微电网技术、产品和解决方案在国内都参与了哪些项目的建设?

王百升:北变微电网一直秉承“节能减排,科学控电”的理念,致力于打造“三快一稳”的中国特色微电网技术,积极引领微电网领域技术和产品的创新。北变微电网先后中标国家电网公司智能电网示范工程顺义华中园项目、新奥能源生态城智能微电网项目、北京市新能源产业基地智能微电网建设工程EPC 总承项目等。

北京新能源产业基地智能微电网建设工程,位于北京市延庆县,重点发展太阳能、风能等新能源产业。北变微电网投入大量科研、工程力量,不断突破科技、工程难关,创新技术,研发设备,顺利实现该基地智能微电网的设计与建设,并于2013年9月底进行了2 号子微电网一次性发送电的成功,顺利实现了太阳能发电、变电、送电及配电到户的整个流程应用,验证并实现了北京市新能源产业基地绿色能源直接到户的理念。

电气技术:请您畅谈一下贵公司未来5~10年发展规划。为完成该目标,贵公司将采取怎样的管理措施和市场策略来保障目标的实现?

王百升:未来,随着微电网技术不断成熟、可再生能源成本下降、储能产业发展以及未来化石能源价格的持续上涨,微电网将得到爆发式增长。面对即将掀起的微电网建设热潮,北变微电网将集中优秀的电力系统方面的科研人员,对微电网控制领域的关键技术和产品进行持续创新,不断完善核心设备,实现产品设备的系列化,使其适用于不同的工程项目,并始终以领先优势帮助客户建设可靠完善的微电网,打造具有中国特色的智能微电网,力争成为国内外微电网控制领域的领先企业。

面对竞争激烈的市场,北变微电网一方面将致力于降低企业的营运成本,提高全员的劳动生产率,开发适应市场需要的具有自己公司特色的低成本产品;持续优化产品结构,完善产品序列,构筑完整的产品规格,增强产品的配套能力,以较低的成本提高市场的竞争力;强化市场的公关力度,加大市场开拓的投入力度。■

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