能源互联网的关键技术

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  •   要真正实现能源的互联互通,涉及到众多的技术应用。与传统电网不同,能源互联网是由多个微电网互联而成。每个微电网内部又包括发电(各种形式的发电)、储能、用户、输配电以及并网系统。因此,能源互联网涉及的技术要比传统电网的面更为宽广。例如,能源转化、能源的收集、电网与互联网融合、能源存储等诸多方面。为了方便起见,我们分为智能微电网和广域的能源互联网两部分介绍相关技术。

      一、智能微电网的关键技术

      作为能源互联网的细胞,大量微电网的建设和运营是能源互联网存在的基础。而微电网中的许多关键技术与现有的电网技术也大不相同。

      (一)各类新能源发电设备

      能够作为微电网的电源的其它可再生能源有如下几种:

      光伏发电,风力发电,小型水力电站,生物质能电站(主要是沼气发电,可与垃圾处理、有机肥的生产相结合),采用天然气的微型燃气轮机。

      上述各种形式的新能源技术现在基本成熟,但在如何提高能源的转换效率方面还有许多可以改进的地方。

      (二)储能技术

      微电网的储能系统要满足以下三种情况的要求:1)在电源或电网事故情况下,储能系统能够迅速替代电源;2)在微网内大型负荷启动时,由于电流往往数倍于运行电流,需要储能系统提供瞬时大电流;3)在光伏以及其它电网发电不足时,起到为微网内负荷供电的功能。

      目前,较为成熟的储能技术是铅酸蓄电池,但有寿命短和铅污染的问题。能够适用于智能光伏微电网的新型储能系统有如下几种:钒流体电池,飞轮储能,超级电容。这几种新型储能系统各有优缺点,随着产业化程度的不断成熟,相信产品的质量、性能、稳定性均将有大幅提高,成本也可以大幅度下降。

      (三)微网控制技术

      与传统电网不同,智能微电网的网内有多个电源和多处负荷。负载的变化、电源的波动,都需要通过储能系统或外部电网进行调节。这些电源的调节、切换和控制就是由微网控制中心来完成的。

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