一個村莊的智能微電網傳奇:壩上一片好“風光”
從河北承德出發一路向北,當我們到達圍場滿族蒙古族自治縣御道口村時正值中午。時值酷暑,站在海拔1500多米的壩上草原,強烈的太陽光照射在人身上火辣辣的。不遠處的山坡上,兩臺高聳的風機隨風而動,上百塊光伏板汲取著太陽的能量。這里,就是國家電網公司農網風光儲智能微電網示范項目。
御道口村發電站外景
2011年6月,國家電網公司在河北承德市圍場縣御道口村建設“農網智能風光儲”示范項目,同年10月并網發電。該項目分為單戶模式和村莊模式,作為一項“惠民工程”,該項目不僅為當地農戶提供充足的電能和第二個電源點,也讓御道口村43戶農民用上了新能源。
張振武的“低碳”生活
晚上7點,勞累一天的農民張振武舒服地躺在熱乎乎的炕頭上,拿著遙控器,欣賞起了電視節目。“現在家里燈泡比以前更亮了,再也不用為停電發愁了。”張振武說,如今家里電器一應俱全,家里用上了智能電,過上了低碳新生活。
張振武是河北省圍場縣御道口村農民,他所在的村莊位于河北省與內蒙古交界處,是一個典型的“風口”,有“壩上一場風,從春刮到冬”的說法。因為村里處于冀北電網的供電末梢,村民家中用電狀況總是不太穩定,以前有時還會停電。
2011年,國家電網公司在這個小村子搞起了“農村電網智能化風光儲項目”試點,通過太陽能和風力發出來的電,農戶不但可以供自家用,剩余的還可以儲存起來或者送入大電網。
御道口村農民張振武家成了最早的“發電戶”。偏僻落后的小村莊居然享受到了技術最先進的低碳新能源,張振武活了60歲,這些以前他連想都不敢想。他說,設備都是供電企業給裝的,但因為是新生事物,村民一開始還有點擔心,他自告奮勇第一個安裝了。現在,他家平均一天發20千瓦時的電,而自己家只用不到2千瓦時電,剩余的“照亮”別人家了。如果碰到什么故障,還可以用儲存的電救急。
在張振武家的院子里,四塊太陽能光伏板并排橫放,院外矗立著一臺白色的風機。隨行的工作人員介紹,4塊光伏板合計0.7千瓦、1臺風機1千瓦,同時還有48伏/200安時蓄能電池,這就組成了一個單戶發電模式。包含光伏發電、風力發電、蓄能電池儲能、交流逆發、雙電源切換、微電網協調控制等6個單元,形成用戶與電網互動的新格局。目前,單戶模式的日發電量能滿足農戶家中電[FS:PAGE]飯鍋、電視、照明等電器用電需求。
“這套設備很環保,而且電力供應很穩定,電視、冰柜等等都運轉正常。”張振武說,自從裝了這個新設備,他家就再沒停過電,連住在縣城的親戚都羨慕。如今,電壓穩了,他家還添置了電腦、冰柜等電器。
一個村莊的綠色能源模式
離開張振武家,我們來到村發電站。一排排光伏板組成的方陣,在太陽的照射下熠熠生輝,太陽的能量正以我們看不見的方式在眼前的光伏板中循環流淌,兩臺風力發電機矗立在草原之上,馭風而起、隨風而行。
“這兩臺風機和以前看到的不一樣,這種風機叫直驅變槳風力發電機,這種風機最大的優點是能變速、可以根據風速在每分鐘60到100轉之間自動調整。同時機頭和扇葉在風機啟動時要隨風向調整至最佳位置,以便更好地利用風能發電。”發電站的技術人員金雪說,村莊模式建設容量110千瓦,由256塊0.2千瓦光伏板、2臺30千瓦風機和80千瓦/128千瓦時的儲能電池組成,包含光伏發電、風力發電、儲能、低壓集電和配電、微電網監控和能量管理、電能計量、電能質量檢測和治理、接入公用配電網、通信等9個子系統,形成一個400千伏的微電網運行系統,既可并網運行、又可離網運行。
“主控制系統相當于微電網的大腦,判斷微電網系統與大電網是處于并網還是離網運行,儲能系統相當于神經系統,接收主控制系統發出的信號并作出響應。”在控制室內,技術人員金雪介紹,村莊模式在運行中,當微電網的風、光發電大于負荷需求時,儲能系統將儲存多余的電量,盡量減少風、光發電向大電網輸送。在用電高峰期,儲能系統向微電網中負荷供電,盡量減少使用大電網的電能。
在設備機房內,幾十塊蓄電池整齊地排布在柜子里。“這些電池是磷酸鐵鋰電池,和電動汽車用的電池是一樣的。這種電池污染小,充放電效率高于鉛酸電池,循環壽命超過2000次。當風電、光電和電網電源都不能正常供電時,磷酸鐵鋰電池組就能為微電網供電了。”金雪說。
目前,村莊模式日上網最大功率80千瓦,日發電量約為600千瓦時,可為150余戶農戶提供電源保障。項目的建成,可為當地農戶提供充足的電能和第二個電源點,同時有助于減少全球溫室氣體的排放,產生節能和環保效益。以當地年日照2899小時、平均風速5.48米/秒計算,一年能發電22.3萬千瓦時,減少排放二氧化碳214.1噸,二氧化硫6.70噸,二氧[FS:PAGE]化氮0.13噸。
“這種新能源開發利用方式與大型風電場相比具有建設快捷,電量就地消納等特點,這項技術為我國新能源開發利用提供了新思路。”冀北電力有限公司農電管理處處長吳大軍說。
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