南方電網(wǎng)公司廣州供電局高可靠性智能低碳微電網(wǎng)項(xiàng)目日前在廣州市南沙區(qū)投運(yùn)。該項(xiàng)目系南方電網(wǎng)公司唯一入選的國家能源局首批新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目，同時入圍了中美智能電網(wǎng)第二階段微電網(wǎng)技術(shù)國際合作項(xiàng)目。“高可靠性智能低碳”的微電網(wǎng)究竟是什么？具有什么特點(diǎn)？我國微電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)處于何種水平？帶著這些問題，記者進(jìn)行了采訪。

高效應(yīng)對大電網(wǎng)故障

2015年10月4日，臺風(fēng)“彩虹”突襲廣東，造成廣州500千伏廣南變電站全站失壓，廣州全市近百萬市民用電受到影響。盡管通過全力搶修，居民用電得到快速恢復(fù)，但這場自然災(zāi)害依然暴露出電網(wǎng)在極端天氣下脆弱的一面。

在極端天氣情況下，在大電網(wǎng)以外能不能以其它方式保障高可靠供電？廣州供電局高可靠性智能低碳微電網(wǎng)項(xiàng)目經(jīng)理李濤在接受采訪時表示，“建設(shè)微電網(wǎng)是一個選擇。在大電網(wǎng)發(fā)生故障的極端情況下，迅速轉(zhuǎn)成微電網(wǎng)模式，能夠保障供電可靠性。”

為此，廣州供電局在廣州市南沙區(qū)開展了高可靠性智能低碳微電網(wǎng)項(xiàng)目示范，并于今年3月試運(yùn)行，8月初投運(yùn)。

南沙是國家新區(qū)、自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)和粵港澳大灣區(qū)綜合服務(wù)功能核心區(qū)，同時處于臺風(fēng)等自然災(zāi)害多發(fā)區(qū)域，對供電可靠性和供電質(zhì)量要求很高。“我們選址南沙就是為了探索如何在自然災(zāi)害等極端天氣情況下仍能保障重要用戶的不間斷供電，并在災(zāi)后通過黑啟動快速恢復(fù)重要負(fù)荷供電。”廣州供電局計(jì)劃發(fā)展部副主任王珂說。

據(jù)介紹，南沙高可靠性智能低碳微電網(wǎng)有一套強(qiáng)大的自動控制系統(tǒng)，當(dāng)檢測到外電網(wǎng)發(fā)生故障，就會自動由外電網(wǎng)切換為微電網(wǎng)供電。作為典型的并網(wǎng)型新能源微電網(wǎng)，它能夠?qū)崿F(xiàn)50毫秒內(nèi)非計(jì)劃性并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)無縫切換、四種并網(wǎng)/孤網(wǎng)運(yùn)行方式（并網(wǎng)模式、孤網(wǎng)模式、并轉(zhuǎn)孤、孤轉(zhuǎn)并）智能切換、孤網(wǎng)運(yùn)行一周、黑啟動等核心目標(biāo)。

此外，該項(xiàng)目可滿足用戶個性化、定制化的能源消費(fèi)需求，提煉可推廣的商業(yè)模式，將使智能電網(wǎng)的建設(shè)深度和內(nèi)涵更進(jìn)一步。

可靠、智能、低碳

據(jù)了解，高可靠性、智能、低碳是南沙微電網(wǎng)項(xiàng)目的顯著特點(diǎn)。

“高可靠性”主要在于“快”，能夠?qū)崿F(xiàn)10千伏電壓等級的并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)的無縫切換。“有些微電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)計(jì)劃性的并轉(zhuǎn)孤切換，即按照預(yù)先設(shè)定的計(jì)劃進(jìn)行手動切換。而南沙項(xiàng)目完全可以做到非計(jì)劃性，即在外電網(wǎng)發(fā)生故障時可以自動做到無縫切換。”李濤向記者解釋。

為此，該項(xiàng)目10千伏并網(wǎng)開關(guān)采用了分?jǐn)鄷r間小于10毫秒真空永磁斷路器，當(dāng)外系統(tǒng)發(fā)生故障時，并網(wǎng)點(diǎn)控制器快速檢測故障、斷開并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)，同時由儲能系統(tǒng)完成并離網(wǎng)模式轉(zhuǎn)換。整個并離網(wǎng)切換過程時間小于50毫秒。

除了保障供電，促進(jìn)新能源消納也是該微電網(wǎng)項(xiàng)目的作用之一。采用屋頂光伏系統(tǒng)、動力電池儲能系統(tǒng)、天然氣分布式發(fā)電（項(xiàng)目二期）等綠色清潔能源，實(shí)現(xiàn)重要負(fù)荷100%清潔能源就近消納，低碳環(huán)保。

“光伏就建在負(fù)荷端，發(fā)了多少電都能就地消納。”李濤說，“同時，針對退役電池采用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)重構(gòu)技術(shù)，提升退役動力電池儲能系統(tǒng)的電池循環(huán)壽命和系統(tǒng)效率。電動大巴上退役的電池，在車上不能用了，但還可以再次利用到微電網(wǎng)的儲能里。”

“5年內(nèi)市場規(guī)模有望達(dá)千億元”

王珂介紹，目前我國微電網(wǎng)仍以技術(shù)研究和工程示范為主，從“十二五”規(guī)劃開始，國家發(fā)改委、國家能源局不斷出臺微電網(wǎng)建設(shè)和指導(dǎo)文件。南沙高可靠性低碳微電網(wǎng)項(xiàng)目正是2017年5月國家發(fā)改委、國家能源局批復(fù)的首批28項(xiàng)新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目之一。

自試運(yùn)行以來，該項(xiàng)目運(yùn)行情況良好。同時，南沙微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，兼容不同應(yīng)用場景下的微網(wǎng)子系統(tǒng)接入，便于遠(yuǎn)期擴(kuò)展和應(yīng)用推廣。

“微電網(wǎng)作為整個電網(wǎng)系統(tǒng)的一部分和重要補(bǔ)充，具有靈活性高、安全性高等特征，可有效提高電網(wǎng)的抗災(zāi)害打擊能力，保證網(wǎng)內(nèi)電力供應(yīng)的安全性，可有效解決風(fēng)、光等清潔能源并網(wǎng)問題。”王珂說，“因此，我國微電網(wǎng)具有廣闊的市場需求，未來隨著微電網(wǎng)政策的逐步完善，技術(shù)水平的提高，將實(shí)現(xiàn)從示范階段到產(chǎn)業(yè)化階段發(fā)展的過渡。預(yù)計(jì)未來5到10年，微電網(wǎng)的市場規(guī)模、地區(qū)分布和應(yīng)用場所分布都將會發(fā)生顯著變化，其市場規(guī)模有望在5年內(nèi)達(dá)千億元。”

據(jù)悉，南沙微網(wǎng)示范項(xiàng)目已入選中美智能電網(wǎng)第二階段微電網(wǎng)國際合作項(xiàng)目，目前已完成不同應(yīng)用場景的并網(wǎng)型和獨(dú)立型微電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化架構(gòu)設(shè)計(jì)，下一步將開展中美微電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對標(biāo)、開發(fā)微電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和決策支持工具、分析微網(wǎng)商業(yè)模式，推動兩國微電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和工程示范，促進(jìn)微電網(wǎng)推廣應(yīng)用。