国内首个交直流混合智能型微电网正式投运

为支撑能源结构清洁化转型和能源消费革命，国家重点研发计划启动实施“智能电网技术与装备”重点专项，为提升分布式能源的充分消纳和利用效率，设置了多能源互补的分布式供能与微网技术方向。作为该项技术的重要实践，2016年年初，国网江苏电力与连云港边防支队通力合作，在连云港的车牛山岛规划建设了“交直流混合”的海岛智能微电网，2017年12月投入试运行，并于2018年4月25日通过验收正式投运。该项目配备了国内首个交直流混合、三端口变流器，为外海岛屿的高品质用电提供了有效解决方案。

截至目前，车牛山岛微电网共发电5.76万千瓦时，净化淡水61吨，供电供水实现自给自足，改变了靠补给船定期运送柴油发电的历史。该项目是“基于电力电子变压器的交直流混合分布式可再生能源技术研究”的成功初探，也是对国家重点研发计划实施项目的实质推进，对全国所有“高海边无”(高海拔、海岛、边防、无人区)地区的持续可靠用电具有重要意义。

目前，我国面积在500平方米以上的岛屿有6536座，其中有人居住的有400多座，大多为远离陆地的中小型岛屿，对这些岛屿来说，持续、稳定的电力供应一直是个奢求。

“我们驻守的这个小岛远离大陆，平时的给养保障全部依靠陆运，用水用电很不方便。为了解决这一问题，我们支队在岛上安装了风力和光伏发电机组。现在有了智能微电网，供电、供水都不再是问题，天气好的时候一天可以发400多度电，像空调、电热水器这些大功率的电器使用起来完全没有问题，可以跟陆地一样享受同样的生活。”提起岛上的生活改善，驻守岛屿的连云港车牛山岛边防派出所所长孙权感慨地说。孙权驻守的车牛山岛位于连云港东北方向，距离陆地47.5公里，总面积0.06平方公里。岛上的移动通信基站、海事信号站和边防部队长期依靠柴油机、光伏等供应电能，与国内其他远离大陆的岛屿一样，存在供电稳定性不足、自动化水平低和饮用水短缺等问题。

“车牛山岛微电网项目充分运用了基于电力电子变压器的交直流混合分布式可再生能源技术，‘三端口变流器’是这项工程的最大亮点，有了它岛上的微电网就具备了可以思考的‘大脑’，能够对岛上的风电、光伏、蓄电池等电能进行智能调度，使得岛上用电和陆地一样稳定、可靠。”国网江苏电科院的袁晓冬介绍说。

“以前电力供应不稳定，冬季平均每天只能用上3小时左右的电，用水主要靠定期补给和雨水收集，勉强满足基本生活用水需求。现在电力供应稳定又充足，也安装上了海水淡化系统，每天都能洗上热水澡了。”新兵陈虎起初对守岛的生活还不太适应，但是每天能洗上热水澡让他找到了家的感觉，“而且在光伏和风力发电量大的天气，还可以将多余的电能用来淡化海水储存起来，确实太方便了!”

车牛山岛的智能微电网建成后，岛上各个电源点和用电设备之间实现了互联互通，在不同天气条件下，不同用户间的电能可以互济互补，实现了岛上50千瓦风机、30千瓦光伏、100千瓦柴油机以及450千瓦时储能的海岛能源综合利用。

据了解，车牛山岛的交直流混合智能型微电网以光伏、风电等多种绿色能源为基础，以“三端口变流器”为核心，构建由边防、移动、海事三家组成的交直流混合微电网，利用能源管理系统，精确协调控制发电、储能和用电，灵活调配各用户的连接方式，实现了“源-网-荷-储”协调控制和经济运行。

作为交直流混合智能型微电网的核心，“三端口变流器”还让海岛电网具备了远程运维的“遥控器”，远在数十公里之外的电网专业运维人员足不出户就可对岛上的电网和用电设备进行实时监控和远程诊断，有效解决海岛远离大陆缺乏专业电网运维人员，海岛电网无法得到及时监控和运维等问题。

据了解，国网江苏电力正在研发国内首个四端口微网路由器，该技术目前处于世界领先水平，将在苏州同里新能源小镇进行试点运用，构建“以清洁为方向、以电为中心、以电网为平台、以电能替代为重点”，多种能源协同互补的现代能源体系，引领现代城市能源发展方向。