中国储能网讯：10月12-13日，第五届储能技术在分布式能源与微电网中应用高层研讨会在深圳顺利召开，来自行业协会、科研院所、知名企业的代表超过300名嘉宾到场参会。会议由中国化学与物理电源行业协会、全国微电网与分布式电源并网标准化技术委员会联合主办。中国化学与物理电源行业协会储能应用分会、中国储能网承办。四川科陆新能电气有限公司新能源事业部总经理黄海权，在会上以“典型并离网微电网方案及关键技术”为题做了精彩演讲。

演讲全文如下：

各位领导专家，业界的同行，大家好！接下来我给大家分享微电网方面科陆公司以及我个人的认识，希望后面有更多的机会与业界同行多交流。

今天我分享的内容主要集中在四方面：1、微电网典型的方案，我们常见的项目里面常用的典型设计方案，我总结了7、8种设计方案，这部分的设计方案涵盖一些离网的微电网，也包括并网的微电网，有些地方侧重储能的方面。有大型离网电站，还有并网型微电网的，还有平滑新能源接入的这样的典型方案。2、应用案例，主要是我们参与过的项目案例，在一些案例里面会分享遇到的问题和一些解决的办法。3、在这里面应用到的关键技术。4、总结和展望。

微电网一般是具有源网和一体能进行自治的系统，一个小型的网络系统。包括并网和离网的微电网，储能是微电网里面不可或缺的单元。基于储能的微电网里面，科陆公司把储能作为整个集团公司战略发展方向，从2009年、2010年开始，公司做了非常大的投入，参与了很多标杆性的项目，我们从方案、性能评估以及整个产品的生产制造、运营的交付等都会参与。在这里面，我们从去年年底到今年，国家在多能互补或者微电网，有很多示范项目，像去年年底能源局发布了23个多能互补的示范项目，今年3月份又有56个能源互联网的示范项目，5月份发布了28个新能源微电网的示范项目，这些示范项目里面其中第28个新能源微电网示范项目也有一些值得关注的地方，特别是新能源微电网里面，在28个示范项目里面名单里面提出了很多要求，比如说可再生能源发电的渗透率要求必须达到50%以上和可再生能源发电的自给率要达到50%以上。要求你的发电量达到用电量的50%以上，这个要求比较高，这些示范项目如果真正能达到这些指标，相当于对整个微电网产业的促进会有很好的示范作用。

10月11日，五部委联合发了关于储能技术和产业发展的指导意见，可能大家比较期待补贴政策没有，因为是五部委指导政策，不太可能有具体的补贴政策，但是里面有很多大型项目的规划已经在里面，包括百MW级的锂电池储能电站和铅酸电站已经写到意见里面来。同时微电网在国标里面，包括各种微电网接入、配电网接入系统里面的相关技术和管理规定，包括涵盖设计、运行、监控、能量管理、调试验收、测试等方面。

除了并网型微电网，还有离网型微电网，我们主要是面向无电地区，包括一些海岛，离网型微电网的整个应用，包括用电质量，还有它整个技术水平、稳定可靠性很难和传统的大电网相提并论，相对来讲可靠性相对弱一些，现在电网的用电可靠性可用率在4个9或者5个9以上，城市用电一年停电几个小时，像深圳、上海这种大城市停电在2个校内以内。离网型微电网很难做到这么高的可靠性，并网型微电网相对来说可靠性会要求做到很高，我们既不能影响原来大的电力系统的供电可靠性，又能够在大的电力系统可靠性情况下，出现故障的情况下作为应急备用电源使用，要求能够提升用电用户的效能，在用电项目会有很多要求。我们接下来看常见典型的微电网方案。

第一种方案，常见于离网系统里面，并网也有这种使用，是基于光储一体的系统，这个系统有几个大的特点：1、每个分布式源可以做成具有虚拟同步特性的源，这个源比较容易扩展。2、不需要能量控制系统，EMS系统在这里面不需要，可以把这部分裁减掉，对系统的可靠性和简洁性有提升。3、这个系统整个用电效能相对来说会高，特别是离网系统下，在这种情况下由于光伏和储能在直流侧进行耦合，因为在离网有特点，把白天和晚上用电的大概占比1：3，而光伏都是白天发电，这部分会通过这样的占比提高大概5%-10%整个的用电效率。

第二种，典型方案，整个在低共交流母线耦合，这种方案常见于比较早期的离网微电网系统，现在并网的也有这种方式，它的特点是要求比较可靠的中控的EMS系统。离开EMS系统，就很难工作，它的特点是所有的发电单元，光伏或者风电都并到电网里面，以微F源存在里面，这种情况下，由EMS系统来调度工作模式，选择进行的整个控制策略。

第三种，共高压交流母线方案，常见于MW级的交流电站。

第四种，基于风光柴储的方案，多见于独立的离网海岛。

第五种，新能源发电平滑/能量搬移方案，使新能源发电的电场、电站能有电量调度的能力，是功率性储能。对于整个储能部分的成本很敏感，因为新能源发电成本比较高，再叠加到储能，导致整个系统的成本更高，虽然不需要每度电都进入储能里面，但是带发电车，至少把每度电成本增加1-2毛钱，这样压力是比较大的，所以有些示范项目，包括科陆公司也建过这样的项目，甘肃有一个光伏+储能+风电的示范项目。这种项目的经济性很难计算。

第六种，用户侧的用电负荷平滑的方案，很多用户用电在峰值电价，很多用峰谷电，谷值可以非常小。这种情况可以通过储能来实现谷电峰用，避免峰谷电价差过大导致成本增加。这种情况下还可以改善用户的用电的质量和效率。在系统里面，电费单有一栏力调费，当供应比较低的情况下，你会交不少钱给电网公司，这部分可以通过储能来做功率因素的补偿，同时通过储能把变压器容量的有效用到利用率提到最高，变压器在用电成本里面占的蛮高，甚至有些在这方面，特别是峰谷波动比较大的情况下的用电负荷，它的基础电位和度电电费比起来，有些用户甚至达到1：1。我前两天看到一个客户给我一张电费单，容量费和力调费加起来比度费更高，这种可以通过储能来平滑负荷的峰谷，实现谷电峰用，改善用户的用电质量，提升用电效能。

第七种，储能发电在燃煤电厂里面的应用，解决燃煤电厂调频能力不足的问题，燃煤电厂的调频能力相对于用锂电池的储能，它的调频能力会差很多，有一个统计数据是储能的调频能力是传统的火电机组的20多倍，通过在火电厂，在它的厂变下面接入储能系统，实现快速相应AGC的调度指令，来实现调频的收益，现在在华北电网里面有很多已经在建，我们科陆公司做了山西大同的项目，大同热点的调频系统，是9MW、10.5MWH，可以给用户带来很好的调频收益。

第八种，也是通过储能，很多人在关注，在数据中心也有UPS的备电，但是它是铅酸电池，每3年要换一次，占地也比较大，在UPS应急备电的情况下，通过储能来进行替代，由于数据中心的峰谷电价差比较大，在数据中心还有一个好处，它作为一般工商业没有容量费，在这种情况下，可以充分发挥对谷值电拿来峰用。

下面我介绍我做的一些典型案例，通过案例里面的案例应用来看遇到的问题。

这是比较早的项目，曲麻莱大型离网电站的项目，不过多介绍。离网的春季电站，主要是几十千瓦到几百千瓦的离网电站，它通过并列来实现整个电站的免维护、免EMS。海岛微电网比较典型的，2015年做的这个案例，技术的先进性是比较好的，它能够实现两个微电网之间的相互投切，而不是两个电源之间的相互投切。它通过两个子微网以及不影响两个子微网内部的情况下的投切，这是这个项目独特的地方，应该说子微网的投切做的是比较先进的。

重点介绍力源不锈钢厂的项目，这是用户侧峰谷调节很典型的项目，在佛山。这个储能容量是1MW、2.8MWH，采用磷酸铁锂电池，用谷值电充进来，到峰值的电放出去，可以有效的把用户变压器的容量来缩减，用户可以把他的变压器容量收费模式改成接纳需量模式，可以为用户节省基础电费这部分，创造这部分的收益。三是可以改变用户的公约数，本来这是加工厂，这里面加工的设备都是感性负载，每个月原来的力调费很高，这里面第三部分是这块的降低，几乎改善功率因数之后，能达到电网公司0.9以上的要求。

这是AGC调频的案例，在山西大同的同达热电，是9MW、4.45MWH。上了这个项目之后，热电厂很快调频能力在山西省排到前面，收益也是非常客观，项目总共投资三千多万，每天的收益高的时候甚至超过10万，所以这个收益很高。同时对于它整个机组的压力，原来的机组压力也会减少。

北京拉菲特城堡酒店的削峰填谷的项目，这是一般工商业，非工用电没有容量费，但是这个地方通过改善功率因数，以及它使用峰谷来实现项目收益，原来电费单里面力调费几乎变成0。

我们在项目里面经常接触到的关键技术，虚拟同步技术VSG，现在国内，特别是电网公司、电科院研究，还是很重视这部分，VSG作为国网公司十大创新技术之一，请了国际知名的专家参与其中。基于电力电子的逆变器缺少惯性和阻尼，VSG技术目标是将电力电子设备能够实现等效，以传统的同步电机具有惯性和阻尼的特性，我们同步发电机在看国标和标准里面，里面有大量关于频率特性、电压特性和短路电流特性、并联这些相关的特性标准要求，现在逆变器、电力电子设备这部分没有，我们只有保护特性，过频保护、过压保护，频率这些没有动态特性和暂态特性的要求。从国家电网的要求来说，它希望我们不断增加新能源的接入，包括风电、光伏，它让电力电子的变换器、变流器、逆变器具有同步发电机的特性，使电网接入的时候，不会失效。整个接入增多，大电网传统电力系统的机制失效，整个电网公司的生存会面临很大的压力，是不是切换成很小的系统等等，这是电网公司在这方面非常积极的探索这方面的原因。基于这种下垂控制以及虚拟同步控制，在下垂控制的基础上进一步实现虚拟同步控制，使新能源控制，基于电力电子的接入，能够实现与之前的接入方式是一样的，电网公司的标准或者是目标，希望能够统一接入，机制进行统一，然后能够自主运行，同时国家电网在这方面也有一些企业标准在推，主要是在光伏，目前主要是在光伏和风电领域在推行这方面的标准，作为企业来推。目前在储能领域还没有，但是也会切入这部分。在标准里面已经对设备的一次调频能力、无功调压、阻尼和惯性都提出了要求。

纯电压源在离网里面有些要求用纯电压源的方式进行组网，这是比较关键的技术。纯电压源的微网的架构会使整个分布式源接入更灵活，不需要能量管理交给它，并且实现无通信线的设备互联，以及功率的分配，过程比较简单，也容易实现无人值守。同时我们电压源的并联技术，包括设备和设备之间的并联以及PCS和设备和传统柴油发电机以及大电网之间的并联，如何解决这里面并联系统的稳定性环流、负载的分配以及模式切换，这些问题是我们在微电网里面常见的技术。

短路故障的支撑，特别是离网里面这点非常重要，在负荷侧或者传输线路侧出现故障，我们的设备能不能实现短时故障的支撑，能不能进行自动恢复，这种情况下是非常关键的。

不平衡负载，离网系统里面，负荷很难调频，这部分怎么通过正负序分离的控制技术，实现100%不平衡的情况下，能正常的应用。

并离网的无缝切换，对并离网要求特别高，特别是用户侧要求并离网切换，它一定要实现毫秒级，10毫秒的并联切换能力，才能保证关键负荷不受大电网故障或者是大电网的，不管是开关故障，短路故障，这类故障导致微电网内部的关键负荷。

在离网里面还有黑启动技术，并网也存在一些，比如调峰电站，也会存在黑启动的问题，比如大电容科的横流电站，这样的调峰电站也面临黑启动的问题，黑启动的问题也是里面的关键技术。

最后看储能和微电网在后续发展的展望，微电网，我认为需要在传统电网的基础上提供更高基础的可靠性和更好的用电效率，提供更高的电能质量，在现有的阶段，微电网如何提高真正的用电效率，这是我们应该做的主要工作。同时微电网与储能系统如何结合目前，包括用户侧，包括调频，如何更好的结合，使整个系统快速的进入到商用阶段，应该是比较好的切入点。对于新能源并网，新能源并网应该说一直有人提，但是这部分一直发展不是太好，如果让每个新能源都具备传统电厂的能力，其实成本还是蛮高的，不如通过用户侧来更经济、更节省，本身线路上的损失就很多，如果把多个不稳定或者间歇性，数量多了以后具有一定的互补和均衡性。即使综合以后不均衡，放在用户侧有传输效率问题，投入也会降低很多。在用户侧来说应该是更高效率的投入方式。三是离网以及无人地区部署，对于降低整个电网投入是很好的，我们现在有很多离网的，特别是海外非洲，中国西藏地区，离网地区纯离网，包括海岛，采用纯V/F或者VSG技术的技术模式所做的微电网应该是架构简单、效率快，便于扩容，也容易实现无人值守，是比较好的选择。

我分享的内容主要是这么多。感谢大家！

（本文根据第五届储能技术高层研讨会会议录音整理，未经本人审核，不足之处，请批评指正。）