Con l’accelerazione della trasformazione globale della nuova energia, sono stati ampiamente utilizzati il fotovoltaico, l’energia eolica, lo stoccaggio dell’energia e le unità di generazione distribuita. La tradizionale modalità di alimentazione centralizzata della grande rete elettrica non è più in grado di soddisfare completamente la domanda di elettricità di scenari come parchi, aree minerarie, cantieri remoti e isole. In questo contesto, i sistemi di microrete sono diventati una componente fondamentale del nuovo sistema energetico. Essendo una rete energetica su piccola scala che può essere regolata in modo indipendente, generare elettricità nelle vicinanze e consumare elettricità nelle vicinanze, le microreti sono perfettamente adattate all'applicazione pratica dell'energia distribuita e sono anche una componente importante della nuova soluzione di adattamento energetico di FARIZON. Questo articolo fornisce una spiegazione di facile comprensione della definizione, dei componenti principali, delle modalità operative, dei vantaggi principali e degli scenari pratici di applicazione dei sistemi di microrete.
1、 Definizione fondamentale del sistema microrete
Una microrete è un piccolo sistema autonomo di generazione e distribuzione di energia che integra generazione di energia, stoccaggio di energia, distribuzione, consumo di elettricità e controllo intelligente. A differenza delle tradizionali reti elettriche nazionali, appartiene a unità energetiche indipendenti localizzate e modulari. La caratteristica più importante delle microreti è il funzionamento a doppia modalità, che può essere integrato nella rete elettrica pubblica per il lavoro collaborativo, o può essere disconnesso dalla rete elettrica in caso di interruzione di corrente o di assenza di copertura di rete esterna, e può fornire energia in modo indipendente in una modalità insulare isolata per ottenere l’autostabilizzazione, l’autoregolazione della frequenza e l’autoprotezione, garantendo una produzione continua e stabile di energia regionale.
In parole povere, una microrete è una “piccola centrale elettrica indipendente” in grado di integrare varie fonti di energia pulita e apparecchiature di alimentazione di riserva, risolvere i problemi di alimentazione in aree remote e parchi indipendenti e assorbire efficacemente nuove fonti energetiche intermittenti come il fotovoltaico e l’energia eolica. È una nuova soluzione di flusso principale per l'alimentazione elettrica verde.
2、 Cinque componenti principali della microrete
Un sistema di microrete commerciale e industriale completo è costituito da cinque moduli principali: fonte, stoccaggio, carico, controllo e manutenzione, ciascuno dei quali svolge i propri compiti e opera in coordinamento per garantire un funzionamento stabile ed efficiente del sistema.
① Unità di generazione di energia (sorgente): come fonte di input di energia, include apparecchiature per l'energia pulita come fotovoltaico e piccola energia eolica ed è dotata di gruppi elettrogeni diesel e gas come alimentazione di riserva. Le unità di potenza della serie FARIZON sono spesso utilizzate come principale fonte di alimentazione di backup per le microreti per compensare l'instabilità della nuova generazione di energia e garantire l'alimentazione durante i periodi di carico di punta.
② Unità di accumulo dell'energia (accumulo): basata principalmente sul sistema di accumulo dell'energia con batteria al litio, la sua funzione principale è quella di ridurre i picchi e riempire le valli, immagazzinare l'elettricità in eccesso da energia fotovoltaica ed eolica, rilasciare elettricità di notte o durante periodi senza vento o luce, appianare le fluttuazioni nella generazione di nuova energia ed evitare problemi di instabilità di tensione e frequenza.
③ Carico di elettricità (carico): si riferisce a tutte le apparecchiature elettriche presenti nell'area, inclusi macchinari industriali, pile di ricarica di macchinari di ingegneria, attrezzature di fabbrica, illuminazione quotidiana, apparecchiature per ufficio, ecc. È il terminale di uscita di potenza della microrete.
④ Sistema di controllo dell'energia (controllo): il "cervello" delle microreti, che programma in modo intelligente l'avvio e l'arresto di varie fonti di energia, la carica e lo scarico dell'accumulo di energia, la distribuzione del carico, il bilanciamento in tempo reale della domanda e dell'offerta e il raggiungimento di un funzionamento senza operatore completamente automatico.
⑤ Unità di protezione e distribuzione (protezione): compresi interruttori automatici, protezione contro i fulmini, monitoraggio dell'isolamento, dispositivi di protezione da sovraccarico, in grado di gestire rapidamente guasti come cortocircuiti, sovraccarichi e tensioni anomale, garantendo il funzionamento sicuro dell'intero sistema.
3、 Due modalità operative, adattate per soddisfare le esigenze di alimentazione di tutti gli scenari
Le microreti hanno due modalità operative: connessa alla rete e in isola, che possono commutare automaticamente e senza soluzione di continuità in base allo stato della rete e adattarsi alle diverse condizioni di lavoro.
Modalità operativa connessa alla rete: accesso quotidiano alla rete elettrica pubblica, priorità data all'autouso della nuova generazione di energia, l'elettricità in eccesso può essere integrata nella rete elettrica; Quando la nuova generazione di energia è insufficiente, integra automaticamente l’elettricità proveniente dalla rete esterna per ottenere un utilizzo efficiente dell’energia e ridurre i costi dell’elettricità.
Modalità isola fuori rete: in caso di interruzione di corrente esterna, mancanza di copertura di rete esterna o guasto della rete elettrica, il sistema si disconnette automaticamente dalla rete elettrica e fa affidamento su apparecchiature di accumulo dell'energia e gruppi elettrogeni di backup per fornire un'alimentazione elettrica coordinata, supportando in modo indipendente i carichi regionali ed eliminando completamente la dipendenza dalla rete elettrica pubblica. È adatto a scenari speciali come cantieri edili, aree minerarie remote e isole.
4、 Vantaggi delle applicazioni principali nei sistemi microgrid
Rispetto alla tradizionale alimentazione a rete singola, le microreti presentano vantaggi significativi. Innanzitutto, la stabilità dell'alimentatore è elevata. Integrando più fonti di energia, stabilizzando l’accumulo di energia e una pianificazione intelligente, i problemi intermittenti e fluttuanti della nuova generazione di energia possono essere completamente risolti e guasti come interruzioni di corrente e tensione instabile possono essere eliminati. In secondo luogo, una significativa riduzione dei costi e un miglioramento dell’efficienza si ottengono attraverso la generazione e il consumo di energia in loco, che riducono significativamente le perdite di trasmissione a lunga distanza e riducono le spese di punta dell’elettricità per le imprese.
Possedere contemporaneamente le caratteristiche di un’implementazione verde, a basse emissioni di carbonio e flessibile, massimizzando l’uso di energia pulita come il fotovoltaico e l’energia eolica, accoppiato con efficienti unità di alimentazione di backup e adattandosi ai requisiti di produzione verde; Il design modulare consente la costruzione su richiesta e l'adattamento flessibile a vari scenari. Infine, presenta un'elevata sicurezza e affidabilità, con molteplici meccanismi di protezione dai guasti, evitando efficacemente il rischio di danni alle apparecchiature causati dalle fluttuazioni della rete elettrica.
5、 Scenari applicativi tradizionali e valore del settore
Allo stato attuale, le microreti sono state ampiamente utilizzate in vari scenari industriali e di nuova energia. Gli scenari industriali coprono parchi industriali, aree minerarie remote e cantieri di costruzione di infrastrutture all'aperto, facendo affidamento sulla combinazione di "nuova energia+accumulo di energia+gruppi elettrogeni di riserva" per risolvere il problema dell'approvvigionamento energetico senza reti esterne e reti elettriche instabili. Gli scenari di sostentamento includono isole, aree rurali, avamposti di confine e villaggi remoti, che ottengono un approvvigionamento energetico autonomo. Adatta gli scenari commerciali a parchi commerciali, data center e stazioni di ricarica per garantire l'alimentazione di emergenza e ridurre i costi di consumo energetico.
Nel campo della nuova energia energetica, le unità di potenza FARIZON sono profondamente adattate ai sistemi di microreti come fonti di energia di backup chiave, affrontando efficacemente le carenze della produzione di energia eolica e solare, garantendo il funzionamento stabile delle microreti 24 ore su 24 e aiutando varie industrie a ottenere una trasformazione dell'energia verde e un'elettricità indipendente e controllabile.
Riepilogo
In sintesi, la microrete è un nuovo tipo di sistema energetico autonomo, controllabile, multienergia complementare, sicuro ed efficiente, che rompe i limiti di alimentazione delle reti elettriche tradizionali e si adatta perfettamente all’applicazione su larga scala della nuova energia. La modalità combinata di stoccaggio dell’energia eolica e solare e dell’energia di backup può ottenere un risparmio energetico a basse emissioni di carbonio e garantire un’alimentazione stabile, che è la tendenza principale del miglioramento energetico nei futuri settori industriali, infrastrutturali e delle nuove energie.
