我國南極可再生能源微電網(wǎng)成功運行2年多

如今正是南極嚴(yán)冬時節(jié)，我國中山站用于供暖、照明的能源中，有相當(dāng)一部分來自可再生能源微網(wǎng)系統(tǒng)。運行2年多來，微網(wǎng)系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期效果，每年可節(jié)省燃油15至20噸。按照15至20年使用期，總共可節(jié)省燃油約300噸，直接經(jīng)濟效益約180萬元。我國南極科考的能源基本來自從國內(nèi)帶來的燃料，這一示范項目的成功運行，將為南極科考能源運輸“減負(fù)”，整體經(jīng)濟效益可達(dá)1100萬元。 在南極建設(shè)新能源發(fā)電系統(tǒng)，困難重重，包括嚴(yán)寒的考驗。例如，電池陣列及相關(guān)野外裝備的工作溫度達(dá)到零下40℃，因此需要對太陽能電池進(jìn)行耐候性設(shè)計;風(fēng)力發(fā)電機的葉片受凍后可能脆化損壞，也需要加以解決。2011年，中國極地研究中心提出啟動“中國南極中山站可再生能源微網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”項目，獲上海市科委批準(zhǔn)立項。 中國極地研究中心聯(lián)合十余家國內(nèi)高校、研究所、新能源企業(yè)開展攻關(guān)，對微網(wǎng)系統(tǒng)的各個部件做了精心設(shè)計。以太陽能電池板為例，考慮到它們可能被積雪覆蓋而降低發(fā)電效率，設(shè)計人員讓安裝朝向與常年風(fēng)向垂直，加大傾斜角度，并增加了太陽能電池板之間的距離。 經(jīng)兩年多努力，中山站可再生能源微網(wǎng)系統(tǒng)項目竣工，投入運營。整套系統(tǒng)的裝機容量為40千瓦，其中太陽能發(fā)電10千瓦，風(fēng)力發(fā)電30千瓦。系統(tǒng)采用鉛酸蓄電池、鋰電池和超級電容器混合儲能方式，在系統(tǒng)電力富余時，能向柴油發(fā)電機電網(wǎng)輸送多余電力;在供電不足時，則能從柴油發(fā)電機電網(wǎng)補充電力。 盡管事前精心設(shè)計，但南極惡劣的天氣還是給科研團隊上了一課。項目建成后半年不到，風(fēng)機就被風(fēng)力超過12級的狂風(fēng)吹壞，風(fēng)能利用一度中斷。針對這種情況，企業(yè)改進(jìn)了設(shè)計，將葉片由5片改為3片，以減少風(fēng)阻。2014年初，新的風(fēng)機安裝后，順利運行至今。