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極地科考用上了新能源！微電網(wǎng)釋放大能量

[2025-05-15 16:02:14]

可持續(xù)的能源保障，是南極科考的重要支撐。不久前，我國(guó)在南極秦嶺站建設(shè)的首個(gè)規(guī)模化新能源系統(tǒng)正式交付使用，標(biāo)志著中國(guó)極地科考邁入綠色低碳能源新時(shí)代。這一突破不僅是全球極地科考領(lǐng)域的里程碑，更彰顯了中國(guó)在清潔能源技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位，為新能源在環(huán)境惡劣場(chǎng)景使用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

南極能源供給長(zhǎng)期面臨運(yùn)輸難、儲(chǔ)存險(xiǎn)、污染重的困局，新能源是如何替代傳統(tǒng)化石能源的呢？南極秦嶺站通過(guò)整合100千瓦風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、130千瓦光伏發(fā)電系統(tǒng)、30千瓦氫能系統(tǒng)、300千瓦時(shí)低溫儲(chǔ)能電池系統(tǒng)、部分柴油發(fā)電系統(tǒng)，形成“風(fēng)—光—儲(chǔ)—?dú)洹伞倍嗄芑パa(bǔ)的微電網(wǎng)，突破了極端環(huán)境下的清潔能源供給瓶頸。這不僅降低了南極科考經(jīng)濟(jì)成本，也為全球極地科考減排提供了中國(guó)方案。

極地環(huán)境能夠用上規(guī)模化新能源系統(tǒng)，離不開(kāi)智能微電網(wǎng)技術(shù)。它就像隱藏在龐大肌體中的毛細(xì)血管，雖不起眼，卻至關(guān)重要。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)好比一條條寬闊的“主動(dòng)脈”，從發(fā)電廠(chǎng)到變電站再到千家萬(wàn)戶(hù)，能源單向流動(dòng)，穩(wěn)定卻稍顯笨重。一旦遇到極端天氣、設(shè)備故障，可能會(huì)“牽一發(fā)而動(dòng)全身”，引發(fā)大面積停電事故。而且，隨著新能源快速發(fā)展，大量分布式風(fēng)光能源涌入電網(wǎng)，它們“脾氣”難測(cè)，時(shí)有時(shí)無(wú)，傳統(tǒng)電網(wǎng)有點(diǎn)“消化不良”，接納能力有限。

這時(shí)候，智能微電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生，它是一套小型智能化電力系統(tǒng)，可以不依靠大電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自給自足。就算大電網(wǎng)有個(gè)“頭疼腦熱”，微電網(wǎng)也能“獨(dú)善其身”，保障用電。靈活性是微電網(wǎng)的一大亮點(diǎn)，它能根據(jù)不同場(chǎng)景調(diào)整。在偏遠(yuǎn)海島，沒(méi)有大電網(wǎng)覆蓋，微電網(wǎng)能靠太陽(yáng)能、風(fēng)能等點(diǎn)亮海島的夜晚，支持漁業(yè)生產(chǎn)。在工業(yè)園區(qū)，微電網(wǎng)能精準(zhǔn)匹配企業(yè)用電需求，企業(yè)省了電費(fèi)，電網(wǎng)也優(yōu)化了負(fù)荷。此外，微電網(wǎng)通過(guò)高效整合多種能源形式實(shí)現(xiàn)新能源就地利用，不僅能夠減輕大電網(wǎng)調(diào)節(jié)壓力，還能促進(jìn)新能源高效消納，延緩或減少上級(jí)電網(wǎng)投資。

為提升電網(wǎng)對(duì)清潔能源的接納、配置、調(diào)控能力，有效支撐“雙碳”目標(biāo)，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局、國(guó)家數(shù)據(jù)局印發(fā)《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案（2024—2027年）》提出，鼓勵(lì)各地結(jié)合應(yīng)用場(chǎng)景，因地制宜建設(shè)智能微電網(wǎng)項(xiàng)目。

未來(lái)一段時(shí)期，微電網(wǎng)建設(shè)將重點(diǎn)聚焦三大場(chǎng)景。

在電網(wǎng)末端和大電網(wǎng)未覆蓋地區(qū)，建設(shè)一批風(fēng)光儲(chǔ)互補(bǔ)的智能微電網(wǎng)項(xiàng)目，提高當(dāng)?shù)仉娏?yīng)水平。在偏遠(yuǎn)山區(qū)、草原牧區(qū)、邊疆海島等電網(wǎng)末端地區(qū)，以及大電網(wǎng)暫時(shí)無(wú)法覆蓋的村落，電力供應(yīng)常常是個(gè)難題。通過(guò)智能微電網(wǎng)建設(shè)，偏遠(yuǎn)地區(qū)也能用上充足、穩(wěn)定的電力，不僅能提高當(dāng)?shù)鼐用裆钯|(zhì)量，還能為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供有力支持。

在新能源資源條件較好的地區(qū)，建設(shè)一批源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同的智能微電網(wǎng)項(xiàng)目。當(dāng)前一些區(qū)域新能源占比快速提升，電力系統(tǒng)消納新能源的壓力越來(lái)越大。通過(guò)提高微電網(wǎng)自調(diào)峰、自平衡能力，提升新能源發(fā)電自發(fā)自用比例，可有效緩解大電網(wǎng)調(diào)節(jié)和消納壓力，也為新的能源利用方式和商業(yè)模式提供了發(fā)展空間。

在具備條件的工業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū)等開(kāi)展智能微電網(wǎng)建設(shè)，提高新能源就地消納水平。零碳園區(qū)、零碳工廠(chǎng)是重要發(fā)展方向，智能微電網(wǎng)通過(guò)多能源組合和智能管理，在故障時(shí)自動(dòng)切換備用能源，可提高園區(qū)供電可靠性。通過(guò)高效利用新能源，并根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格和需求智能調(diào)整能源使用，不僅能降低企業(yè)用能成本，也能大幅減少碳排放量。

當(dāng)然，微電網(wǎng)發(fā)展也面臨一些挑戰(zhàn)。技術(shù)上，維護(hù)起來(lái)較困難，與傳統(tǒng)電網(wǎng)互聯(lián)互通復(fù)雜。經(jīng)濟(jì)上，建設(shè)成本高，大規(guī)模應(yīng)用有壓力，缺乏科學(xué)及時(shí)的價(jià)格信號(hào)和成熟商業(yè)模式，讓一些企業(yè)和投資者望而卻步。不過(guò)隨著技術(shù)進(jìn)步，儲(chǔ)能成本在逐年下降；主管部門(mén)也在積極制定標(biāo)準(zhǔn)、完善政策，為微電網(wǎng)發(fā)展鋪路。我們有理由相信，未來(lái)在智能微電網(wǎng)助力下，能源供應(yīng)會(huì)更加穩(wěn)定、清潔和高效。

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