建筑能耗已經成為當今很大的耗能來源之一,占全社會總能耗的30%,建筑采暖、照明、空調占14%,建筑建造能耗占11%。而隨著包括BIPV在內的光電建筑的興起,它不僅可以為建筑提供能源來源、滿足建筑自身耗能,依靠光電能并網輸出得到一定利潤,同時還在一定程度上減少建筑對市網供電的消耗、減輕了市網用電壓力。因此,大力發展豐富多樣的光電建筑具有很大的社會意義。
智能微電網助力光電建筑發展
隨著國民經濟的發展、化石能源的枯竭和全球變暖等環境問題的日益嚴峻,我國迫切需要提高能源效率,改變能源結構。國家在“十一五”發展規劃綱要中提出,“十一五”期間將單位GDP能耗降低20%。即將發布的國家《新能源產業振興規劃》提出,到2020年,可再生能源將占總裝機的15%以上。12月19日,國務院總理溫家寶主持召開國務院常務會議,剛剛研究并確定了促進光伏產業健康發展的五項政策措施。與此同時,常規電網規模不斷擴大,運行困難,用戶對供電可靠性、防災性、安全性及多樣化的要求還在不斷提高。
“在這樣的背景下,發展分布式發電與微電網這一新技術對光電建筑的長遠發展顯得尤為重要。分布式發電一般指將相對小型的發電裝置分散布置在用戶(負荷)現場或用戶附近的發電/供能方式。而根據歐盟微電網項目的定義,微電網是利用一次能源;使用不可控、部分可控和可控三種分布式電源;并進行可冷、熱、電聯供;配有儲能裝置;使用電力電子裝置進行能量調節。”徐所長解釋說,“微電網能夠很好地協調分布式電源單機接入成本較高,控制較復雜的問題,充分發掘分布式電源為用戶和電網帶來的價值和效益, 其靈活和分散的布局極好地適應了分散的電力需求和資源分布,延緩了輸、配電網絡升級改造所需的巨額投資,與電網互為備用,使供電可靠性也得以改善。其具有污染少,可靠性及能源利用效率高的特點。”
徐所長話鋒一轉,“但是,微電網接入電網尤其是以高滲透率接入,將給電網帶來深刻的影響,使配電網的運行、控制、保護面臨新的挑戰,為了解決這些問題,國內外的電力公司、高校、科研院所對微電網技術進行了廣泛、深入的研究。國家電網公司已于2009年明確提出堅強智能電網的發展計劃,即加快建設以特高壓電網為骨干網架,各級電網協調發展,具有信息化、自動化和互動化特征的統一的堅強智能電網。智能電網的重要特征是自愈、互動、優化、兼容和集成,微電網有利于資源的優化配置,能夠對重要用戶提供優質可靠的電力供應,是電網大范圍接納分布式電源的有效載體,是智能電網的有機組成部分。更重要的是,2012年10月底,國家電網公司又正式發布了《關于做好分布式光伏發電并網服務工作的意見》,對6MW以下的光伏系統免受接入費用。”
智能微電網是集微能源、負荷、能量管理系統為一體的獨立的微型智能發電、輸配電系統。它可同時提供電能和熱量;微電網內部的電源主要由電力電子器件負責能量的轉換,并提供必要的控制;微電網相對于外部大電網表現為單一的受控單元,并可同時滿足用戶對電能質量和供電安全等方面的要求。