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多能互補新能源多能互補新能源-海水淡化集成系統關鍵技術研究，在國家的大力支持下，廣大企業的不懈努力下，我國新能源行業規模持續快速增長。當前，新能源市場開發利用已取得明顯成效，成本持續下降，清潔能源替代作用日益突顯，在優化我國能源結構方面的作用不斷增強。

項目背景

到2018年年底，風電、光伏併網裝機分別為1.84億千瓦、1.75億千瓦，應用規模位居全球首位；生物質能產業規模化發展，併網裝機1781萬千瓦；地熱能開發規模不斷擴大，併網裝機4.638萬千瓦。能源革命是一項長期戰略任務，更是一項複雜的系統工程，需要全盤統籌、超前謀劃，也要多方發力、多管齊下。

近年來，多能互補、協同發展，構建現代能源體系，日益引起業內關注，成為未來能源行業發展的方向。深入推進能源革命需要抓住三個關鍵元素：一是要不斷降低化石能源在能源消費中和供應側的比重；二是清潔能源、可再生能源在能源消費結構中的占比應不斷提升；三是積極構建納入集中式和分布式、智慧型結合的現代能源體系。

隨着「多能互補」的探索逐漸深入，作為一種二次能源，氫能也逐步走進能源行業的視野。第十三屆中國(大同)新能源國際高峰論壇發布的 《2018-2019中國新能源產業年度報告》指出，隨着全球「氫經濟」概念的不斷深化，氫能被視為21世紀最具發展潛力的清潔能源，是人類戰略能源發展方向。這是因為，氫能便於製取，可以與電能相互轉化，可拓展的應用領域較多，有望在新的階段發揮重要的作用，並在二次能源上最終形成與熱和電三足鼎立的局面。

氫能與風電、光伏的結合有着更為廣闊的空間。風電、光伏的發展需要與氫能的開發和利用相結合，把過剩風光電能通過電解水制氫，在低谷時用氫發電調節，發揮儲能作用，以便在西部地區大規模開發風電、光伏。預計，「十四五」期間，我國將迎來以風光發電為主、氫儲能配套的可再生能源爆發式增長前景。

通過風、光、氫等多種清潔能源的協同發展，可再生能源將面臨爆發式增長的前景。隨着科技進步，風光能利用成本正在快速下降，尤其是光伏發電成本持續以年均5%的速度在降低，預計在2022年左右，全國平均光伏發電成本將與煤電持平，這意味着，大規模發展可再生能源的時機將在5年內成熟。

成果簡介

哈電工程研究中心掌握並擁有具有自主知識產權的微電網的關鍵技術，在國內率先將系統集成技術應用於工程實踐，並且,還將在實踐中不斷完善、創新。微電網研究成果的應用不但具有可觀的經濟效益，良好的社會和環境效益，還因為該微電網集成系統也可以與其它負載相結合，適用於孤島等缺水、缺電等大電網尚不能覆蓋的很多地區，可有效解決海島、沙漠等偏遠地區的能源和淡水供應，為我國眾多的邊遠島嶼提供淡水和電源，改善島嶼的居住環境，因而，還具有重要的軍事意義和政治意義，有希望成為哈電集團一個新的經濟增長點。

哈電發電設備國家工程研究中心有限公司（簡稱哈電工程研究中心）響應國家發展海洋經濟和開拓國家戰略性新興產業的號召，積極開拓新能源市場，掌握核心技術，自主開發了適用於沿海及離島地區的多能互補新能源-海水淡化集成系統，改變了相關產業棄風、棄光、高耗能的困局。該系統是由微電網技術構建的新能源海水淡化集成系統，將新能源與海水淡化相結合，是一次全新的探索和嘗試，在世界範圍內屬於技術首創。

該系統將綠色能源直接應用于海水淡化，可以減少網電所用燃煤消耗，減少溫室氣體排放量，不但具有可觀的經濟效益，而且具有良好的社會和環境效益，特別適用於孤島等缺水、缺電地區，可有效解決海島、沙漠等偏遠地區的能源和淡水供應問題，在全球能源及淡水資源雙緊缺的情況下，這種技術集成具有十分重要的戰略意義。自主開發的首台套多能互補新能源-海水淡化集成系統的核心技術在於在沒有任何網電支撐的情況下，由1台2.5兆瓦的永磁直驅風電機組、3組儲能蓄電池及1台柴油發電機為主形成微電網供電系統，可根據風電機組的供電情況逐套切入或切除海淡裝置，實現「風大多出水，風小少出水」的效果。

主要進行了以下工作

1)非併網風電機組、儲能系統、柴油發電機組和海淡負載系統的匹配及性能優化研究；

2)非併網風力發電為主，儲能系統和柴油發電機組為輔的的分布式供電系統穩定性研究；

3)微電網能量管理系統優化研究；

4)非併網風電機組適應微網運行的控制策略研究；

5)基於 RTDS 的非併網風電-海水淡化微電網集成系統仿真研究；

6)適應不穩定電源的反滲透海水淡化系統分組設計研究；

7)適應不穩定電源的反滲透海水淡化系統工藝流程研究；

8)應用研究成果，完成日產 10000噸淡水示範工程一期的系統方案設計、技術設計及施工設計；

9)完成日產 10000 噸淡水示範工程的設備及系統安裝、調試、試運行；

10)用實際工程驗證了關鍵技術研究成果的正確性。

多能互補新能源-海水淡化集成系統性能指標：

(1)低滲透率儲能容量;

(2)孤網穩定運行；

(3)無縫平滑切換工作模式；

(4)變負荷運行；

(5)半實物仿真技術降低工程實施風險；

(6)負載連接點的諧波電流分量(方均根值)滿足 GB/T 14549-1993《電能質量 公用電網諧波》的規定。

應用前景和推廣措施

1)以項目為依託，系統集成技術優化為牽引，促進技術創新，提高多能互補海水淡化裝備製造、工程設計應用和原材料生產等方面的水平和能力。

2)推進產品序列化。結合市場需求，研發研製序列化產品，積極推動多能互補海水淡化產業的發展。

3)促進產業鏈完善。加強產學研商用的結合，推動多能互補海水淡化技術研發、裝備製造、工程建設和應用、原材料生產以及產業服務等產業鏈各環節的完善。