2024年12月31日傍晚，在安徽省铜陵市胥坝乡衣冠村的近零碳岛屿型微电网示范项目现场，安徽电力科学研究院系统及新能源技术中心的研发团队正在调试刚刚并网试运行的光热耦合分布式压缩空气储能系统。不远处，两块24米长的银色太阳能聚光板在夕阳映照下仿佛蒙上了一层薄纱。铜陵供电公司胥坝供电所员工穿行其间，检查导热油管道设备。
胥坝乡四面环江，是长江安徽段最大的江心洲，铜陵淡水豚国家级自然保护区就在这里。近年来，胥坝乡依托红色文化和江豚保护文化，立足优美的田园风光，积极推动乡村农旅融合。旅游经济的发展，对岛上用能提出了更高的要求。
对胥坝乡来说，大力发展分布式可再生能源、推动绿色电能高效生产和精准分配、建设岛屿型微电网，是实现绿色发展的一个有效路径。然而岛内独特的地理环境以及季节性用电所带来的负荷波动性，导致岛内分布式光伏发电就地消纳能力不足。此外，岛内居民生产生活靠两条10千伏跨江架空线路供电。这种线路易受台风、暴雨等极端天气影响，供电保障能力有待进一步提升。
为此，2023年3月，安徽电科院联合铜陵供电公司组建技术攻关团队，在胥坝乡开展系统调研，详细分析岛上新能源发电和居民用电的时空匹配特性。经过几轮研讨，团队确定了采用分布式光伏发电与新型储能协同供电的技术路线。
随后，近零碳岛屿型微电网示范项目启动。项目集中开展高能效分布式压缩空气储能、自适应移动发电机、低压台区柔性互联、分布式储能协同构网控制等关键技术探索，目标是推动岛内清洁能源消费占比接近100%。
经过一年多的攻关，团队先后攻克了压缩空气储能系统模块化、小型化集成设计等关键技术。2024年12月12日，光热耦合分布式压缩空气储能系统、移动式自适应投切并网发电机等试点项目并网试运行。近零碳岛屿型微电网示范项目取得阶段性成果。
光热耦合分布式压缩空气储能系统由太阳能集热、低功耗空气压缩、中压储气、超高速透平发电、高低温蓄热系统等子系统组成，采用紧凑化和模块化设计结构，具有占地面积小、系统能效高、运行噪声低、系统扩容快等优势。系统在储能时，通过低功耗空气压缩机将空气进行压缩并储存起来；在需要释能时，利用光热加热空气，将储存的空气压力能转化为电能。这样既实现了能量的高效储存与转换，又促进了可再生能源的高效利用。
“一套百千瓦级的压缩空气储能系统占地面积不到一亩，能更好地适配空间有限的岛屿环境。”安徽电科院系统及新能源技术中心副主任丁津津介绍。
节省空间的同时，光热耦合分布式压缩空气储能系统的综合效率也进一步提升。该系统应用了“冷-热-气-电”多能流灵活优化管控方法，极大提升了小型化压缩空气储能系统的综合运行效率，有效促进胥坝岛分布式光伏发电电量就地消纳。
另外，配套建设的200千瓦移动式远程投切发电机可实时研判电网故障情况并远程启动投切，为分布式压缩空气储能系统和区域电力保供提供双重保险。
“目前，胥坝乡屋顶光伏发电规模接近一万千瓦。我们计划进一步提升岛内电网的分布式电源接纳能力。”铜陵供电公司调控中心主任曾伟华表示。光热耦合分布式压缩空气储能系统能够在短时间内达到额定功率，有效应对电力负荷侧和分布式电源侧的波动，维持岛屿型电力系统稳定运行。此外，岛内同步建设的无人机自适应巡检机巢和有载调压变压器，提升了项目的智能化、自动化水平，也为多能互补提供了有力保障。
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