消息
介绍：
新能源行业不断发展，微电网项目的出现改变了偏远地区和需要稳定可靠电力的机构的格局。在本文中，我们探讨了两个这样的项目：连云港村的微电网系统和收费站的微电网系统。这些案例研究突出了本地化能源生产和存储解决方案在提高能源可持续性和可靠性方面的潜力。
背景：
微电网是可以独立运行或与传统集中式电网协同运行的局部电网。它们可以由太阳能和风能等可再生能源供电，并且通常配备储能系统以确保稳定的电力供应。在主电网不可靠或不存在的地区，微电网的实施尤其有益。
连云港村项目：
连云港村位于中国偏远地区，能源供应面临巨大挑战。村里引入微电网项目旨在提供稳定、可持续的电力来源。微电网采用太阳能电池板、储能系统和先进的控制机制，以有效管理电力分配。
收费站项目：
收费站作为高速公路的重要节点，需要持续供电才能正常运营。为确保不间断供电，我们启动了微电网项目，利用太阳能和电池储能解决方案。这不仅提供了可靠的电源，还减少了收费站对传统电网的依赖，从而节省了成本并减少了碳排放。
HTW Berlin 举办的 2023 年储能检查：
为了了解微电网功能不可或缺的储能系统的技术方面和效率，我们参考了柏林 HTW 太阳能存储系统研究小组和 KIT 合著者进行的“储能检查 2023”。该研究在住宅光伏电池系统的背景下对各种电池技术进行了深入分析，包括锂离子、钠离子和钠镍氯化物电池。
效率和性能分析：
检查分析了不同电池技术的性能，重点关注逆变器效率、待机功耗和系统性能指数 (SPI)。结果发现，与替代技术相比，锂离子电池在效率和电池损耗方面表现出色。这一见解对于微电网项目至关重要，因为效率可以转化为更好的系统性能和增强的经济可行性。
该研究还包括对光伏电池系统一年的运行行为进行基于模拟的评估，其中考虑了监管框架、电价和上网电价的变化。结果表明，随着 70% 上网电价限制的取消和电价的调整，SPI 值有所增加，这表明效率更高的系统具有更好的经济效益。
案例研究成果：
在连云港村，微电网项目显著改善了居民的生活质量。微电网提供的可靠电力供应使照明稳定，电器运行正常，并为当地企业提供了支持。该项目还为储能管理和配电优化提供了参考。
在收费站，微电网确保了监控、照明和自动收费等关键系统的稳定供电，从而促进了平稳运行。此外，太阳能的使用也为交通基础设施带来了更环保的足迹。
挑战和未来方向：
尽管这些项目取得了成功，但挑战仍然存在，特别是在替代电池系统的效率方面。《2023 年储能检查》强调了钠离子和钠镍氯化物电池的损耗更高。这些发现强调了不断改进电池技术的必要性，以提高微电网解决方案的可持续性和效率。
结论：
连云港村和收费站的微电网项目展示了分散式能源系统在提供可靠和可持续电力方面的潜力。HTW Berlin 和 KIT 进行的 2023 年储能检查得出的结论为评估这些系统中储能技术的性能提供了宝贵的基准。随着新能源行业的发展，电池技术和系统效率的改进对于在各个领域扩大微电网解决方案至关重要。
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引言 微电网作为本地电力来源的快速发展，尤其是在新能源行业的背景下，使得开发复杂的电力转换系统 (PCS) 成为必要。这些系统对于确保微电网环境中电力供应的可靠性、效率和安全性至关重要。PCS 负责将电能从一种形式转换为另一种形式以及管理微电网和主电网之间的电力交换这一关键功能。本文深入研究了 PCS 功能的实验分析，重点关注并网和离网切换控制、与电网的同步以及非线性负载和谐波的管理。还将仔细研究多个 PCS 单元的并行运行及其对微电网环境中各种运行场景的集体响应。 并网离网切换控制 在并网（电网连接）和离网（隔离）模式之间切换的能力是电力转换系统的一个重要功能。此功能可确保微电网在必要时（例如在主电网故障期间）独立运行，并在其他情况下与主电网保持同步以实现正常运行。 主动离网切换 主动离网切换涉及从连接到主电网到独立运行的无缝过渡。此过程要求 PCS 快速识别电网故障并切换到离网模式，而不会对负载造成重大中断。通过频率和幅度检测方法的组合，可以快速准确地检测电网异常。为了成功过渡，切换时间必须最短，以减少对电能质量的影响并防止对连接的负载造成中断。过渡过程如图 1 所示，该图描绘了主动模式切换事件期间相电压和电流的波形。 被动离网切换 与主动切换不同，被动离网切换是通过检测电网连接点的持续电压波动来启动的。如果电压在几个连续的采样点下降或上升超过预定阈值，则表明主电网断开或发生故障。然后，PCS 自动转换为离网模式并发送信号以隔离主电网开关，从而实现被动离网操作。图 2 显示了从电网连接到离网被动模式的转换的波形图。 同步并网切换控制 从离网状态切换回并网模式需要精确同步，以确保微电网的电压、频率和相位与主电网的电压、频率和相位一致。这对于防止可能损坏 PCS 和其他连接设备的大电流浪涌至关重要。实现同步的主要方法有两种： 被动同步：此方法使用保护装置来促进电网连接。在切换过程中，PCS 从电压/频率控制模式转换为恒定功率控制模式。采用锁相环跟踪控制在重新连接之前将 PCS 的输出电压与电网电压对齐。图 3 描述了使用保护装置的同步，其中说明了离网到并网的切换波形。 自动同步：此方式不依赖外部同步保护装置，PCS通过监测电网侧电压自主确定同步点，当控制系统发出同步指令后，PCS启动相位跟踪，同步完成后发出闭合电网连接开关指令，完成自动同步过程。图4详细显示了自动同步控制过程。 具有非线性负载和谐波抑制的离网运行 在离网模式下，PCS 通常必须管理大型非线性负载，这会导致严重的电压失真。当 PCS 用作微电网的主要电源时，通常使用 V/f 控制模式。然而，如果没有适当的控制措施，这会导致输出电压和电流失真，尤其是在使用基于整流器的电气设备而没有谐波控制的情况下。图...
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PCS重要函数实验介绍 电力转换系统 (PCS) 在新能源行业中发挥着至关重要的作用，尤其是在可再生能源整合日益普遍的场景中。它们在管理并网和离网运行之间的转换方面起着关键作用，确保即使在电网干扰期间也能保持稳定可靠的能源供应。本文将深入探讨并网和离网切换控制的细微差别、非线性负载的处理、谐波消除和黑启动控制。 并网和离网切换控制 主动离网切换 主动离网切换是现代 PCS 的一个关键功能，可实现从并网模式到离网模式的无缝过渡。如果发生电网故障，PCS 内的储能系统必须快速识别故障并切换到离网运行。切换时间是一个至关重要的因素，因为它应该足够短，以最大限度地减少电力系统内电源和负载的中断。 为了实现平稳无冲击的切换，采用了频率检测和幅度检测相结合的方法。这些方法可以全面、快速地检测电网故障。切换过程通常用切换前后相电压和电流的波形来表示，如图 1 所示。 被动离网切换 相反，被动离网切换需要一种无需主动干预即可实现无缝过渡的控制策略。PCS 在并网状态下不断监测电网连接点电压 (Vm)。如果该点的电压在连续 N 个采样点下降或上升超过预定阈值，则推断主网络已与微电网断开连接或发生故障。检测到后，PCS 自动切换到离网控制模式并启动分闸触点以隔离主网络开关，从而实现被动离网切换。该过程的波形如图 2 所示。 同步并网开关控制 被动同步 电网并网切换的被动同步采用保护装置来管理连接。储能转换器必须从离网运行过渡到电网并网运行，从电压/频率控制模式切换到恒定功率率控制模式。在重新连接之前，转换器必须通过锁相环跟踪控制使其输出电压在幅度、频率和相位方面与电网电压同步。如果未实现同步，重新连接时较大的电压差可能导致过大的浪涌电流，危及转换器的安全。此切换过程如图 3 所示。 自动同步 自动同步并网控制无需单独设置同步保护装置，由PCS自主确定同步点，当监控系统发出同步指令后，PCS启动电网相位跟踪，在相位对齐后发出并网合闸指令，闭合相应电路开关，完成与电网的自动同步，如图4所示。 离网非线性负载及谐波消除处理 当PCS在离网条件下承载较大非线性负载并作为微电网主电源时，简单的V/f控制会导致输出电压严重失真，如图5所示。如果不控制整流电器，PCS的输出电压和电流波形可能会严重失真，需要采用谐波抑制方法来保持电能质量，如图6所示。 离网切换负载 切换负载（例如电抗器）在离网运行时可能会带来挑战。图 7 显示了离网条件下切换电抗器的负载波形，强调了需要仔细管理此类负载以确保稳定运行。 离网黑启动控制 黑启动控制是一种允许电力系统从完全或部分关闭状态恢复的过程，无需依赖外部电力传输网络。在离网情况下，PCS 在黑启动操作中起着关键作用。图 10 说明了负载削减过程，其中断开了...
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介绍
欧洲正处于能源发展的关键时刻。欧盟 (EU) 是由 27 个不同国家组成的联合体，在不断升级的气候变化问题、地缘政治紧张局势以及到 2050 年实现碳中和的雄心勃勃的目标中，欧盟正在应对能源生产和供应的复杂动态。《2023 年欧盟能源数据》文件提供了全面的统计概述，揭示了欧盟能源格局的现状、挑战和未来方向。
欧盟能源结构：转型进行中
欧盟的能源结构（指用于满足该地区能源需求的各种能源的组合）正在经历重大转变。欧盟传统上依赖化石燃料，但如今正越来越多地转向可再生能源。这一转变是由减少温室气体排放和减少该地区能源进口依赖的双重目标推动的。2021 年，可再生能源占欧盟能源生产的很大一部分，随着欧盟旨在增加可再生能源在其最终能源消费总量中的份额，这一趋势将继续下去。
生产与进口依赖：平衡之道
欧盟内部的能源生产在各成员国之间存在很大差异，受地理、技术和经济因素的影响。虽然一些国家拥有丰富的可再生能源资源，但其他国家仍然依赖化石燃料或核能。这种多样性必然导致一定程度的能源进口依赖，使欧盟容易受到外部地缘政治和市场力量的影响。《2023 年欧盟能源数据》文件重点介绍了不同能源类型的进口依赖率，揭示了减少对外部来源依赖的战略重点，特别是在天然气和石油方面。
可再生能源革命及其挑战
欧盟对可再生能源的承诺体现在其雄心勃勃的目标和政策框架中。然而，向可再生能源的过渡并非没有挑战。将风能和太阳能等间歇性可再生能源整合到电网中、需要大量投资基础设施和技术以及从化石燃料过渡的社会和经济影响都是重大障碍。此外，该文件指出，各成员国可再生能源采用率存在差异，强调需要采取协调一致的方法来实现欧盟范围内的目标。
社会经济影响和未来发展
向更可持续的能源结构转型具有深远的社会经济影响。这一转变影响了就业模式，可再生能源领域出现了新的就业机会，同时也给依赖传统能源行业的地区和社区带来了挑战。因此，欧盟的能源政策不仅注重环境可持续性，还注重确保支持受影响社区的公平转型。
结论
《2023 年欧盟能源数据》文件概括了欧盟能源格局的复杂性和细微差别。它强调了欧盟在走向更可持续、更安全、更具竞争力的能源未来过程中取得的进展和面临的挑战。欧盟能源生产和供应的动态象征着该地区在应对全球能源和气候挑战方面处于领先地位，努力平衡经济增长、环境可持续性和社会公平。
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近年来，全球能源格局发生重大变化，锂电池成为新能源时代的“油气”。这一变化不仅重塑了能源行业，也推动了全球锂电池需求的快速增长。从中国蓬勃发展的锂电池产业格局到全球推动碳中和的举措，电动汽车、储能和消费电子等各个领域对锂电池的需求都将大幅增长。本文将深入探讨推动这一需求的因素，并探讨锂电池市场的前景。 推动碳中和 为了应对气候变化，世界各国都致力于实现碳中和，时间范围从最早的 2030 年到最晚的 2060 年不等。实现碳中和需要通过植树造林、节能减排等各种方式抵消二氧化碳排放。清洁能源转型和交通电气化是这些努力的核心，锂电池将成为未来能源格局的重要组成部分。 经济和环境的当务之急 气候变化对经济的影响是深远的，据预测，到 2050 年，一些国家的 GDP 将下降高达 11%。此外，不受控制的碳排放对环境的影响也是可怕的，有可能大幅升高全球气温并破坏生态平衡。这些挑战凸显了向绿色能源解决方案转型的紧迫性，而锂电池在实现这一转型中发挥着关键作用。 锂电池市场繁荣 自 2023 年以来，全球对锂电池的需求一直以惊人的平均年增长率 24% 增长，预测表明需求将继续激增。2022 年，需求量为 540GWh，预计未来 25 年内将超过 TWh 大关。需求主要由电动汽车行业推动，其次是储能和消费电子产品。然而，随着市场的发展，储能预计将超过其他行业，成为锂电池最大的市场。 能源存储的演变格局 受能源价格上涨和政策利好推动，储能行业发展迅速。全球能源向低碳能源的转变需要大量储能解决方案，而锂电池是其中的佼佼者。预计到 2060 年，实现脱碳目标将需要超过 240TWh 的储能电池，这凸显了锂电池市场的巨大潜力。 技术创新和市场动态 技术进步在锂电池行业中发挥着至关重要的作用，磷酸锰锂和高镍三元电池等电池化学方面的创新提高了能量密度和效率。市场还见证了储能领域供应过剩的结构性转变，计划从 2022 年到 2025 年大幅增加产能。然而，电动汽车和可再生能源储能的需求预计将吸收这些产能，从而推动锂电池市场进一步增长。 政策和基础设施发展的作用 国家和地区对电动汽车和可再生能源的支持政策对锂电池市场产生了重大影响。电动汽车的激励和补贴，加上对充电基础设施和可再生能源项目的投资，正在加速锂电池的普及。具有积极碳中和目标和支持性政策的国家和地区正引领这一转型，为锂电池行业创造了巨大的机会。...
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