本期继续为您介绍日本IHI集团的微电网电力稳定供应系统的控制技术的详细内容。
基于在相马IHI绿色能源中心进行实证的微电网控制技术,正在实施电力稳定供给系统的标准化。通过标准化,可以削减构建微电网的成本,缩短建设周期。由此将促进有效利用绿色能源的微电网的普及。另外,通过将微电网内绿色能源的变动进行平均化,可以在不给输电网增加负担的情况下,为扩大绿色能源做出贡献。
标准化电力稳定供应系统的设备构成包括以下三种微电网的必要组件,电网内还可设置EV充电器和制氢设备等。
太阳能发电设备(停车场:太阳能车棚)
蓄电池系统(附带独立运转功能)
自家的电力消耗设备
此外,电力稳定供应系统具有以下四个微电网必需的控制功能,还可追加控制制氢量的功能。
受电点电力控制功能(对蓄电池的充放电指令)
太阳能平准化功能
微电网内独立运行控制功能
对负荷的使用功率抑制功能
IHI集团构建了进一步发展上述标准化系统防灾功能的系统。在国土交通省的《路边服务站等防灾据点的抗灾能力提升技术引进指南(方案)》中将其作为案例,刊登内容如下。
技术名称:将EV应用纳入视野的绿色能源供应系统——具备3个发电系统、2个蓄电系统的车棚式太阳能发电和固定式蓄电池的组合
【技术特点】
利用停车场空间的车棚设置太阳能板进行发电,利用固定式蓄电池实现稳定化。
由3个太阳能发电系统和2个蓄电池设备组成,即使在地震等情况下1个系统发生故障也可运行,提高了抗灾能力。
同时配备EV快速充电器,发生灾害时可将EV汽车作为可移动式蓄电池,作为其他防灾据点等的电源(还可与加氢站组合作为备选项)
停电时可在微电网内独立供电,将路边的服务站作为避难所。
平时可最大限度地利用绿色能源。
另外,根据公开募集条件,太阳能发电、蓄电池容量为100kW,容量可以增大。
导入指南中的系统构成
今后,日本将致力于发展微电网控制技术并提高能源效率,使绿色能源成为稳定电源。
(1)向虚拟电厂(Virtual Power Plant, VPP)发展
VPP是指利用ICT将区域内的多个分布式能资源来源像一个发电厂一样进行整合和控制,调整电力供需平衡的机制。
将微电网联合起来作为分布式能源资源,发挥VPP的作用,是实现稳定供给绿色能源的非常有效的手段。配合从汇总VPP的指令所发出的受输电指令,进行微电网受电点的电力控制。这里叙述的微电网电力稳定技术是与VPP良好匹配的控制技术,能够对促进绿色能源的引入做出巨大贡献。
通过在微电网中实现绿色能源的稳定化,可逐步减少用于调节的火力发电。
VPP统括控制微电网的方式
(2)微电网内的直流化
太阳能发电、蓄电池、制氢装置等全部使用直流电。目前的情况是全部转换成交流电连接到微电网。在这种情况下,由于存在转换损失,效率不高,以直流形式连接的话则可以减少能量损失。另外,设备结构也变得简单,未来有望降低成本。还将继续研究能够利用全部绿色能源发电量,具有成本优势的微电网内直流连接方式。
IHI集团将充分利用微电网控制技术,为稳定供给绿色能源、建设脱碳型和抗灾型城市做出贡献。

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