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多能互补新能源多能互补新能源-海水淡化集成系统关键技术研究，在国家的大力支持下，广大企业的不懈努力下，我国新能源行业规模持续快速增长。当前，新能源市场开发利用已取得明显成效，成本持续下降，清洁能源替代作用日益突显，在优化我国能源结构方面的作用不断增强。

项目背景

到2018年年底，风电、光伏并网装机分别为1.84亿千瓦、1.75亿千瓦，应用规模位居全球首位；生物质能产业规模化发展，并网装机1781万千瓦；地热能开发规模不断扩大，并网装机4.638万千瓦。能源革命是一项长期战略任务，更是一项复杂的系统工程，需要全盘统筹、超前谋划，也要多方发力、多管齐下。

近年来，多能互补、协同发展，构建现代能源体系，日益引起业内关注，成为未来能源行业发展的方向。深入推进能源革命需要抓住三个关键元素：一是要不断降低化石能源在能源消费中和供应侧的比重；二是清洁能源、可再生能源在能源消费结构中的占比应不断提升；三是积极构建纳入集中式和分布式、智慧型结合的现代能源体系。

随着“多能互补”的探索逐渐深入，作为一种二次能源，氢能也逐步走进能源行业的视野。第十三届中国(大同)新能源国际高峰论坛发布的 《2018-2019中国新能源产业年度报告》指出，随着全球“氢经济”概念的不断深化，氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，是人类战略能源发展方向。这是因为，氢能便于制取，可以与电能相互转化，可拓展的应用领域较多，有望在新的阶段发挥重要的作用，并在二次能源上最终形成与热和电三足鼎立的局面。

氢能与风电、光伏的结合有着更为广阔的空间。风电、光伏的发展需要与氢能的开发和利用相结合，把过剩风光电能通过电解水制氢，在低谷时用氢发电调节，发挥储能作用，以便在西部地区大规模开发风电、光伏。预计，“十四五”期间，我国将迎来以风光发电为主、氢储能配套的可再生能源爆发式增长前景。

通过风、光、氢等多种清洁能源的协同发展，可再生能源将面临爆发式增长的前景。随着科技进步，风光能利用成本正在快速下降，尤其是光伏发电成本持续以年均5%的速度在降低，预计在2022年左右，全国平均光伏发电成本将与煤电持平，这意味着，大规模发展可再生能源的时机将在5年内成熟。

成果简介

哈电工程研究中心掌握并拥有具有自主知识产权的微电网的关键技术，在国内率先将系统集成技术应用于工程实践，并且,还将在实践中不断完善、创新。微电网研究成果的应用不但具有可观的经济效益，良好的社会和环境效益，还因为该微电网集成系统也可以与其它负载相结合，适用于孤岛等缺水、缺电等大电网尚不能覆盖的很多地区，可有效解决海岛、沙漠等偏远地区的能源和淡水供应，为我国众多的边远岛屿提供淡水和电源，改善岛屿的居住环境，因而，还具有重要的军事意义和政治意义，有希望成为哈电集团一个新的经济增长点。

哈电发电设备国家工程研究中心有限公司（简称哈电工程研究中心）响应国家发展海洋经济和开拓国家战略性新兴产业的号召，积极开拓新能源市场，掌握核心技术，自主开发了适用于沿海及离岛地区的多能互补新能源-海水淡化集成系统，改变了相关产业弃风、弃光、高耗能的困局。该系统是由微电网技术构建的新能源海水淡化集成系统，将新能源与海水淡化相结合，是一次全新的探索和尝试，在世界范围内属于技术首创。

该系统将绿色能源直接应用于海水淡化，可以减少网电所用燃煤消耗，减少温室气体排放量，不但具有可观的经济效益，而且具有良好的社会和环境效益，特别适用于孤岛等缺水、缺电地区，可有效解决海岛、沙漠等偏远地区的能源和淡水供应问题，在全球能源及淡水资源双紧缺的情况下，这种技术集成具有十分重要的战略意义。自主开发的首台套多能互补新能源-海水淡化集成系统的核心技术在于在没有任何网电支撑的情况下，由1台2.5兆瓦的永磁直驱风电机组、3组储能蓄电池及1台柴油发电机为主形成微电网供电系统，可根据风电机组的供电情况逐套切入或切除海淡装置，实现“风大多出水，风小少出水”的效果。

主要进行了以下工作

1)非并网风电机组、储能系统、柴油发电机组和海淡负载系统的匹配及性能优化研究；

2)非并网风力发电为主，储能系统和柴油发电机组为辅的的分布式供电系统稳定性研究；

3)微电网能量管理系统优化研究；

4)非并网风电机组适应微网运行的控制策略研究；

5)基于 RTDS 的非并网风电-海水淡化微电网集成系统仿真研究；

6)适应不稳定电源的反渗透海水淡化系统分组设计研究；

7)适应不稳定电源的反渗透海水淡化系统工艺流程研究；

8)应用研究成果，完成日产 10000吨淡水示范工程一期的系统方案设计、技术设计及施工设计；

9)完成日产 10000 吨淡水示范工程的设备及系统安装、调试、试运行；

10)用实际工程验证了关键技术研究成果的正确性。

多能互补新能源-海水淡化集成系统性能指标：

(1)低渗透率储能容量;

(2)孤网稳定运行；

(3)无缝平滑切换工作模式；

(4)变负荷运行；

(5)半实物仿真技术降低工程实施风险；

(6)负载连接点的谐波电流分量(方均根值)满足 GB/T 14549-1993《电能质量 公用电网谐波》的规定。

应用前景和推广措施

1)以项目为依托，系统集成技术优化为牵引，促进技术创新，提高多能互补海水淡化装备制造、工程设计应用和原材料生产等方面的水平和能力。

2)推进产品序列化。结合市场需求，研发研制序列化产品，积极推动多能互补海水淡化产业的发展。

3)促进产业链完善。加强产学研商用的结合，推动多能互补海水淡化技术研发、装备制造、工程建设和应用、原材料生产以及产业服务等产业链各环节的完善。