航天科技八院811所在海拔4500米以上建成首个风光储智能微网多联供系统

文章来源:中国航天报 发布时间:2020-07-24

图为风光储智能微网多联供系统。王亮摄

近日,航天科技集团八院811所动力储能公司承接的西藏自治区能源研究示范中心风光互补功能系统集成示范项目顺利完成验收。这标志着该所在海拔4500米以上建成的首个风光储智能微网多联供系统正式交付运行。

可再生能源是高寒地区最佳选择

作为上海市科委技术援藏的重要项目之一,该项目以西藏自治区那曲加贡村村委会为实施地,进行风光互补供电及室内建筑面积供暖,突破了海拔4500米以上多能协同实现“供电—供暖—供氧”关键技术,是典型的高寒高海拔智能微电网示范项目。

西藏那曲地区高寒缺氧,供暖以燃烧牛粪为主,且市网供电不稳定,冬季供热和生活供电是亟待解决的严峻生活问题。“当地太阳能、风力资源丰富,利用可再生的清洁能源实现就地取能、供能,是改善居民生活最科学的选择。”动力储能公司总经理刘辉介绍。

据了解,动力储能公司提供的微网系统的工作模式包括储能供电模式、光伏供电模式、风机补电模式、市电/柴电补电模式,这4种供电模式可以通过能量管理系统进行智能切换和控制,按照具体需求设计控制逻辑和使用策略,以便于提升系统效率,延长寿命。

航天大系统思路激发创新灵感

近年来,随着我国电力系统规模的不断增大、全国电网系统互联性的不断增加,我国对电力系统的安全隐患、循环寿命以及循环利用提出新的要求。“我们的运营思路就是做专业的复合能源方案解决者。”刘辉表示。

所谓复合能源,分两个层次。首先是技术,即人才的复合。据了解,该公司囊括了电化学、机电、电力控制3个学科的人才。其次是能源产品的复合。在微网中,该公司采用了航天大系统设计思路和方法,结合光伏、充电机去打造光储充的大系统,而不是单纯的只做储能系统。“如果说技术是纵向的,产品就是横向的,这样会复合出不同类型不同等级的高端产品。”刘辉解释说。

目前,该公司在复合能源方面涉及的领域已包括国家电网、“高海边无”地区如岛屿和西藏、发达城市的综合园区等。

集智攻关确保稳定运行、供电

高寒高海拔项目,无论在技术设计还是施工过程都有着极大挑战。在寒冷的冬天,如何做好集装箱的保温处理?研制人员开展了适应极寒地区的整个系统可靠性设计。

多系统、多因素、全关联的复杂电网,怎样应对大风、高海拔等复杂环境的变化是个大挑战。研制人员在设计之初就已考虑到这个问题,在系统容量配置及微网能量的协调控制上做了相关工作,如从拓扑上采用了双母线制热加温—隔热保温—空调恒温复合温控设计和符合系统集中监控远程维护技术,提高了稳定性,同时在光照强和光照弱的时候,采取了基于多负载、多响应控制模式。

西藏路途遥远,项目投入使用后,如何进行维护也是个难题。据悉,研制人员在控制器端增加了无线传输模块,项目负责人刘亮介绍说,“本地可以通过控制器抓取所有数据,随后采用4G网络数据通过自行开发的云数据管理平台直接传输到拉萨集控中心,同时将数据分发到上海,从而实现远程维护。”

考虑到当地恶劣环境带来的难安装、难调试、难维护的突出问题,研制人员充分发挥航天系统抓总设计的能力优势,突破了多项关键技术。同时,该公司在上海提前实现了实物联调联试,将各种模式都确定完后再实施运输。在施工现场,团队根据当地的环境条件和负载特性对控制上的参数再进行调整。这大大减少了本地安装、调试及运维难度,增强了高寒地区的环境适应性。

项目的成功运行,系统验证了811所多能互补系统的可行性和可靠性,为在西部偏远地区推广离网独立供电系统、支持西部和边防建设提供了有力的技术和产品支撑。(缪新培)