青海高原偏远地区微电网应用前景浅析

【摘要】通过微电网与传统大电网对偏远地区通电成本、运行维护、供电质量及供电可靠性比较，分析微电网在青海高原偏远地区供电的应用前景。

【关键词】微电网；青海；偏远地区；应用前景

引言

从2006年始，青海省电力公司启动了计划总投资达13亿元的大电网区域内“户户通电”工程，致力于解决青海农牧区4.69万户无电户、21万多人的用电问题。截至2008年底，除地处偏远地区大电网供电区域覆盖范围之外的极少数农牧户和游牧户之外，青海省的农牧民全部实现户户通电。青海省电力公司介绍，青海许多牧区自然条件差、牧民们居住分散，“户户通电”工程投资成本非常高，户均通电成本达3万元，偏远牧区甚至达到4万至5万元。

微电网的应用可有效解决青海高原偏远地区供电困难问题，同时微电网减少了长距离输电线路的建设，减少投资成本，提高了供电质量和供电可靠性。对于偏远地区供电问题微电网的应用前景将十分广阔。

1、微电网技术概述

微电网是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置。近年来，小规模发电装置、电力电子技术以及数字控制器的发展使微电网的实现成为可能。微电网作为供电系统的补充，是充分利用分布式发电的一种方式，具有成本低、电压等级低以及污染小等特点。目前世界上许多国家己开展微电网研究，立足于本国电力系统的实际问题提出了各自的微电网概念和发展目标。作为一个新的技术领域，微电网在各国的发展呈现不同的特色。

2、青海高原牧区居民生活及用电现状

青海省牧区居民，主要以藏族为主，生活方式为游牧生活，夏天居住在夏季草场，冬天居住在冬季草场。牧民多在自己的草场建造房屋，由于自然条件差居住极其分散，交通及通讯非常不便。牧民夏季居住在山上，居住时间约为4～5个月，居住以帐篷为主。冬季牧民将牛羊迁徙至过冬草场，冬季草场牧民居住以土坯房为主，居住地牧民聚居规模一般为2～5户，半径1公里范围内居住户数约为10户。牧民依草而居，距城镇远，输电线路电网覆盖困难。牧区牧民处于游牧生活状态，用电负荷较小，主要以生活照明为主。调研中发现牧民目前生活用电主要采用300W～500W左右的便携式太阳能发电系统。受储能装置的

3、青海高原牧区微电网应用与传统大电网供电比较

3.1传统电网投资大

传统的供电方式是由集中式大型发电厂发出的电能，经过电力系统的远距离、多级变送为用户供电的方式，即“就地消费”，微电网能够有效减少对集中式大型发电厂电力生产的依赖以及远距离电能传输、多级变送的损耗，从而延缓电网投资，降低网损。

以青海省海西州都兰县沟里乡为例。沟里乡现有住户279户，居住地形主要为山谷中，居住分散。若以新建大电网线路进行供电，需新建35千伏输电线路1条，与最近的电源点连接约为70公里；新建35千伏变电站1座；新建10千伏供电线路116公里；新建配变25台，总容量1550千伏安；新建0.4千伏配电线路113公里。根据以上工程量计算，工程总投资约1亿元，平均每户通电成本为35.8万元。如果采用微电网供电，每10户建设一个10千瓦的分布式光伏发电站，按照10千瓦分布式光伏发电站市场价20万元计算，投资金额为560万元，考虑户与户之间微电网电力线路建设，总投资也将远远小于通过大电网供电的投资。

3.2传统电网运行维护复杂

由于牧民居住地距离已有电网线路较远，如果采用新建电网线路与已有电网线路连接进行供电，线路建设距离长。10千伏线路的供电半径不能满足要求，采用35千伏线路进行供电，需建设相应的变电站等设施。线路经过地区多为无人区，交通不便，线路巡查困难大，出现问题维修困难，停电时间长。微电网供电线路均在用户周围，线路长度短，电压等级低，出现问题，维护人员可直接进入现场排查故障，缩小了停电时间。

3.3微电网供电质量与供电可靠性高

传统电网由于线路输送距离长，线路损耗大，末端电压低，严重影响用户用电质量。另外，输电线路出现问题，将影响整条线路上的用电负荷，停电范围大。微电网是对周边范围内用户进行供电，为独立供电系统，一个出现问题，不影响其他微电网正常运行，停电范围小，供电可靠性高。

3.4微电网建设要求低

与常规的集中供电电站相比，微电网无需建设配电站，可避免或延缓增加输配电成本，没有或很低的输配电损耗，可降低终端用户的费用；小型化，对建设场所要求不高，不占用输电走廊，施工周期短，高效性灵活，能够迅速应付短期激增的电力需求同时还可以降低对环境的污染等。

结论

综上所述，青海省地广人稀，建设微电网，不仅可以有效解决牧民的生活用电问题，极大的提高青海省高原牧区的通电率，且建设的成本低、建设要求、供电质量及运行维护等均优越于传统电网，因此，微电网在青海高原偏远地区的应用前景十分广阔。

参考文献

[1]时珊珊，鲁宗相，周双喜，等.中国微电网的特点和发展方向[J].中国电力，2009.42（7）：21-25.

[2]徐建忠.分布式供电和冷热电联产的前景[J].节能与环保，2002.3.30：10-14.

作者简介

王福军（1986―），男，辽宁省凌海市，本科，助理工程师，输配电线路设计。