御道口村發(fā)電站外景
2011年6月，國家電網(wǎng)公司在河北承德市圍場縣御道口村建設(shè)“農(nóng)網(wǎng)智能風(fēng)光儲”示范項目，同年10月并網(wǎng)發(fā)電。該項目分為單戶模式和村莊模式，作為一項“惠民工程”，該項目不僅為當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶提供充足的電能和第二個電源點，也讓御道口村43戶農(nóng)民用上了新能源。
張振武的“低碳”生活
晚上7點，勞累一天的農(nóng)民張振武舒服地躺在熱乎乎的炕頭上，拿著遙控器，欣賞起了電視節(jié)目。“現(xiàn)在家里燈泡比以前更亮了，再也不用為停電發(fā)愁了。”張振武說，如今家里電器一應(yīng)俱全，家里用上了智能電，過上了低碳新生活。
張振武是河北省圍場縣御道口村農(nóng)民，他所在的村莊位于河北省與內(nèi)蒙古交界處，是一個典型的“風(fēng)口”，有“壩上一場風(fēng)，從春刮到冬”的說法。因為村里處于冀北電網(wǎng)的供電末梢，村民家中用電狀況總是不太穩(wěn)定，以前有時還會停電。
2011年，國家電網(wǎng)公司在這個小村子搞起了“農(nóng)村電網(wǎng)智能化風(fēng)光儲項目”試點，通過太陽能和風(fēng)力發(fā)出來的電，農(nóng)戶不但可以供自家用，剩余的還可以儲存起來或者送入大電網(wǎng)。
御道口村農(nóng)民張振武家成了最早的“發(fā)電戶”。偏僻落后的小村莊居然享受到了技術(shù)最先進(jìn)的低碳新能源，張振武活了60歲，這些以前他連想都不敢想。他說，設(shè)備都是供電企業(yè)給裝的，但因為是新生事物，村民一開始還有點擔(dān)心，他自告奮勇第一個安裝了?，F(xiàn)在，他家平均一天發(fā)20千瓦時的電，而自己家只用不到2千瓦時電，剩余的“照亮”別人家了。如果碰到什么故障，還可以用儲存的電救急。
在張振武家的院子里，四塊太陽能光伏板并排橫放，院外矗立著一臺白色的風(fēng)機(jī)。隨行的工作人員介紹，4塊光伏板合計0.7千瓦、1臺風(fēng)機(jī)1千瓦，同時還有48伏/200安時蓄能電池，這就組成了一個單戶發(fā)電模式。包含光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、蓄能電池儲能、交流逆發(fā)、雙電源切換、微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制等6個單元，形成用戶與電網(wǎng)互動的新格局。目前，單戶模式的日發(fā)電量能滿足農(nóng)戶家中電飯鍋、電視、照明等電器用電需求。
“這套設(shè)備很環(huán)保，而且電力供應(yīng)很穩(wěn)定，電視、冰柜等等都運轉(zhuǎn)正常。”張振武說，自從裝了這個新設(shè)備，他家就再沒停過電，連住在縣城的親戚都羨慕。如今，電壓穩(wěn)了，他家還添置了電腦、冰柜等電器。
一個村莊的綠色能源模式
離開張振武家，我們來到村發(fā)電站。一排排光伏板組成的方陣，在太陽的照射下熠熠生輝，太陽的能量正以我們看不見的方式在眼前的光伏板中循環(huán)流淌，兩臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)矗立在草原之上，馭風(fēng)而起、隨風(fēng)而行。
“這兩臺風(fēng)機(jī)和以前看到的不一樣，這種風(fēng)機(jī)叫直驅(qū)變槳風(fēng)力發(fā)電機(jī)，這種風(fēng)機(jī)最大的優(yōu)點是能變速、可以根據(jù)風(fēng)速在每分鐘60到100轉(zhuǎn)之間自動調(diào)整。同時機(jī)頭和扇葉在風(fēng)機(jī)啟動時要隨風(fēng)向調(diào)整至最佳位置，以便更好地利用風(fēng)能發(fā)電。”發(fā)電站的技術(shù)人員金雪說，村莊模式建設(shè)容量110千瓦，由256塊0.2千瓦光伏板、2臺30千瓦風(fēng)機(jī)和80千瓦/128千瓦時的儲能電池組成，包含光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、儲能、低壓集電和配電、微電網(wǎng)監(jiān)控和能量管理、電能計量、電能質(zhì)量檢測和治理、接入公用配電網(wǎng)、通信等9個子系統(tǒng)，形成一個400伏的微電網(wǎng)運行系統(tǒng)，既可并網(wǎng)運行、又可離網(wǎng)運行。
“主控制系統(tǒng)相當(dāng)于微電網(wǎng)的大腦，判斷微電網(wǎng)系統(tǒng)與大電網(wǎng)是處于并網(wǎng)還是離網(wǎng)運行，儲能系統(tǒng)相當(dāng)于神經(jīng)系統(tǒng)，接收主控制系統(tǒng)發(fā)出的信號并作出響應(yīng)。”在控制室內(nèi)，技術(shù)人員金雪介紹，村莊模式在運行中，當(dāng)微電網(wǎng)的風(fēng)、光發(fā)電大于負(fù)荷需求時，儲能系統(tǒng)將儲存多余的電量，盡量減少風(fēng)、光發(fā)電向大電網(wǎng)輸送。在用電高峰期，儲能系統(tǒng)向微電網(wǎng)中負(fù)荷供電，盡量減少使用大電網(wǎng)的電能。
在設(shè)備機(jī)房內(nèi)，幾十塊蓄電池整齊地排布在柜子里。“這些電池是磷酸鐵鋰電池，和電動汽車用的電池是一樣的。這種電池污染小，充放電效率高于鉛酸電池，循環(huán)壽命超過2000次。當(dāng)風(fēng)電、光電和電網(wǎng)電源都不能正常供電時，磷酸鐵鋰電池組就能為微電網(wǎng)供電了。”金雪說。
目前，村莊模式日上網(wǎng)最大功率80千瓦，日發(fā)電量約為600千瓦時，可為150余戶農(nóng)戶提供電源保障。項目的建成，可為當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶提供充足的電能和第二個電源點，同時有助于減少全球溫室氣體的排放，產(chǎn)生節(jié)能和環(huán)保效益。以當(dāng)?shù)啬耆照?899小時、平均風(fēng)速5.48米/秒計算，一年能發(fā)電22.3萬千瓦時，減少排放二氧化碳214.1噸，二氧化硫6.70噸，二氧化氮0.13噸。
“這種新能源開發(fā)利用方式與大型風(fēng)電場相比具有建設(shè)快捷，電量就地消納等特點，這項技術(shù)為我國新能源開發(fā)利用提供了新思路。”冀北電力有限公司農(nóng)電管理處處長吳大軍說。
