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今年10月，甘肅省甘南州夏河縣桑科鎮(zhèn)光儲(chǔ)微電網(wǎng)示范項(xiàng)目正式投入運(yùn)行。項(xiàng)目投運(yùn)后，將為項(xiàng)目辦公區(qū)、生活區(qū)提供電力保障，實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用。

光儲(chǔ)微網(wǎng)作為新型的綠色電力配套設(shè)施，無(wú)需架設(shè)電線桿、鋪設(shè)電纜，就近發(fā)電、就近消納，增強(qiáng)了偏遠(yuǎn)山區(qū)鄉(xiāng)村的供電質(zhì)量，可以更好地滿足偏遠(yuǎn)山區(qū)人民群眾的生產(chǎn)和生活用電需求。

【資料圖】

專家認(rèn)為，光儲(chǔ)微網(wǎng)為解決偏遠(yuǎn)山村地區(qū)電能質(zhì)量問(wèn)題提供了新思路和新方案。通過(guò)挖掘可再生能源潛力，更好地服務(wù)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生產(chǎn)生活。

山區(qū)用電可靠性仍需提高

“我國(guó)部分偏遠(yuǎn)山區(qū)農(nóng)戶用能負(fù)荷分散，偏遠(yuǎn)電網(wǎng)改造成本高，電壓?jiǎn)栴}突出，生產(chǎn)生活用電困難，甚至有汽油發(fā)電的情況，農(nóng)產(chǎn)品難以完成初加工，使得生產(chǎn)受限。”復(fù)旦大學(xué)新農(nóng)村發(fā)展研究院教授孫耀杰介紹了他在調(diào)研過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)痛點(diǎn)及難題。

我國(guó)大電網(wǎng)覆蓋面巨大，近年來(lái)投入巨大資金進(jìn)行農(nóng)網(wǎng)改造，鄉(xiāng)村電網(wǎng)日漸完善。然而，在一些偏遠(yuǎn)的農(nóng)村的地區(qū)，由于地形復(fù)雜、電網(wǎng)的建設(shè)成本過(guò)高、保護(hù)生態(tài)紅線等原因，依然存在用電可靠性不足的挑戰(zhàn)，通過(guò)小水電或者燃油發(fā)電等作為供電來(lái)源，對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)帶來(lái)影響。

深圳泰昂能源科技股份有限公司微電網(wǎng)產(chǎn)品線負(fù)責(zé)人李偉秋介紹，偏遠(yuǎn)山區(qū)供電問(wèn)題面臨可靠性低的挑戰(zhàn)，比如線路老舊、容易跳閘，雷雨臺(tái)風(fēng)等天氣造成線路斷電，以及由于偏遠(yuǎn)山區(qū)距離城鎮(zhèn)遠(yuǎn)，日常運(yùn)維“鞭長(zhǎng)莫及”，導(dǎo)致停電后復(fù)電時(shí)間長(zhǎng)。

他舉例道，江西某村距離臺(tái)區(qū)變壓器約2公里，農(nóng)戶在用電高峰時(shí)常出現(xiàn)低電壓，無(wú)法啟動(dòng)家電，室內(nèi)昏暗，當(dāng)?shù)仞B(yǎng)豬場(chǎng)只能用柴油發(fā)電機(jī)來(lái)發(fā)電和供暖。

光儲(chǔ)微電網(wǎng)建設(shè)可解決偏遠(yuǎn)山區(qū)變電站布點(diǎn)少、中壓配網(wǎng)線路供電半徑長(zhǎng)引起的線路末端低電壓?jiǎn)栴}。2019年，廣東省首個(gè)山區(qū)光儲(chǔ)微電網(wǎng)在清遠(yuǎn)市連南縣金坑村正式投運(yùn)。廣東電網(wǎng)公司為該地區(qū)的用電提供了備用電源，保證了該電網(wǎng)在停電的情況下能孤島運(yùn)行(脫離電網(wǎng)繼續(xù)供電)18小時(shí)，減少了用戶停電時(shí)間，提高供電可靠性。

“通過(guò)光伏+儲(chǔ)能技術(shù)，解決偏遠(yuǎn)山區(qū)用電質(zhì)量問(wèn)題，助力生產(chǎn)生活改善。”孫耀杰表示。

可再生能源為鄉(xiāng)村生產(chǎn)提供穩(wěn)定綠色動(dòng)力

專家介紹，光儲(chǔ)微電網(wǎng)是由光伏發(fā)電的分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷監(jiān)控裝置和保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。

清華大學(xué)副教授鐘海旺介紹了農(nóng)村地區(qū)混合太陽(yáng)能微網(wǎng)的分析設(shè)計(jì)方法和實(shí)踐，以及清華大學(xué)電機(jī)系的“夢(mèng)之網(wǎng)”公益項(xiàng)目。他介紹，項(xiàng)目成員主要為清華大學(xué)電機(jī)系的師生，旨在利用專業(yè)知識(shí)為電力供應(yīng)不穩(wěn)定的邊遠(yuǎn)地區(qū)建設(shè)新能源微電網(wǎng)，為當(dāng)?shù)貙W(xué)校、居民提供持續(xù)穩(wěn)定的電力。

四川阿壩藏族羌族自治州壤塘縣宗科鄉(xiāng)位于川西高原，當(dāng)?shù)亟煌ú槐恪⒌貜V人稀，全鄉(xiāng)曾經(jīng)主要依靠一個(gè)小水電站供電。因?yàn)槿彪姡l(xiāng)唯一的中心校許多電教設(shè)備無(wú)法正常使用，學(xué)生生活、自習(xí)用電很不方便。2017年，清華大學(xué)電機(jī)系本科生來(lái)到這里，用自己所學(xué)的知識(shí)給學(xué)校建設(shè)了光伏微電網(wǎng)。

鐘海旺介紹，“夢(mèng)之網(wǎng)”公益項(xiàng)目成員首先對(duì)用電的需求分析，作為搭建光伏微網(wǎng)及配置儲(chǔ)能設(shè)施重要的參考依據(jù)。接下來(lái)分析該地區(qū)的光照強(qiáng)度及角度確定光伏電池板的傾角，根據(jù)全年光照情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、小水電、當(dāng)?shù)鼐o急電源以及控制單元為一體的系統(tǒng)，大大提高了當(dāng)?shù)匦W(xué)的供電可靠性。

在李偉秋看來(lái)，多能互補(bǔ)的儲(chǔ)能微網(wǎng)可以快速解決間接性、季節(jié)性、臨時(shí)性的低電壓和過(guò)載問(wèn)題，并可以作為移動(dòng)電源進(jìn)行應(yīng)急保電，還可以加入光伏風(fēng)電等新能源來(lái)降低線損，光伏可以掛桿安裝，助力構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。

他將投資成本算了一筆賬：常規(guī)的配網(wǎng)改造，包括建設(shè)2公里的10千伏線路、改造架空線以及新增公共變壓器等，成本約32.8萬(wàn)元，而采用光伏多能互補(bǔ)儲(chǔ)能微網(wǎng)裝置，成本為18萬(wàn)元。“在部分有需求的偏遠(yuǎn)山區(qū)，如果用儲(chǔ)能微網(wǎng)替代傳統(tǒng)電網(wǎng)的改造、作為大電網(wǎng)的補(bǔ)充，用來(lái)提高供電可靠性，在投資和社會(huì)效益上都有一定的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值。”

“農(nóng)業(yè)+光伏+教育”三駕馬車推動(dòng)農(nóng)村現(xiàn)代化

“若電力供應(yīng)不足、不可靠，初級(jí)農(nóng)產(chǎn)品較難以形成產(chǎn)業(yè)化，摘掉‘貧困帽’、打贏脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)與實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化還有一定距離。”在孫耀杰看來(lái)，鄉(xiāng)村振興需要城鄉(xiāng)互動(dòng)、產(chǎn)業(yè)融合、多維可持續(xù)發(fā)展。如何使光儲(chǔ)微網(wǎng)技術(shù)與當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)相結(jié)合，是鄉(xiāng)村振興和智慧鄉(xiāng)村建設(shè)的一個(gè)重要立足點(diǎn)。

對(duì)此，他介紹，借助復(fù)旦大學(xué)等高校多學(xué)科教育的公益資源和政企合作資源，以居間者身份，去解決鄉(xiāng)村振興過(guò)程中的各方難題訴求。“首先我們建設(shè)了光伏和儲(chǔ)能耦合的調(diào)控系統(tǒng)，讓村民使用電力對(duì)農(nóng)作物簡(jiǎn)單加工，還研發(fā)了一些物種栽培技術(shù)，并在光伏板下種植適宜的藥材，來(lái)提高綜合收益率。”

他指出，鄉(xiāng)村要振興，觀念轉(zhuǎn)變非常重要。而鄉(xiāng)村教育在推動(dòng)觀念轉(zhuǎn)變中又起著基本的作用。針對(duì)部分偏遠(yuǎn)山區(qū)鄉(xiāng)村教育面臨地位孤立、資源稀缺、現(xiàn)代科普教學(xué)力量不足等問(wèn)題，孫耀杰表示，以電力和互聯(lián)網(wǎng)為紐帶，通過(guò)遠(yuǎn)程教育的方式來(lái)連接鄉(xiāng)村的和大都市，把北京、上海的小朋友和當(dāng)?shù)氐男∨笥堰B接起來(lái)共同學(xué)習(xí)交流；以能源光伏為紐帶，讓光伏和農(nóng)場(chǎng)成為城市和鄉(xiāng)村兒童的科普基地；以能源企業(yè)扶貧資金為紐帶，通過(guò)政企合作的方式，推動(dòng)項(xiàng)目的落地，形成一光多用、一地多收的完整模式。

在多方的努力下，一個(gè)個(gè)光儲(chǔ)微網(wǎng)與“農(nóng)業(yè)+光伏+教育”相結(jié)合的項(xiàng)目，已經(jīng)在探索中落地，取得了良好的效果。2019年，“微光閃耀，啟航鎮(zhèn)巴”公益項(xiàng)目得到了陜西省發(fā)改委和鎮(zhèn)巴縣政府的支持，在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)光伏農(nóng)業(yè)+科普?qǐng)@地+城鄉(xiāng)互動(dòng)平臺(tái)，光伏年發(fā)電量11800kWh，年光伏收益7600元，解決區(qū)域電網(wǎng)薄弱問(wèn)題，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)電氣化。清華大學(xué)“夢(mèng)之網(wǎng)”項(xiàng)目以教育資源對(duì)接和基礎(chǔ)設(shè)施改造為核心，八年內(nèi)在新疆喀什、四川省康定市、雅江縣、壤塘縣等地的八所小學(xué)搭建了裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)100kW的光伏微電網(wǎng)，為當(dāng)?shù)亟麑W(xué)生提供了穩(wěn)定的教學(xué)和生活用電。

來(lái)源：環(huán)球網(wǎng)

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責(zé)任編輯：馮崢

標(biāo)簽： 清華大學(xué) 生產(chǎn)生活 供電可靠性