交直流混合微电网助力供电所零碳用能

春来日渐长。4月3日，宁夏石嘴山供电公司长胜供电所营销人员从用电信息采集系统中获悉，3月份，所里的屋顶分布式光伏电站向大电网输送电量925千瓦时。这意味着现阶段该电站不仅能基本满足供电所白天日常生产、生活用电，还可以将盈余绿电供给其他公网用户。

2022年10月30日，长胜供电所屋顶分布式光伏电站投用。区别于其他分布式光伏电站的管理方式，长胜供电所通过负荷柔性管理策略，统筹交直流混合微电网的供需平衡，实现日常生产、生活用电“零碳化”。

屋顶装上光伏板 日常用电更清洁

长胜供电所地处城郊，冬季供暖、夏季防暑、日常办公、食堂电炊、交通出行等方方面面都离不开电。“去年分布式光伏电站投运后，石嘴山进入采暖期，蓄热电锅炉的启用让供电所用电负荷陡增，但月用电量却较往年同期减少了60%。”所长鹿传昆介绍。安装在长胜供电所各建筑屋顶上的光伏板面积共约1300平方米，装机容量共200千瓦，可保障峰值负荷160千瓦，平均日发电量在800千瓦时左右。

宁夏是全国太阳能资源最丰富的地区之一，于2012年成为国内首个新能源综合示范区。石嘴山位于宁夏最北端，因煤而建。20世纪60年代，当地投运了宁夏第一座坑口火力发电厂，架起宁夏第一条110千伏输电线路。煤电长期以来一直是石嘴山电网的主供电源，而随着电网绿色转型升级，太阳能发电占比逐渐提高，煤电与绿电并存让电网呈现多元化、低碳化发展新态势。

交直流微电网 柔性智能管控

3月22日，风和日丽。鹿传昆通过电脑登录微电网管理平台，实时查询微电网中光伏电站的发电数据、直流母线载荷，以及电锅炉、充电储能装置的运行工况。在长胜供电所，大家日常办公用交流电，通过直流充电桩为抢修工程车充电……各类设备正常运转，交直流微电网稳定运行。

太阳能发电具有间歇性、波动性、随机性等特点，给微电网供需平衡带来考验。长胜供电所依托低压柔性交直流分配技术，将分布式光伏、储能系统、直流充电装置、蓄热式交直流双路电采暖锅炉和直流家电等设备接入配电台区直流母线运行，实现了基于直流母线的“光储充用热”和交流负荷的一体化平衡应用。

交直流切换不仅解决了光伏发电的储能问题，提升了新能源发电的稳定性，还将富余新能源电量送入主电网，从而保障新能源电量高效消纳和电网安全运行。依托直流母线供电的方式还能有效减少能耗，助力供电所低碳运行。供电所结合用户侧负荷柔性管理策略，实现了用户“数据级”无感供电，以及分布式光伏可观、可测、可调、可控。原本间歇、波动的新能源出力在柔性交直流装置的“中和”下，负荷供出连续、平缓，需求侧用电体验不断提升。

储能又蓄热 用能零碳化

2月27日，倒春寒突然袭来，石嘴山地区气温骤降至零下。虽然天色阴沉，但在储能、蓄热系统的双重保障下，长胜供电所取暖、办公各项用电如常。远程采集系统的数据显示，当日所内用电依旧通过微电网“自给自足”。即便是阴天，光伏板也能发电。当发电量供不应求时，直流充电储能装置里存储的200千瓦时电能就会被释放，保障供电所正常办公用电。借助蓄热式电锅炉，供电所室温全天维持在18～20摄氏度，保障了取暖需求。蓄热式电锅炉热能将用尽时，直流充电储能装置及时补位，在极端严寒天气下，还可以通过取用电网交流电补充电能。

该微电网通过“光伏+储能+储热供暖+全电厨房+充电桩”的零碳化改造，实现电采暖、全电厨房及办公负荷优先消纳光伏发电量，发电余量存入储能系统，支撑供电所日常“零碳化”运行。

鹿传昆算了一笔账：长胜供电所全年自用电量在55万千瓦时左右，除采暖季外，其余时间供电所全部日常用能都由光伏发电系统提供，供电所年度“零碳”运行预计可达6780小时，减排二氧化碳373吨，实现光伏发电量100%消纳，践行绿色低碳发展理念。

“到4月1日采暖季结束，供电所电锅炉退出运行，光伏电站不仅基本能保障所内全部用电需求，还会常态化向大电网输出绿电。”鹿传昆说。

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