微电网中分布式电源的选择不仅取决于自然环境、政策指导、用户诉求等客观因素,还取决于其技术支持、设备成本、维护成本等主观因素,对微电网的经济运行起到了至关重要的作用。
(1)光伏发电
光伏电池的类型多种多样,目前发展最成熟的是硅光伏电池,其在应用中居主导地位。目前光伏系统的投资大约为每千瓦2.2万元人民币,而太阳能光伏的每度电的成本约为2元。如此高的成本和电价,使用户无法接受,这成为光伏发电市场化最大的障碍。由于太阳能的主要成本就是固定资产的投入,因此只有通过降低太阳能光伏系统的制造成本才能降低太阳能光伏的每度电成本。
(2)风力发电
风力发电有两种不同的类型:离网型的风力发电规模较小,通过蓄电池等储能装置或者与其他分布式能源发电技术相结合,可以解决无电网的偏远地区的供电问题;并网运行的风力发电场是国内外风力发电的主要发展方向,可以得到大电网的支撑和补偿,有利于更充分地开发风力资源。目前风力发电场的投资成本大约为每千瓦1万元人民币左右,风力发电每度电的成本大约为0.42~0.72元。在日益开放的电力市场环境下,风力发电的成本也将不断降低,如果考虑到环境效益等因素,则风力发电在经济上也具有很大的吸引力。
(3)微型燃气轮机(www.xing528.com)
微型燃气轮机是目前在微电网的经济运行中比较成功和成熟的分布式电源之一,以冷热电联产的微电网最为典型。由美国CERTS提出的分布式电源用户侧模型DER-CAM将分布式发电的安装和运行成本等与电力部门的供电费用结构进行比较,可以为用户提供供电效果佳且成本低的分布式发电技术组合以及热电联产的技术配置决策。但该模型还只是针对简单的微电网结构进行设计的,仍需在微电网的发展中不断完善。
2.储能配比对微电网经济性的影响
微电网中的储能配比问题实际上是微电网的能量管理问题,也是一个电力规划问题。微电网的电能具有不稳定性、不可控性和分散性,必须对分布式电源实行分散管理,能量就地控制,充分发挥微电网中储能装置的作用,提高微电网的电能质量。
为了实现削峰填谷,对电能的控制必不可少。按照用户对电力供给的不同需求,负荷被分类和细化成金字塔式的负荷结构。其中少数负荷位于金字塔顶层,对电能质量要求极高,而多数负荷位于金字塔的底端,对电能质量要求不高。微电网在保证微电网安全稳定运行的同时,还要保持其个性化供电的特点。为了满足这些要求,对微电网电能进行合理的储能配比分析十分重要。
此外还要考虑微电网的利润最大化。微电网首先要保证重要负荷不缺电,在微电网进行了产能预测后,应确保有足够的储能容量来确保当其产能不足时对重要负荷供电。同时,微电网需要有足够的储能空间来吸纳当其在产能高峰时产出的多余电能,以确保电能得到充分利用。
增加微电网的储能设备势必会增加微电网的建设和运维成本,目前储能系统的费用约为8000元/kW·h。
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