分布式光伏+儲(chǔ)能的獨(dú)立型微電網(wǎng)商業(yè)化發(fā)展前景課件

1、分布式光伏+儲(chǔ)能的獨(dú)立型微電網(wǎng)商業(yè)化發(fā)展前景第1頁，共39頁。主要內(nèi)容21獨(dú)立型微電網(wǎng)典型方案與成本核算微電網(wǎng)概述3商業(yè)化發(fā)展前景45未來展望第2頁，共39頁。微電網(wǎng)的定義 微電網(wǎng)（Micro-Grid）是由分布式電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能、變配電和控制系統(tǒng)構(gòu)成的小型電力系統(tǒng)。 微電網(wǎng)是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治電力系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤網(wǎng)運(yùn)行。 微電網(wǎng)是相對(duì)傳統(tǒng)大電網(wǎng)的一個(gè)概念，發(fā)展微電網(wǎng)能夠充分促進(jìn)分布式可再生能源的大規(guī)模接入。微電網(wǎng)與大電網(wǎng)是相輔相成的，尤其在大電網(wǎng)沒有覆蓋的地區(qū)可以發(fā)揮更大的作用，以彌補(bǔ)大電網(wǎng)的不足。1、微電網(wǎng)概述第3頁，共39頁。微電網(wǎng)的劃分： 按

2、照運(yùn)行方式劃分：并網(wǎng)型，孤網(wǎng)型（獨(dú)立型） 按照電網(wǎng)類型劃分：交流微電網(wǎng)，直流微電網(wǎng)、混合型 按照電壓等級(jí)劃分：低壓（400V1kV）、中壓（135kV）、 高壓（35kV以上） 按照規(guī)模劃分： 小型（電網(wǎng)容量500kVA） 中型（500kVA=電網(wǎng)容量6MVA）1、微電網(wǎng)概述第4頁，共39頁。微電網(wǎng)的應(yīng)用第5頁，共39頁。主要內(nèi)容21獨(dú)立型微電網(wǎng)典型方案與成本核算微電網(wǎng)概述3商業(yè)化發(fā)展前景45未來展望第6頁，共39頁。獨(dú)立型微電網(wǎng)：不依賴于外部電網(wǎng)，可以通過分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)獨(dú)立、穩(wěn)定、長(zhǎng)期地給負(fù)荷供電。 可分為直流型、交流型、交直流混合型三種。為什么要發(fā)展獨(dú)立型微電網(wǎng)系統(tǒng)？ 在現(xiàn)階段，在大

3、電網(wǎng)覆蓋的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，微電網(wǎng)的供電成本遠(yuǎn)高于大電網(wǎng)，缺乏經(jīng)濟(jì)性 尤其是并網(wǎng)型微電網(wǎng)，易被大電網(wǎng)替代，缺乏競(jìng)爭(zhēng)力 但在大電網(wǎng)沒有覆蓋的地方，例如島嶼、偏遠(yuǎn)地區(qū)、城市周邊、旅游景點(diǎn)等，微電網(wǎng)反而具有優(yōu)勢(shì)，因此迫切需要發(fā)展獨(dú)立型微電網(wǎng)。2、獨(dú)立型微電網(wǎng)第7頁，共39頁。獨(dú)立型微電網(wǎng)相關(guān)的分布式電源 光伏發(fā)電 風(fēng)力發(fā)電 燃?xì)獍l(fā)電（天然氣、沼氣） 生物質(zhì)發(fā)電 海洋能發(fā)電 小水電 柴油發(fā)電2.1、分布式電源第8頁，共39頁。分布式發(fā)電海洋能其它太陽能天然氣風(fēng)能生物質(zhì)能分布式能源優(yōu)點(diǎn)：可利用豐富的清潔和可再生能源。缺點(diǎn)：一些可再生能源具有間歇性和隨機(jī)性。第9頁，共39頁。第10頁，共39頁。獨(dú)立型微電網(wǎng)相

4、關(guān)的分布式電源 其中分布式光伏是最有潛力的可再生能源，適應(yīng)面廣， 受限制少，技術(shù)進(jìn)步快和成本下降迅速，最有應(yīng)用前景。 現(xiàn)階段發(fā)展分布式光伏的困難與對(duì)策：（地難找，電難接，補(bǔ)貼慢，用電需求不穩(wěn)定）（對(duì)策：可以采用獨(dú)立型微電網(wǎng)方式，不依賴于電網(wǎng)； 尋求適合的用電需求，真正實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用）2.1、分布式電源第11頁，共39頁。獨(dú)立型微電網(wǎng)相關(guān)的儲(chǔ)能系統(tǒng)：化學(xué)儲(chǔ)能（鉛酸電池、鉛酸膠體電池、鉛碳電池、鉛晶電池， 鋰電池：磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元、鈦酸鋰， 液流電池：全釩液流、鋅溴， 鎳氫電池、鈉硫電池、鋅空、鋰空）物理儲(chǔ)能（抽水蓄能、壓縮空氣、飛輪、相變儲(chǔ)能、 超級(jí)電容器、超導(dǎo)儲(chǔ)能、蓄熱蓄冷）儲(chǔ)能系統(tǒng)是獨(dú)立

5、型微電網(wǎng)不可或缺的組成部分，也是造成微電網(wǎng)系統(tǒng)成本高的主要原因。需要找到大幅降低儲(chǔ)能成本的方式方法：1）技術(shù)進(jìn)步2）商業(yè)模式創(chuàng)新 （結(jié)合電動(dòng)汽車充放電、退役電池梯級(jí)利用）2.2、儲(chǔ)能系統(tǒng)第12頁，共39頁。主要內(nèi)容21獨(dú)立型微電網(wǎng)典型方案與成本核算微電網(wǎng)概述3商業(yè)化發(fā)展前景45未來展望第13頁，共39頁。系統(tǒng)規(guī)模、組成部分及造價(jià)估算：分布式光伏發(fā)電（100kW）（70萬元） （采用單晶硅、多晶硅，組串式逆變器，含施工）鉛碳電池儲(chǔ)能（50kW*2H）（8萬元） （鉛碳電池目前性價(jià)比較高）儲(chǔ)能整流、逆變系統(tǒng)（ 10萬元）負(fù)荷（功率小于150kW，日用電量小于400kWH）配電系統(tǒng)（3萬元）微電網(wǎng)控

6、制系統(tǒng)（2萬元）其他費(fèi)用（5萬元）合計(jì)：98萬元按照習(xí)慣，以分布式電源功率核算，上述配置典型獨(dú)立型 微電網(wǎng)系統(tǒng)的單位造價(jià)：9.8元/每瓦3、一個(gè)典型的獨(dú)立型微電網(wǎng)系統(tǒng)第14頁，共39頁。可滿足的用電負(fù)荷：交流型（日常用電：照明、空調(diào)、電機(jī)）直流型（電動(dòng)汽車充電、LED照明）（如果分布式發(fā)電、儲(chǔ)能、負(fù)荷都直接采用直流方式， 則系統(tǒng)的效率更高，成本更低， 預(yù)計(jì)可降低成本10%以上，提高效率5%以上）交直流混合型目前獨(dú)立型微電網(wǎng)技術(shù)上都已成熟，成本可控，具備推廣條件。3、一個(gè)典型的獨(dú)立型微電網(wǎng)系統(tǒng)第15頁，共39頁。主要內(nèi)容21獨(dú)立型微電網(wǎng)典型方案與成本核算微電網(wǎng)概述3商業(yè)化發(fā)展前景45未來展望第1

7、6頁，共39頁。面臨困難： 成本高（分布式電源、儲(chǔ)能） 生命周期短與運(yùn)營維護(hù)難（主要是儲(chǔ)能壽命短，微電網(wǎng)控制及能量管理的技術(shù)較復(fù)雜） 政策支持不足：獨(dú)立式的可再生能源（風(fēng)、光等）發(fā)電的計(jì)量與補(bǔ)貼申請(qǐng)困難。目前國家對(duì)于獨(dú)立型微電網(wǎng)，及涉及的可再生能源發(fā)電、儲(chǔ)能、變配電及控制系統(tǒng)，尚無明確的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)與支持政策。 觀念和認(rèn)識(shí)有待提高。4.1、獨(dú)立型微電網(wǎng)推廣面臨的困難第17頁，共39頁。發(fā)展獨(dú)立型微電網(wǎng)的對(duì)策： 分布式發(fā)電成本下降（趨勢(shì)是：光伏發(fā)電成本火電） 儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步，電池壽命延長(zhǎng)，成本降低 多方爭(zhēng)取國家認(rèn)可獨(dú)立型微電網(wǎng)可再生能源（風(fēng)、光等）發(fā)電的計(jì)量（制定標(biāo)準(zhǔn)并推廣實(shí)施），并及時(shí)給與現(xiàn)有政策的

8、各項(xiàng)補(bǔ)貼；在發(fā)展前期，也能給予獨(dú)立型微電網(wǎng)、儲(chǔ)能補(bǔ)貼政策。結(jié)合新型的負(fù)荷的推廣應(yīng)用機(jī)會(huì)： 電動(dòng)汽車充電、煤改電供暖、地源熱泵。4.2、對(duì)策第18頁，共39頁。獨(dú)立型微電網(wǎng)的發(fā)展前景展望：基于分布式光伏+儲(chǔ)能的獨(dú)立型微電網(wǎng)，最有前景。將首先在特殊應(yīng)用場(chǎng)合取得突破 （電動(dòng)汽車充電、島嶼供電）未來用戶用電有兩種選擇：大電網(wǎng)、獨(dú)立微電網(wǎng)未來的大電網(wǎng)將是：昂貴的、地域受限、不方便靈活的，未來的獨(dú)立型微電網(wǎng)將是：便宜的、限制少、方便靈活的。4.3、商業(yè)化發(fā)展前景展望第19頁，共39頁。典型推廣應(yīng)用方向： 獨(dú)立光伏電動(dòng)汽車充換電站 獨(dú)立光伏水泵灌溉系統(tǒng) 獨(dú)立光伏制氫系統(tǒng) 獨(dú)立風(fēng)光儲(chǔ)村莊供電系統(tǒng) 獨(dú)立風(fēng)光柴儲(chǔ)

9、島嶼供電系統(tǒng) 獨(dú)立風(fēng)電海水淡化系統(tǒng)4.4、獨(dú)立型微電網(wǎng)的推廣應(yīng)用第20頁，共39頁。光伏水泵，光伏儲(chǔ)能供電系統(tǒng)第21頁，共39頁。電解水制氫第22頁，共39頁。光伏電動(dòng)汽車充換電站第23頁，共39頁。關(guān)于電動(dòng)汽車充電設(shè)施建設(shè)4.5 國家政策支持4.6 巨大的需求4.7 面臨問題4.8 獨(dú)立型光伏電動(dòng)汽車充換電站第24頁，共39頁。1、關(guān)于做好電動(dòng)汽車充換電設(shè)施用電報(bào)裝服務(wù)工作的意見（2014年5月，國家電網(wǎng)公司）要點(diǎn)：引入社會(huì)投資參與電動(dòng)汽車充換電設(shè)施建設(shè)；個(gè)人自建充電樁享受大約0.5元/KWH居民用電標(biāo)準(zhǔn)2、關(guān)于電動(dòng)汽車用電價(jià)格政策有關(guān)問題的通知（2014年7月，國家發(fā)改委）要點(diǎn)：對(duì)向電網(wǎng)經(jīng)

10、營企業(yè)直接報(bào)裝接電的經(jīng)營性集中式充換電設(shè)施用電，執(zhí)行大工業(yè)用電價(jià)格，2020年前，暫免收基本電費(fèi)3、關(guān)于新能源汽車充電設(shè)施建設(shè)獎(jiǎng)勵(lì)的通知（2014年11月，四部委）要點(diǎn)：按推廣應(yīng)用數(shù)量和地區(qū)給予 240012000 萬元的建設(shè)獎(jiǎng)勵(lì)（2015年標(biāo)準(zhǔn)）4.5 2014年至今，多項(xiàng)政策支持充電設(shè)施的發(fā)展：第25頁，共39頁。4、電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃（2015年3月，國務(wù)院辦公廳）要點(diǎn)：到2020年實(shí)現(xiàn)500萬輛新能源汽車發(fā)展目標(biāo)，充換電站數(shù)量達(dá)到1.2萬個(gè)，充電樁達(dá)到480萬個(gè)。5、關(guān)于加強(qiáng)城市停車設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見（2015年8月，國家發(fā)改委、財(cái)政部、國土資源部、住建部、交通部、公安部、銀

11、監(jiān)會(huì)）要點(diǎn)：鼓勵(lì)建設(shè)停車樓、地下停車場(chǎng)、機(jī)械式立體停車庫等集約化的停車設(shè)施，并按照一定比例配建電動(dòng)汽車充電設(shè)施，與主體工程同步建設(shè)2014年至今，多項(xiàng)政策支持充電設(shè)施的發(fā)展：第26頁，共39頁。6、關(guān)于加快電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見（2015年10月，國務(wù)院辦公廳）要點(diǎn)：新建住宅配建停車位、大型公共建筑物配建停車場(chǎng)、社會(huì)公共停車場(chǎng)建設(shè)或預(yù)留建設(shè)充電設(shè)施安裝條件的車位比例分為為100%、10%、10%，每2000輛電動(dòng)汽車至少配建一座公共充電站7、電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南（2015-2020）（2015年11月17日，發(fā)改委、能源局、工信部、住建部）要點(diǎn)：到 2020 年，新增集中式

12、充換電站超過 1.2 萬座，分散式充電樁超過 480 萬個(gè)，以滿足全國 500 萬輛電動(dòng)汽車充電需求。優(yōu)先建設(shè)公交、出租及環(huán)衛(wèi)與物流等公共服務(wù)領(lǐng)域充電基礎(chǔ)設(shè)施，新增超過 3850 座公交車充換電站、2500 座出租車充換電站、2450 座環(huán)衛(wèi)物流等專用車充電站。 積極推進(jìn)公務(wù)與私人乘用車用戶結(jié)合居民區(qū)與單位停 車位配建充電樁，新增超過 430 萬個(gè)用戶專用充電樁，以滿足基本充電需求。2014年至今，多項(xiàng)政策支持充電設(shè)施的發(fā)展：第27頁，共39頁。 截至2014年底，中國已建成充電樁約31000個(gè)，充電站約780個(gè)。按照規(guī)劃，2015年底，中國將建成充換電站2000座，充電樁40萬個(gè)。 隨著20

13、20年前建成基本可以滿足500萬新能源汽車的充電設(shè)施這一規(guī)劃的出臺(tái)，意味著要建480萬個(gè)分散式充電樁、1.2萬座集中式充換電站。平均下來，在未來5年，充電樁將以年均新建約95萬個(gè)的速度持續(xù)增長(zhǎng)。 如何建設(shè)這些電動(dòng)汽車充電樁、充電站，成為擺在我們面前的迫在眉睫的問題!4.6 建設(shè)電動(dòng)汽車充電設(shè)施的需求第28頁，共39頁。當(dāng)前面臨的問題：1、配電網(wǎng)建設(shè)不同步，充電樁、充電站電網(wǎng)接入困難2、充電樁與現(xiàn)有的停車位的沖突3、充電速度慢，需要排隊(duì)等候4、充電設(shè)施網(wǎng)點(diǎn)不足，尤其是偏遠(yuǎn)地區(qū)更少?？紤]建設(shè)：獨(dú)立型光伏電動(dòng)汽車充換電站4.7 建設(shè)電動(dòng)汽車充電設(shè)施的問題第29頁，共39頁。獨(dú)立型光伏電動(dòng)汽車充換電站

14、典型配置方案：基于直流微電網(wǎng)技術(shù)，分布式光伏+儲(chǔ)能+電動(dòng)汽車充換電，綜合優(yōu)化設(shè)置各組成部分的規(guī)模比例關(guān)系，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效、經(jīng)濟(jì)、可靠、實(shí)用。 方案一：?jiǎn)蝹€(gè)慢充樁（7kW）+光伏（10kW）（靠天吃飯） 方案二：?jiǎn)蝹€(gè)慢充樁（7kW）+光伏（20kW）+儲(chǔ)能（10kW*4H） 方案三：?jiǎn)蝹€(gè)慢充樁（7kW）+光伏（20kW）+ 換電電池（40kW*1H，4組） 方案四：?jiǎn)蝹€(gè)慢充樁（7kW）+光伏（30kW）+儲(chǔ)能（10kW*4H） 換電電池（40kW*1H，4組）4.8、獨(dú)立型光伏電動(dòng)汽車充換電站第30頁，共39頁。換電及快充樁方案： 方案五：光伏（10kW）+ 換電電池（40kW*1H，4組） 方

15、案六：?jiǎn)蝹€(gè)快充樁（40kW）+光伏（50kW） （靠天吃飯） 方案七：?jiǎn)蝹€(gè)快充樁（40kW）+光伏（100kW）+儲(chǔ)能（40kW*4H） 方案八：?jiǎn)蝹€(gè)快充樁（40kW）+光伏（100kW）+ 換電電池（40kW*1H，8組） 方案九：?jiǎn)蝹€(gè)快充樁（40kW）+光伏（120kW）+儲(chǔ)能（40kW*4H） 換電電池（40kW*1H，8組）4.8、獨(dú)立型光伏電動(dòng)汽車充換電站第31頁，共39頁。獨(dú)立型光伏電動(dòng)汽車充換電站方案說明： 1）采用直流微電網(wǎng)技術(shù)，光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車充電都連接在直流母線上，減少光伏逆變、充電樁整流環(huán)節(jié)，降低系統(tǒng)的建設(shè)成本和運(yùn)營成本，提高系統(tǒng)效率，提高經(jīng)濟(jì)效益；2） 采用電動(dòng)

16、汽車退役電池，作為配套儲(chǔ)能，以降低成本；配置儲(chǔ)能系統(tǒng)后，能夠在光伏不發(fā)電的時(shí)候也可以進(jìn)行充電營業(yè)；4.8、獨(dú)立型光伏電動(dòng)汽車充換電站第32頁，共39頁。獨(dú)立型光伏電動(dòng)汽車充換電站方案說明：3） 如果未來采用智能電池技術(shù)，電池租賃運(yùn)營模式，使得電動(dòng)汽車換電方式也得到大規(guī)模推廣應(yīng)用，則可以利用光伏發(fā)電直接給換電電池充電，系統(tǒng)更加簡(jiǎn)潔、高效；4） 如果電動(dòng)汽車充換電并存，在微電網(wǎng)系統(tǒng)光伏發(fā)電的情況下，優(yōu)先給電動(dòng)汽車充電，無充電需求時(shí)給換電電池充電，則可以減少儲(chǔ)能配置，提高經(jīng)濟(jì)性；4.8、獨(dú)立型光伏電動(dòng)汽車充換電站第33頁，共39頁。獨(dú)立型光伏電動(dòng)汽車充換電站方案說明：5）以上述典型方案為基礎(chǔ)，不同規(guī)模的充換電站可組合設(shè)計(jì)；6） 經(jīng)濟(jì)性分析：在現(xiàn)有的技術(shù)條件和政策支持下，分布式光伏本身已經(jīng)濟(jì)可行電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施與充電樁企業(yè)合作；利用電動(dòng)汽車退役電池，大幅降低系統(tǒng)的儲(chǔ)能成本；給電動(dòng)汽車換電電池充電，則相當(dāng)于不額外設(shè)置儲(chǔ)能系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)性再無問題。4.8、獨(dú)立型光伏電動(dòng)汽車充換電站第34頁，共39頁。發(fā)展獨(dú)立型光伏電動(dòng)汽車充換電站的重要意義： 同時(shí)解決了分布式光伏上網(wǎng)難和電動(dòng)汽車充電下網(wǎng)難的問題，發(fā)展新能源和電動(dòng)汽車可以不