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    森能電力
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    新能源微電網力促電力改革

    一直以來,電改都是老百姓最為關心的話題。能否還原電力商品屬性,形成由市場決定電價的機制,也成為社會各界普遍關注的焦點。近日,國家能源局發布了《關于推進新能源微電網示范項目建設的指導意見》(以下簡稱《意見》)。該《意見》提出,將推進新能源微電網示范項目建設,各省(區、市)均需上報新能源微電網示范項目。這無疑對當前的電力體制改革起到推動作用?! ⌒履茉次㈦娋W是基于局部配電網建設的,風、光、天然氣等各類分布式能源多能互補,具備較高新能源電力接入比例,可通過能量存儲和優化配置實現本地能源生產與用能負荷基本平衡,并可根據需要與公共電網靈活互動且相對獨立運行的智慧型能源綜合利用局域網?! ⊥瑫r,《意見》指出,聯網型新能源微電網優先選擇在分布式可再生能源滲透率較高或具備多能互補條件的地區建設;獨立型(或弱聯型)新能源微電網主要用于電網未覆蓋的偏遠地區、海島以及僅靠小水電供電的地區,也可以是對送電到鄉或無電地區電力建設已經建成但供電能力不足的村級獨立光伏電站的改造?! ⌒履茉次㈦娋W示范項目建設的目的是探索建立容納高比例波動性可再生能源電力的發輸(配)儲用一體化的局域電力系統,探索電力能源服務的新型商業運營模式和新業態,推動更加具有活力的電力市場化創新發展,形成完善的新能源微電網技術體系和管理體制?! ∵\作更為靈活力促電力改革  其實,微電網在我國并不是新鮮事物?! ≡缭凇笆濉逼陂g,政府就計劃建設30個微電網項目,目前這些項目主要用于解決偏遠地區、海島的用電問題。在未來的微電網里,所有企業和家庭都可以通過分布式能源,參加清潔能源生產,可以在家里屋頂,辦公室屋頂,廠房屋頂,住宅周圍等建立清潔發電。微電網實際上是把小型電網、分布式能源看成一個整體,跟用戶實現有效的互動。本次公布的《意見》也明確提出,微電網將與公共電網建立雙向互動關系,靈活參與電力市場交易?! ∨c傳統電網相比,微電網并不以支持集中式的大型火電、水電為主,其電源是分散的,主要是風電、光伏、生物質能等分布式能源,負荷也是分散的,電力以就地消納為主。由于清潔可再生能源具有不穩定性,無論是聯網型微電網還是獨立型微電網,都需要遵守“多能互補、自成一體”的原則,將各類分布式能源、儲電蓄熱(冷)及高效用能技術相結合,通過智能電網及綜合能量管理系統,形成以可再生能源為主的高效一體化分布式能源系統?! 夷茉淳窒嚓P負責人表示,新能源微電網代表了未來能源發展趨勢,是推進能源發展及經營管理方式變革的重要載體,對推進節能減排和實現能源可持續發展具有重要意義。同時,新能源微電網也是電網配售側向社會主體放開的一種具體方式,符合電力體制改革的方向,可為新能源創造巨大的發展空間?!  皣夷茉淳职l布關于推進新能源微電網示范項目建設指導意見,指明了關于微網要做什么、做成什么樣、讓誰做的問題,接下來就是具體怎樣執行的問題。微電網無疑也是能源互聯概念實施的重要節點,根據測算的儲采比來判斷,我國面臨化石能源匱乏壓力不小,對于新能源開發利用內在需求度較高。由于新能源微電網也是電網配售側向社會主體放開的一種具體方式,也給當前正在實施的電力改革注入了新的活力”。鎮江華東電力設備制造廠有限公司項目經理聶光輝對《中國產經新聞》記者說道?!  靶履茉次㈦娋W需要有強大的電源支撐,因此微電網的建設成本比較高,根據國際上的經驗,歐美等國對新能源微電網項目均有不同程度的補貼,但此次發布的《意見》中并沒有具體的補貼政策,這就要求微電網有效壓縮成本,并且要與公共電網建立雙向互動關系,靈活參與電力市場交易,因此微電網將倒逼整個電力行業進行改革,還原電力的商品屬性”。中投顧問能源行業研究員宋智晨在接受《中國產經新聞》記者采訪時說道?! ≈袊茉淳W首席信息官韓曉平在接受媒體采訪時指出,微電網在國際上也處于起步階段,而我國目前的電力體制仍不完全適應微電網發展的創新需求。下一步還需通過電力改革,進一步開放市場,鼓勵更多企業參與微電網建設?! δ墚a業迎來新契機  此次《意見》明確針對新能源微電網,通過示范項目建設來探索建立容納高比例波動性可再生能源電力的發輸(配)儲用一體化的局域電力系統。就是對間歇性的風力、光伏等清潔能源,配備一定比例的儲能系統,提升清潔能源的利用率,降低對輸(配)電網的沖擊?! ∫恢币詠?,光伏發電和風力發電由于較高的波動性,被斥為垃圾電而被電網限制接納。在之后的大力發展清潔能源的政策指導下,電網基本放開對風光電力的接納限制,隨后帶來了光伏和風電的高速增長。但是,這并沒有改變風光新能源電力高波動性對電網有沖擊影響的隱患,當前普遍地對光伏和風電的限發,也是本質原因之一?! ∷沃浅恐赋?,風電、光伏發電等新能源發電熱度漸增,所產生的大量電力無法就地消納,電力的輸送就成為關鍵問題,新能源微電網的提出是“互聯網+”在能源領域的創新性應用,有利于我國新能源乃至整個能源整體結構的布局和調整。微電網也是電網配售側向社會主體放開的方式之一,符合電改的方向,將為新能源的發展創造巨大空間,也將為儲能產業帶來新的契機?! π履茉次㈦娋W示范項目建設的指導意見,明確將風、光產業與儲能產業關聯互補起來,不僅為儲能產業提供了一個保有量超過100GW的風光市場,也為蓬勃發展的風光產業注入了新的助推劑?! 〈舜握咛剿饕饬x明顯,針對新能源微電網運行模式,通過示范項目的申報和建設,推動電力市場化創新發展,形成完善的新能源微電網技術體系和管理體制?! B門大學能源經濟協同創新中心主任林伯強告訴本報記者,對于分布式可再生能源(風電太陽能)來說,儲能技術更為重要。分布式能源主要指建在用戶端的能源供應方式,可獨立運行或并網運行,按照用戶多種能源需求,采用需求應對式設計的新型能源系統。這是可以將資源和環境效益最大化的分散式供能系統。由于可以降低輸送環節的損耗,因此可以提高能源利用效率?! ∫灿袑<艺J為,對于風力發電,如果裝機比重在系統比例10%以下,傳統技術可以基本保障電網的安全穩定;當風電裝機比例超過20%,就需要儲能手段來減少波動性與間歇性,避免對電網造成難以承受的沖擊。因此,儲能技術發展是可再生能源發電大規模并網的必須條件?! ⌒履茉次㈦娋W建設將促進儲能產業發展,儲能系統是聯網型和獨立型微電網的重要環節,幫助微電網實現能量雙向流動。在分布式發電系統中,風電、光伏發電等間歇性能源因其自身波動性和隨機性的特點,某種程度上成為制約新能源發展的障礙。儲能環節能有效調控電力資源,可以對新能源發電進行削峰填谷和調峰調頻,幫助實現其可靠穩定運行。由可再生能源發電產業拉動的國內儲能系統(含電池)市場需求于未來5年將累計達到數百億元規模?! ‘斍皟δ墚a業發展最大的障礙就是價格太高,難以實現經濟性。盡管以儲能在能量回收、電能質量提升等方面有廣闊的工業應用需求,盡管以儲能為核心的微電網是未來電網發展的重要方向和組成部分,但在高昂的成本價格之下,儲能還是只能在實驗項目中慢慢積累?! 《@與光伏產業發展之初所面臨的?寰常?緋鲆徽蕖T誄曬ν平?斯夥??檔姆比俸徒?街?螅?源⒛懿?檔奈蠢湊?咧傅己頭齔鄭?步?艽蟪潭壬轄杓?夥??檔姆⒄咕?欏5鼻笆痙斷钅康納甌ńㄉ瑁?踩夢頤強吹攪嗽??煜さ囊荒弧  業內人士指出,微電網是我國儲能應用重要的細分市場,推進大規模示范項目建設標志著國內儲能市場啟動大幕正式拉開?! I界期盼補貼政策出臺  新能源微電網在未來將得到大量的應用,微電網建設步伐也將加快。新能源微電網與傳統電網不同,它主要支持風電、光伏、生物質能等分布式能源,因此對推進節能減排和實現能源可持續發展具有重要意義。同時新能源微電網與傳統電網相輔相成,有利于整個電網體系的形成,也更加方便電力改革的推進?! 「鶕绹{查公司NavigantResearch公司發布的微電網相關技術的市場預測。預計2023年微電網產業覆蓋到的市場規模將達到1550億美元以上?! BIEnergy預測到2020年,北美的市場份額將會從74%下降到62%,而亞洲和歐洲的市場份額將分別上升到17%和11%。亞洲市場的增幅最大,而亞洲市場的增長主要來自中國市場?! ∏熬笆敲篮玫?,但實現起來難度還是不小。目前,微電網電價成本依舊過高。國家發改委研究院一位專家曾向媒體表示,目前微電網建設的關鍵是經濟性問題,微電網需要有強大的電源來支撐,這必然導致成本增加?! ∷沃浅糠治稣J為,目前發展新能源微電網的最大困難是缺乏政策補貼支持。新能源微電網的覆蓋范圍廣,建設周期長,需要大量的資金投入,同時電網建成后投資收益回報期也比較長,因此補貼政策的缺乏會讓一部分投資者處于觀望狀態,社會投資者進入新能源微電網建設的熱情無法得到國家政策鼓舞?! 私?,在美國、日本等地發布的儲能鼓勵政策中,均包含峰谷電價、階梯電價、調峰調頻電價補貼等細則,而此類細則目前在我國仍為空白。正因為此,在《意見》發布前,業界普遍預期新能源微電網項目將獲得補貼。然而《意見》并未提及補貼。這難免讓業界感到有些失望?! ∥覈c微電網相關的政策、法規及技術標準空缺,沒有出臺扶持鼓勵家庭、單位等購買使用微電網電源的政策,缺少允許微電網并網的法規及明確各方責任義務的法律,微電網并網標準遠不如傳統發電廠并網標準齊全和成熟?! 〔贿^,也有業內人士分析,雖然《意見》沒有提到補貼,但對行業來說仍是規范性利好,可以促進新能源消納,倒逼電改,整體促進新能源行業發展。
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    2019-08

    動態無功補償500億市場待啟動

    發布時間 : 2019-08--15 點擊量 : 53
    南方電網科研院許樹凱日前透露。:“未來將有20條高壓輸電線路在廣州落地,需要60-70套高壓動態無功補償裝置?!币惶讋討B無功補償裝置在8000萬-9000萬左右,如此計算,僅南網覆蓋領域高壓動態無功補償裝置就有近60億元的空間?! I內預計,明年整個動態無功裝置的市場規模在500億元左右。而以利潤更豐厚的高壓裝置為主營的上市公司僅兩家,成規模的非上市公司也不足五家。此外,科技部“863”專項計劃也將以動態無功補償裝置為代表的電力電子項目列為重點支持項目?! ∶髂暌幠;蜻_500億元  風電、光伏并網需求增加,但因其不穩定特性威脅著電網的安全,柔性輸電系統成為保障電網安全運行的有效手段。動態無功補償裝置是柔性輸電系統的核心,能快速有效調節電網的無功功率,抑制電壓波動和閃變,使整個電網負荷的潮流分配更趨合理,改善電網質量?! 討B無功裝置的特性孕育出巨大的市場空間。分析人士預計,明年成套動態無功裝置的市場銷售規模預計在505億元,2006年到2012年復合增長率達到115%左右。該人士指出,隨著國網公司和南網公司對特高壓輸電線路投資的加速,以及風電、光伏等間歇式能源并網需求的增加,未來動態無功裝置市場前景廣闊?! ”M管存在巨大市場空間,但以此為主營的公司并不多。業內人士介紹,動態無功補償裝置分高壓和低壓,低壓動態無功補償裝置生產廠家較多,比較分散。高壓動態無功補償裝置由于技術門檻較高,目前很多國內公司自稱能夠進行此項業務,但是實際能夠進行此項業務的公司并不多!  上述人士介紹,相對低壓動態無功補償裝置,高壓裝置的控制技術和功率電力電子器件融合的難度增加,融合不好容易造成裝置故障。由于技術門檻較高,容量越大的動態無功補償裝置利潤也越高?! 『诵钠骷毙鑷a化  盡管動態無功補償裝置市場前景廣闊,但由于裝置售價較高,尤其是大容量裝置的售價近億元,使得該裝置在輸電線路的實際運用速度低于預期?! ≡S樹凱透露,由于設備的造價太高,加之特高壓輸電線路沒有廣泛鋪開,因而動態無功補償裝置業務的增長受到一定影響?! 〈送?,據業內人士介紹,動態無功裝置的核心器件均需要從日本、德國等進口,進口器件約占裝置成本的70%左右,核心器件能否國產化是動態補償裝置能否廣泛應用的關鍵?! ×頁撊耸拷榻B,由于目前少數國家壟斷了核心器件的研發技術且不愿意出售,國內企業要走合作開發的道路相對較難,因而核心器件的國產化還需要較長的時間?! ?,智能電網“863”計劃將電力電子項目列為重點發展對象。在2011年我國智能電網二期規劃中,四個電力電子項目有望獲得資助資金達到了1200萬。據科技部高新技術發展及產業化司能源與交通處處長鄭方能介紹,在國家“十二五”能源規劃中已經明確,以動態無功裝置為代表的電力電子作為重點發展項目
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    2019-08

    淺談礦熱爐無功補償與節能

    發布時間 : 2019-08--15 點擊量 : 25
    礦熱爐是一種高能耗高諧波的電冶煉爐,根據多年的工業爐工藝的了解,為礦熱爐的濾波補償提供豐富的實踐經驗,有針對性的提出了一套諧波治理與節能方案,濾波通道的組合合理,無功補償,無頻繁投切,運行穩定,安全,使用壽命長,節能效果顯著?! ∫?、前言  礦熱爐在使用中產生大量的諧波,導致電網中的諧波污染非常嚴重。礦熱爐一般由可控硅整流裝置提供直流電源??煽毓枵餮b置會在交流側產生很大的無功功率和諧波電流,導致電壓、電流波形嚴重畸變,功率因數低,造成進線電流大,變壓器利用率降低,能耗增加。諧波還會干擾拉晶控制系統,造成錯位、斷晶、跳閘,嚴重影響正常生產?! 〉V熱爐是一種高能耗的電冶煉爐,具有電阻電弧爐的特性。其功率因數是由爐內電弧及電阻R和電源回路中(包括變壓器、短網、集電環及電極)的電阻R和電抗X值的大小來決定?! OSΦ=(R+R)/  電阻R電抗X值在礦熱爐運行時,一般不變動,它們取決于短網和電極布置的設計和安裝。電阻R與運行時短網上各載流部件的電流密度有關,變化較小,但電阻R卻是礦熱爐運行時決定礦熱爐功率因數的主要因數?! ∮捎诘V熱爐比其它電冶煉爐的電阻弱,故其功率因數相應地也降低些。除了一般小型礦熱爐的自然功率因數能達到0.9以上,而容量在10000KVA以上的中、大型礦熱爐的自然功率因數都在0.9以下,礦熱爐容量越大,功率因數越低。這是由于大容量礦熱爐的變壓器感性負載越大,短網越長,電極插入爐料較深增加了短網的電抗,因而降低了礦熱爐的功率因數?! 榱藴p少電網的損耗,提高供電質量,供電局要求用電企業的功率因數要在0.9以上,否則要對用電企業處以高額罰款。同時功率因數偏低,也會降低礦熱爐的進線電壓,影響電石的冶煉。故目前國內外大容量礦熱爐都要加裝無功補償裝置,以提高礦熱爐的功率因數?! ‖F在投運的無功補償裝置通常以補償裝置的接入點分為下列兩種方式:  1、補償裝置接入礦熱爐變壓器高壓側,稱高壓補償;  2、補償裝置接入礦熱爐變壓器低壓側,稱低壓補償;  二、無功補償裝置  ?  1、高壓補償  礦熱爐變壓器高壓側電壓一般為10KV、35KV、或110KV。高壓補償又分兩種:一種是直接將補償裝置接于高壓側;另一種是通過補償變壓器接于高壓側。用相應電壓等級的補償裝置(包括電力電容器、開關、電抗器、避雷器、保護等成套設備,下同),直接接入礦熱爐變壓器高壓側(補償裝置接在礦熱爐變壓器進線端),也可以直接在變電站中,單獨或集中補償。其特點是:  1)設備簡單,投資少;  2)補償裝置出現故障時電流不通過礦熱爐變壓器;  3)補償裝置不受礦熱爐變壓器接線變換及礦熱爐其它方面變化的影響?! ?、低壓補償  2.1原理  低壓補償是利用現代控制技術和短網技術將大容量、大電流的超低壓電力電容接入礦熱爐的二次側的無功補償裝置。該裝置不僅是無功功率補償原理的最好體現,還可以使礦熱爐的功率因數在較高值運行,降低短網和一次側的無功消耗,消除3次、5次、7次諧波。調平三相功率,提高變壓器的輸出能力??刂频闹攸c使三相功率不平衡度下降,達到三相功率相等。使坩鍋擴大、熱量集中,提高爐面溫度,使反應加快,達到提高產品質量、降耗和增產的目的?! 〈思夹g屬于將原來成熟的就地補償技術應用到礦熱爐的二次低壓側,由電容器產生的無功功率,通過短線路,一部分通過礦熱爐變壓器由系統吸收,另一部分補償礦熱爐變壓器,短網和電極的無功損失,增加了輸入礦熱爐的有功功率。同時采用了分相補償,使礦熱爐內三相電極上的有功功率相等,達到提高功率因數,減小三相功率不平衡和改善生產指標的效果。采用低壓就地補償/濾波技術優點:  1、低壓補償可以提高變壓器、大電流線路利用率,增加冶煉有效輸入,  2、改善三相不平衡?! ?、降低高次諧波值?! ?、減小變壓器及網路附加損耗,可以消除力調電費,節能降耗?! ?、提高礦熱爐變壓器有功出力,從而提高產量,增加經濟效益?! ∪?、工程實例分析  現以在鐵合金廠安裝一套礦熱爐低壓補償裝置,安裝了低壓無功補償效果是明顯的。不但實現了高壓補償提高進線電壓的、電網功率因數的目標,而且增加了輸入礦熱爐內的有功功率,達到了礦熱爐節能降耗增加產量的、降低生產成本目的,對提高礦熱爐經濟效益起到實質性作用。根據分析多臺安裝低壓無功補償裝置,礦熱爐的生產指標得出:在低壓無功補償裝置投用后,電爐變前的功率因數能達到0.90以上,有些甚至達到0.94,礦熱爐的功率因數也能有很大的提高。在使一次電流電流降低15A左右的同時,有功功率可提高3000KW左右,節能降耗3%以上,增產10%以上,使礦熱爐的運行參數和消耗指標得到很大的改善?! 「鶕摰V熱爐用戶所傳的數據,和我多年來在此行業總結的經驗,所確定的補償方案如下:  貴公司有3臺10000KVA的單相電爐變壓器,根據礦熱爐的工作特性和貴公司提供的測量數據,功率因數按0.78計算,預計安裝后功率因數達到0.98計算,10000KVA的電爐變壓器補償容量為6000KVAR;諧波電壓總畸變率(%)及5次諧波含有率(%)均超過國家標準,根據礦熱爐電流變化較快,建議安裝低壓動態無功補償裝置,能夠快速跟蹤投切,達到理想的補償效果?! ∽罱K確定安裝目前市場上先進的我生產的低壓動態無功補償裝置;即可解決貴公司電爐系統的諧波污染嚴重及功率因數低的問題?! ?.1動態濾波及無功補償裝置功效  通過抑制和吸收諧波、杜絕諧振的發生、減少損耗、清潔電網、改善系統用電環境?! ?、不會出現諧振爆炸現象;?! ?、降低配電網的功率損耗、增加電網輸電能力、提高設備利用率;  3、降低用電設備(電機)的能耗,改善運行條件;  4、保護設備、延長設備壽命、減少維修費用;  5、節約電能,提高功率因數,功率因數達到0.92以上;  6、改善電壓質量,保證設備正常運行;?! ?、諧波控制在國家標準以內?! ?.2效益分析  電爐變壓器低壓側通過上我的動態濾波及補償裝置,功率因數由原來的0.78左右提高到0.98,這樣會使電爐原來的負荷電流大幅度的下降,會減少大量的線路損耗,為企業創造大量的經濟效益,以下從幾個方面說明產生的效益?! ?)降低變壓器的占有率:  通過動態濾波及無功補償裝置可降低變壓器的占有率,擴充變壓器容量,充分發揮投資效率,減輕變壓器長期長期超負荷的負擔,為企業創造了較大的效益?! ‰姞t變壓器的容量為30000KVA,實際運行容量為:30000×115%=34500,低壓側安裝動態濾波及無功補償裝置前功率因數為0.78左右,安裝后功率因數達到0.98以上?! “惭b補償濾波裝置后變壓器的電流下降,從而爐變壓器容量的占有率也下降,減輕了變壓器的負擔,延長了變壓器的使用壽命,減少了日常維護費用?! ?)電爐變壓器通過上我公司的動態濾波及無功補償裝置后線路中的無功電流大大減少,從而大大減少了有功損失,降低了變壓器有功損失(銅損)及降低線路損失。線損降低率與變壓器銅損降低率是32%,大大節省了線路損失,減少了系統中的有功損失,節省了電能?! ?)治理諧波所產生的效益  濾除諧波,改善用電環境,提高產品質量,確保了設備正常運行  當系統存在諧波時:會增大有功損耗。諧波使設備絕緣強度降低,減少設備的使用壽命。諧波是變壓器產生噪音的重要來源。諧波會增大變壓器,電動機的渦流損失?! ∮捎诩w效應,諧波會增大線路、變壓器的阻值,這樣大大增加了線路損耗,給企業造成了浪費。通過諧波治理,給企業創造了經濟效益?! ?)改善電壓質量  當線路中的無功功率Q減少以后,電壓損失△U也就減少了。從而穩定了線路電壓,提高電壓質量?! ?)消除力率電費  電爐變壓器未投用濾波及補償裝置前功率因數平均為0.78左右,功率因數沒有達到國家標準。功率因數0.78時罰款比例為6%,通過安裝的動態濾波及補償裝置可消除力率電費。功率因數超過0.9,還會產生獎勵電費?! ×β孰娰M=(電度電費+基本電費)×6%  通過以上分析,電爐變壓器安裝低壓動態無功補償裝置所產生的直接節電率為6%左右,還沒有計算由于改善了電壓質量而延長了設備的使用壽命,減少了設備日常維修費用,提高產品質量,減少投資等間接效益。
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