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澳大利亞豪勛爵島開始使用太陽能微電網(wǎng)

今年，被譽(yù)為澳大利亞“最美小島”和“最后的天堂”——豪勛爵島與過去有所不同。或許連在上空盤旋的紅尾熱帶鳥類也察覺到了這一變化。它們發(fā)現(xiàn)豪勛爵島比以前更加安靜，空氣也更加清新。而這一切，都?xì)w功于太陽能微電網(wǎng)。

澳大利亞光子能源工程公司成功開發(fā)了這個(gè)混合太陽能和電池儲能系統(tǒng)，為聯(lián)合國教科文組織規(guī)定的世界遺產(chǎn)提供至少67%的電力，并盡可能多地取代其通常的柴油發(fā)電。

在超過1.2 兆瓦的太陽能電池陣列和 3.712 兆瓦時(shí)的特斯拉 Powerpack 的支持下，根據(jù)9月底的數(shù)據(jù)，這一系統(tǒng)將滿足全年供電量的74.35%。

在過去的六個(gè)月里，太陽能發(fā)電與現(xiàn)有柴油發(fā)電能力相結(jié)合，并由特斯拉微電網(wǎng)控制器管理的微電網(wǎng)系統(tǒng)，一直在為全島大約350名永久居民的社區(qū)，以及因新冠疫情而處于休眠期的旅游設(shè)施提供用電。


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旅游型海島使用太陽能微電網(wǎng)的優(yōu)勢

１、環(huán)境友好

自然環(huán)境是旅游型海島發(fā)展之根本，將原有的化石能源替換為清潔能源，是這些旅游型海島的必經(jīng)之路。

豪勛爵島位于太平洋悉尼東北約 700 公里的地方，長期以來一直依靠每兩到三周運(yùn)送一次柴油來滿足其能源需求。

擁有世界最南端珊瑚礁的豪勛爵島，其島上的沿海環(huán)境及其珊瑚礁受到了柴油的威脅。

而不同于柴油等傳統(tǒng)化石能源，使用太陽能不會排放環(huán)境有害氣體，也不會污染水質(zhì)。這對于以旅游業(yè)賴以維生的豪勛爵島等海島來說，無疑是最佳選擇。

２、能源安全

對柴油的依賴也使該島面臨全球燃料價(jià)格波動及其能源安全威脅。目前，全球的原油及成品油價(jià)格不斷上升，為小島的能源供應(yīng)增加了不穩(wěn)定的因素。


而與有限的化石能源相反，太陽能資源幾乎取之不盡，用之不竭，照射到地球上的太陽能要比人類目前消耗的能量大6000倍。而且太陽能在地球上分布廣泛，只要有光照的地方就可以使用太陽能發(fā)電系統(tǒng)，不受地域、海拔等因素的限制。特別是在熱帶海島地區(qū)，光照資源更是充足。

自從豪勛爵島安裝該太陽能+儲能的系統(tǒng)以來，8 月份連續(xù)五天五夜沒有使用任何柴油發(fā)電，這顯示了太陽能發(fā)電的可靠性。而即使在陽光相對不充足的冬季，也可以使用蓄電池來滿足供電需求。

此外，對于臺風(fēng)和颶風(fēng)多發(fā)的熱帶海島而言，能源的獨(dú)立性也十分重要。微電網(wǎng)能夠獨(dú)立于主電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)自給自足，從而提高了供電彈性。當(dāng)主電網(wǎng)遇到重大問題時(shí)，微電網(wǎng)能夠快速解耦，并仍然可以繼續(xù)從地方電源供電。

而在問題風(fēng)險(xiǎn)可預(yù)測的情況下（比如預(yù)報(bào)有強(qiáng)風(fēng)暴），可以通過采取預(yù)防策略為微電網(wǎng)做好準(zhǔn)備，例如減少非重要負(fù)載、準(zhǔn)備進(jìn)行待調(diào)度的地方發(fā)電，以及為電池充電以提高系統(tǒng)彈性。

３、成本效率性價(jià)比高

在一個(gè)遠(yuǎn)離大陸的小島上，要通過大電網(wǎng)供電，還要鋪設(shè)海底電纜、架設(shè)鐵塔等，這種方法耗資耗時(shí)，而微電網(wǎng)整套系統(tǒng)的成本比架設(shè)大電網(wǎng)的方式更低，更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

而且太陽能資源隨處可得，可就近供電，不必長距離輸送，也避免了長距離輸電線路所造成的電能損失。太陽能電池組件結(jié)構(gòu)簡單，體積小、重量輕，便于運(yùn)輸和安裝。太陽能發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短，而且根據(jù)用電負(fù)荷容量可大可小，方便靈活，極易組合、擴(kuò)容。


另一方面，太陽能發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換過程簡單，是直接從光能到電能的轉(zhuǎn)換，沒有中間過程(如熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能、機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電磁能等)和機(jī)械運(yùn)動，不存在機(jī)械磨損。根據(jù)熱力學(xué)分析，太陽能發(fā)電具有很高的理論發(fā)電效率，可達(dá)80%以上，技術(shù)開發(fā)潛力巨大。

最后，在維護(hù)成本上，太陽能發(fā)電無機(jī)械傳動部件，操作、維護(hù)簡單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。一套太陽能發(fā)電系統(tǒng)只要有太陽能電池組件就能發(fā)電，加之自動控制技術(shù)的廣泛采用，基本上可實(shí)現(xiàn)無人值守，維護(hù)成本低。

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其他案例：馬爾代夫

馬爾代夫是世界上最大的珊瑚島國，由1200余個(gè)小珊瑚島嶼組成，其中僅有202個(gè)島嶼有人居住。由于大小島嶼互相分離，無法建設(shè)大型發(fā)電站統(tǒng)一供電，島上居民主要依賴獨(dú)立柴油發(fā)電廠供電，發(fā)電成本高，且電力供應(yīng)不穩(wěn)定。

最高峰時(shí)期，整個(gè)國家81%的發(fā)電量都來自于燃燒柴油，產(chǎn)生的二氧化碳是造成大氣污染和溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)住?br />
馬爾代夫國土平均海拔僅1.2米。氣候變暖，海平面上升等問題最直接地威脅著島上居民的生存。

2018年9月，天合光能完成交付全球最大的微電網(wǎng)群——馬爾代夫14個(gè)島嶼的微電網(wǎng)項(xiàng)目。項(xiàng)目由馬爾代夫環(huán)境能源部開發(fā)，天合光能承擔(dān)設(shè)計(jì)與安裝工程，年發(fā)電量400萬千瓦時(shí)，可滿足當(dāng)?shù)?500余戶家庭用電需求。
項(xiàng)目基于對每個(gè)島嶼用電量及習(xí)慣的研究，通過安裝屋頂太陽能及鋰電池儲能設(shè)備，確保當(dāng)?shù)鼐用窦吧虡I(yè)用電得到基本保障，同時(shí)匹配柴油機(jī)作為備用電源，并借助EMS（能源管理系統(tǒng)）對太陽能、儲能和柴油機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化管控以實(shí)現(xiàn)島內(nèi)微電網(wǎng)最優(yōu)化。

這個(gè)項(xiàng)目大大減少了島嶼對柴油的依賴性，改變了島內(nèi)的柴油機(jī)單一供電模式。在確保清潔電力對居民及商業(yè)用戶源源不斷的供應(yīng)，更是每年節(jié)約了130萬升柴油的使用。




2020年11月10日，天合光能宣布再次進(jìn)軍馬爾代夫，將在其北部13個(gè)島嶼承建光儲柴三位一體的微網(wǎng)項(xiàng)目，包括3.5MW太陽能、1.525MWh儲能及柴油發(fā)電設(shè)備。

此次項(xiàng)目完工后，馬爾代夫?qū)⒂?7座島嶼使用天合光能離網(wǎng)太陽能微網(wǎng)系統(tǒng)，系統(tǒng)將為島上數(shù)千居民以及醫(yī)院、幼兒園、碼頭和學(xué)校等提供電力，降低用電成本的同時(shí)保證用電的安全性和穩(wěn)定性，減少柴油發(fā)電斷電或不穩(wěn)定對居民用電的影響。

結(jié)語

隨著新冠疫情在世界范圍內(nèi)逐漸得到控制，旅游業(yè)也將開始復(fù)蘇。而那些使用化石能源作為主要原料得海島，它的碧海與藍(lán)天中都可能會彌漫著有害氣體的刺鼻味道。

因此，為了生存，從化石能源轉(zhuǎn)向清潔能源，是這些旅游型海島的最佳選擇。這不僅能吸引到更多游客，還能為維持海島延續(xù)，緩解海平面上升貢獻(xiàn)出一份力量。

或許，在未來，不僅僅是美麗的海島風(fēng)光，諸如“綠色屋頂”，“太陽能電動車”也將成為這些旅游型海島的一道獨(dú)特的風(fēng)景。

原標(biāo)題：太陽能微電網(wǎng)成為旅游型海島的一道風(fēng)景線