淺談微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

李晶 肖志斌 劉義友

摘 要：伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)的各行各業(yè)都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。尤其是自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人們的生活水平都取得了進(jìn)步。作為國(guó)民基礎(chǔ)行業(yè)的電力行業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。近年來(lái)，微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為電力技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展提供了新的方向，尤其是分布式發(fā)電的開(kāi)發(fā)與利用，在很大程度上利用了可再生能源，減少了不可再生能源的消耗，對(duì)能源保護(hù)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。文章從微電網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)的背景和意義出發(fā)，分析了現(xiàn)階段微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，希望能夠?yàn)榻窈笪㈦娋W(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供一些借鑒，僅供參考。

關(guān)鍵詞：能源；分布式發(fā)電；微電網(wǎng)

引言

新技術(shù)革命要求世界各國(guó)改變能源結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)可再生資源、清潔能源，以緩解現(xiàn)階段世界各國(guó)能源枯竭、環(huán)境污染的嚴(yán)重問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。能源問(wèn)題是世界各國(guó)面臨的主要問(wèn)題，尤其是我國(guó)，作為人口大國(guó)，對(duì)能源的需求更加緊迫，這是我國(guó)日后經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，相關(guān)部門(mén)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)可再生能源和清潔能源的開(kāi)發(fā)與利用，為今后的經(jīng)濟(jì)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。電能作為人們?nèi)粘Ｉ钪凶畛＝佑|的能源，進(jìn)行電能的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與利用迫在眉睫，微電網(wǎng)技術(shù)在很大程度上解決了這一問(wèn)題，下面就微電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析與介紹。

1 微電網(wǎng)提出的背景和意義

分布式發(fā)電是分散供電，以分散的方式為用戶(hù)和設(shè)備提供電能，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，分布式發(fā)電一般用于小型或小區(qū)域的供電需求范圍內(nèi)。因?yàn)榉植际桨l(fā)電的規(guī)模較小，電能的產(chǎn)量較低，一般情況下能夠充分的利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能等可再生的、清潔的能源，對(duì)能源的再次開(kāi)發(fā)與利用十分有益。

分布式發(fā)電有有利的一面和不利的一面。在分布式發(fā)電為人們的生產(chǎn)與生活提供清潔電能的同時(shí)也相應(yīng)的帶來(lái)了一些不利的影響。為了應(yīng)對(duì)分布式發(fā)電帶來(lái)的不利影響，可以將分布式發(fā)電以及負(fù)荷共同作為配電子系統(tǒng)，從而進(jìn)行發(fā)電。在這個(gè)基礎(chǔ)上一些相關(guān)的研究者根據(jù)分布式發(fā)電技術(shù)和分布式儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，并結(jié)合現(xiàn)階段日益提高的用電需求和電力供應(yīng)系統(tǒng)的發(fā)展方向和趨勢(shì)提出了微電網(wǎng)技術(shù)的概念。

微電網(wǎng)與大電網(wǎng)相比具有鮮明的特點(diǎn)，尤其是在故障發(fā)生時(shí)，大電網(wǎng)經(jīng)常處于癱瘓狀態(tài)，而微電網(wǎng)還能維持內(nèi)部的供電，并且在故障清除后可以自行恢復(fù)電能的供應(yīng)，這是大電網(wǎng)所不具備的性能，這是因?yàn)槲㈦娋W(wǎng)技術(shù)是單一受控的，不受其他供電單位的影響。所謂的微電網(wǎng)技術(shù)是以可再生能源為電能的供應(yīng)能源，并能夠?qū)⒁欢▍^(qū)域內(nèi)的用電設(shè)備連接起來(lái)，進(jìn)而為用戶(hù)提供電源，這個(gè)微電網(wǎng)可以與公共大電網(wǎng)相連接，形成一個(gè)統(tǒng)一的供電系統(tǒng)。微電網(wǎng)技術(shù)能夠在一定程度上緩解城市的供電壓力，減少電壓負(fù)荷，有利于提高供電的穩(wěn)定性和可靠性，有利于提高電能供應(yīng)的質(zhì)量。同時(shí)微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用對(duì)電力行業(yè)清潔能源和可再生能源的發(fā)展也有著重要作用和現(xiàn)實(shí)意義。

2 各國(guó)微電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

微電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展已經(jīng)有了一段時(shí)間，作為電力行業(yè)的一種新型的技術(shù)領(lǐng)域和范圍，微電網(wǎng)技術(shù)在各國(guó)的發(fā)展與應(yīng)用各具特點(diǎn)，尤其是一些發(fā)達(dá)國(guó)家，微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用效果更加突出。

美國(guó)的微電網(wǎng)技術(shù)可謂是最先進(jìn)的，微電網(wǎng)技術(shù)的概念也是美國(guó)最早提出的，目前，世界電力行業(yè)及相關(guān)的領(lǐng)域?qū)ξ㈦娋W(wǎng)技術(shù)最為認(rèn)可的概念也是美國(guó)提出的。美國(guó)根據(jù)微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r和應(yīng)用范圍還設(shè)立了相關(guān)的法律法規(guī)，微電網(wǎng)的建設(shè)體系初具模型。歐洲一些發(fā)達(dá)國(guó)家的微電網(wǎng)技術(shù)也有了很大程度的發(fā)展，微電網(wǎng)的運(yùn)行體系相對(duì)穩(wěn)定，一些切實(shí)可行的微電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始被廣泛應(yīng)用。

日本是一個(gè)人口基數(shù)大、國(guó)土面積小的國(guó)家，對(duì)能源的需求量十分龐大。因而，日本對(duì)微電網(wǎng)技術(shù)的研究也十分積極，根據(jù)國(guó)情特點(diǎn)，日本的微電網(wǎng)技術(shù)的研究更傾向于對(duì)供電能力方面的要求，其次是對(duì)污染的降低，以求能夠滿(mǎn)足日本經(jīng)濟(jì)發(fā)展的龐大的電力需求。日本的微電網(wǎng)工程建設(shè)方面處于世界領(lǐng)先地位，其對(duì)微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和能源的控制更加靈活化。

我國(guó)的微電網(wǎng)技術(shù)尚處于雛形階段，許多技術(shù)并不是十分全面，但是作為能源大國(guó)，我國(guó)的不可再生能源也在逐步減少，微電網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展前景十分廣闊，尤其是其使用可再生資源和清潔能源進(jìn)行電能的生產(chǎn)與輸送，對(duì)我國(guó)能源的控制和環(huán)境的治理方面都有著十分重要的意義，構(gòu)建微電網(wǎng)體系，有利于我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

從以上分析可以看出，世界各國(guó)對(duì)電能的應(yīng)用與發(fā)展都極為重視，微電網(wǎng)技術(shù)的提出能夠優(yōu)化電能的供應(yīng)方式，對(duì)電網(wǎng)技術(shù)的改革具有重要意義。微電網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用是對(duì)大電網(wǎng)的有效補(bǔ)充和優(yōu)化，對(duì)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、效能都十分重要。

3 微電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

微電網(wǎng)技術(shù)是分布式發(fā)電的一種延伸，能夠?qū)Ψ植际桨l(fā)電的設(shè)備進(jìn)行有效的連接與管理，因而，有關(guān)微電網(wǎng)的技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視，雖然微電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)取得了很大程度上的發(fā)展。但是仍舊存在一些問(wèn)題。但是微電網(wǎng)技術(shù)其鮮明的特點(diǎn)促使微電網(wǎng)技術(shù)被應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，下面來(lái)簡(jiǎn)單討論下微電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。

3.1 片區(qū)微電網(wǎng)

片區(qū)微電網(wǎng)主要有兩種方式：一種是城市片區(qū)的微電網(wǎng)，這種微電網(wǎng)主要用在城市的繁華地段，為該地段分擔(dān)電荷負(fù)載，幫助大電網(wǎng)給用戶(hù)提供高質(zhì)量的電能，緩解大電網(wǎng)的壓力。另一種是農(nóng)村的微電網(wǎng)，其作用適用于農(nóng)村電網(wǎng)的計(jì)劃解列。片區(qū)微電網(wǎng)使用的可再生、清潔能源，能夠減輕有害氣體對(duì)空氣和環(huán)境的污染，對(duì)當(dāng)?shù)氐哪茉唇Y(jié)構(gòu)和電力發(fā)展以及改革都有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，并且能夠在一定程度上緩解地區(qū)的用電壓力。

3.2 工商業(yè)微電網(wǎng)

工商業(yè)的微電網(wǎng)在微電網(wǎng)的體系中應(yīng)用最為廣泛，一般應(yīng)用于對(duì)用電質(zhì)量和用電的可靠性要求比較高的地區(qū)，包括大學(xué)校園、商場(chǎng)、獨(dú)立公寓以及高檔居民區(qū)等地域，在這些地域應(yīng)用工商業(yè)微電網(wǎng)能夠?yàn)橛脩?hù)提供更加可靠、更加清潔的電能，提高用電水平，符合當(dāng)?shù)匦枨蟆?/p>

3.3 偏遠(yuǎn)地區(qū)微電網(wǎng)

偏遠(yuǎn)地區(qū)的微電網(wǎng)是為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電而形成的，多是利用當(dāng)?shù)氐目稍偕Y源，就地取材，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的運(yùn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

能源的緊缺不僅是我國(guó)正在面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題，也是世界各國(guó)都在面臨的挑戰(zhàn)，開(kāi)發(fā)新的能源已經(jīng)成為世界各國(guó)都亟需解決的問(wèn)題，微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為電能的發(fā)展提供了一個(gè)新的契機(jī)，其使用可再生能源和清潔能源的特點(diǎn)深受電力行業(yè)的喜愛(ài)?，F(xiàn)階段，世界各國(guó)都在研究微電網(wǎng)技術(shù)，并構(gòu)建相應(yīng)的微電網(wǎng)體系，希望微電網(wǎng)技術(shù)能夠?yàn)殡娏π袠I(yè)的發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化做出更大的貢獻(xiàn)。我國(guó)的微電網(wǎng)建設(shè)正處在初級(jí)階段，各項(xiàng)設(shè)施和技術(shù)還不是很全面，因此，在今后的發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)該吸收國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家有關(guān)微電網(wǎng)技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，去其糟粕，取其精華，能夠根據(jù)我國(guó)的具體國(guó)情，進(jìn)行微電網(wǎng)體系的建設(shè)，相關(guān)的從業(yè)人員和研究人員應(yīng)該在工作中不斷創(chuàng)新，改進(jìn)技術(shù)，提高為電網(wǎng)的運(yùn)行效率，確保微電網(wǎng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高做出更大的貢獻(xiàn)。

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