从福建省霞浦县西洋岛山顶放眼望去，巨大的白色风机叶片缓缓转动，光伏板熠熠生辉，与周围的山林草甸、蔚蓝大海、礁石悬崖构成了一幅美丽画卷。
近年来，国网福建省电力有限公司结合海岛产业发展需求，建成省级新型电力系统示范工程——西洋岛风光储协同的弱联型微电网，实现风电、光伏发电等新能源电量100%消纳，保障海岛用能清洁可靠。
源荷储协同 建成风光储微电网
西洋岛位于福建省东北部，面积8.2平方千米，距陆地约11千米，是霞浦县海岛乡乡政府所在地，常住人口3000余人。全岛电网通过一条海缆与陆地电网相连。西洋岛附近海域渔船较多，渔船抛锚和拖网作业容易引发海缆故障，而抢修海缆耗时耗力。
“海缆抢修期间，我们会运送柴油发电机上岛保障民生用电，但发电机噪声很大，影响居民正常生活。”霞浦县供电公司下浒中心供电所所长杨思群介绍。
西洋岛上风、光资源丰富。2021年11月，国网福建电力在岛上安装了3台2000千瓦风机、1000千瓦电化学储能装置和20.74千瓦光伏发电板。它们组成了福建首个具备“零碳”示范运行能力的弱联型微电网。该项目创新应用了新一代电池预制舱、构网型储能变流器、孤岛自平衡控制技术、风荷储功率协同优化等关键设备核心技术，率先采用无就地主站的配网微网协同运行控制模式，打造了安全、经济、可靠、绿色的微电网运行控制案例，降低了全岛对海缆供电的依赖，提升了海岛供电可靠性。
“当光伏发电和风电足够岛上使用时，多余的电量会被送入大电网;当电力不足时，则由大电网供电，双向调节、灵活平衡。”霞浦县供电公司西洋岛服务站站长王智海介绍。
“一键黑启动” 海岛用电更可靠
6月22日上午，西洋岛海底电缆发生故障，霞浦县供电公司随即派员工前往抢修海缆。福建电力科学研究院技术人员在得知故障消息后迅速响应，通过远程技术支撑，成功实现西洋岛负荷黑启动，并通过储能装置和风电机组的协同运行，在海缆抢修期间以100%新能源发电为岛上居民提供了连续电力供应。
风光储微电网投运后，通常情况下，微电网与大电网互为补充，为岛上用电提供双重保障。但当海缆发生故障时，微电网会快速切换到孤网模式，通过储能装置带动全岛配电变压器零起升压，实现负荷黑启动，保障微电网安全运行。
福建电科院新能源涉网运行技术专责曾志杰介绍：“微电网要成功黑启动，实现系统稳定离网长时间运行，需要解决微网暂态抗冲击能力提升、稳态电力电量双平衡等技术难题。”2022年年初，福建电科院在实验室构建了微电网技术验证平台，进行微电网并网、离网、黑启动、并离网切换等各类运行场景的实时仿真，开展微电网关键控制策略技术攻关与技术验证。
此外，岛上的储能容量配置相对较小，难以带动全岛的负荷黑启动，亟须科学设计源荷储的运行模式。经过持续的技术攻关与策略调整，黑启动运行策略得以确定：先启动储能系统建立电压，恢复岛上重要负荷供电，再恢复风机、光伏设备发电，逐步恢复全岛负荷。2022年5月，西洋岛微电网完成黑启动及孤网100%新能源供电3小时试运行。
“今年，我们将运用5G、电力载波通信等技术对岛上的电力设备进行自动化升级，实现微电网分钟级的‘一键黑启动’。在海缆发生故障时，全岛复电时间将进一步缩短至分钟级。”曾志杰介绍。
推广微电网建设 助推产业发展
霞浦县海带产业发达，西洋岛上的烟台村几乎家家户户种植海带。
2022年以前，岛上没有海带加工厂，村民们在收割海带后，有的靠手工就地晾晒，有的将海带运到外地售卖，但卖不上好价钱。风光储微电网投运后，充分满足了海带产业用电需求，岛上建起了海带加工厂，带动了村民在家门口就业。
如今，西洋岛形成了集水产品捕捞养殖、加工贸易及物流于一体的现代化海洋渔业，启动了全域旅游项目建设。风光储微电网提升了海岛供电可靠性和用能清洁性，促进了渔业、文旅的融合发展。
近年来，微电网建设实践在福建多地铺开。宁德三都澳海域是全国最大的大黄鱼养殖基地，养殖面积上万亩。2020年6月，福建首个海上渔排风光储微电网示范项目在此投运。这是国网福建电力推进配网、微网融合发展的示范性项目，综合运用光伏发电、风力发电、储能、数字能源管理系统，可实时监测各能源子系统的运行情况，进行源网荷储优化协调控制、多种可再生能源互补和优化管控，实现海上渔排不间断供电。
“微电网让我们的海上渔排用上了清洁电，功率也从柴油发电机的10千瓦增加到了100千瓦，用电更充足可靠了。”宁德市官井洋大黄鱼养殖有限公司副总经理宋向国说。(雷美容 王忠平 郭清梅)
