德国地区电力市场使分布式能源系统成为可能

山家公雄 来源:日经能源环境网 编辑:admin 德国地区电力市场分布式能源系统
本文为读者介绍德国智能电网计划“E-Energy”的6个组成部分之一“eTelligence”工程。 日本至今仍然认为,应该在已有电网的基础上,构筑分布式能源系统。但对于其业务模式和运营主体,目前尚无明确概念。而通过E-Energy可以获得相关提示。因

 

  维持可靠性的智能电网

  在开展电力的地产地消时,面临的课题是,如何减轻作为基础设施的配电设备的负担,如何维持供电网的可靠性。这就需要频率和电压控制在一定的范围之中。如果供需一致,频率可以保持不变,但需求一旦发生变化,就要借助稳压电源,使频率保持一致。随着会有变动的可再生能源电源的增加,供需还有可能出现背离。eTelligence工程通过把可再生能源绑定在虚拟电厂中,利用冷藏仓库的热需求,在很大程度上吸收了供需变化。经验证,此举具有减少稳压电源设置量的效果。

  利用电力电子技术调节电压

  还有一个隐忧。随着地产地消的开展,当分布式电源增加后,电压不稳的问题将趋于明显。在靠近需方的低电压区域,电网是利用电压的高低压差流通电力,倘若太阳能发电等分布式电源增加,压差有可能发生逆转,出现逆潮流。如果以使用现有系统为前提,就需要采取新的电压对策。稳压使用的是无功功率,不同于一般使用的有功功率。

  eTelligence工程在100处变电设备上设置了传感器,除了监控持续功率的情况(电流、电压、频率及无功功率等)之外,还着重于控制无功功率。

  热电联产电源与一般的大规模电源相同,本来就拥有无功功率。风力和太阳能发电也可以经由逆变器,产生或调节无功功率。逆变器是把直流电转换成交流电的半导体装置,通过运用电力电子技术,可以增加电压控制功能。这项功能不仅是eTelligence工程,还是整个E-Energy计划的技术课题。德国国家研究机构弗劳恩霍夫应用研究促进协会很早就在致力于这项研发,并且加入了E-Energy联盟。

  而在日本,可再生能源与电力电子技术相结合所具有的电压调整功能尚未得到应有的评价。

  吸收可再生能源不稳定性的本地市场

  现在,先来梳理什么是E-Energy本地市场。分布式能源系统虽然达不到在本地独立运营的程度,但可最大限度采用可再生能源,提高利用分布式能源资源的电力自给率,同时还具有抑制二氧化碳产生的效果。构筑蓄能系统,正是为了吸收可再生能源不稳定的输出功率,使供需达到平衡。

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