中国极地研究中心等研发可再生能源微网成功运行2年多

如今正是南极严冬时节，我国中山站用于供暖、照明的能源中，有相当一部分来自可再生能源微网系统。运行2年多来，微网系统达到预期效果，每年可节省燃油15至20吨。按照15至20年使用期，总共可节省燃油约300吨，直接经济效益约180万元。我国南极科考的能源基本来自从国内带来的燃料，这一示范项目的成功运行，将为南极科考能源运输“减负”，整体经济效益可达1100万元。 在南极建设新能源发电系统，困难重重，包括严寒的考验。例如，电池阵列及相关野外装备的工作温度达到零下40℃，因此需要对太阳能电池进行耐候性设计；风力发电机的叶片受冻后可能脆化损坏，也需要加以解决。2011年，中国极地研究中心提出启动“中国南极中山站可再生能源微网系统关键技术研究与示范”项目，获上海市科委批准立项。 中国极地研究中心联合十余家国内高校、研究所、新能源企业开展攻关，对微网系统的各个部件做了精心设计。以太阳能电池板为例，考虑到它们可能被积雪覆盖而降低发电效率，设计人员让安装朝向与常年风向垂直，加大倾斜角度，并增加了太阳能电池板之间的距离。 经两年多努力，中山站可再生能源微网系统项目竣工，投入运营。整套系统的装机容量为40千瓦，其中太阳能发电10千瓦，风力发电30千瓦。系统采用铅酸蓄电池、锂电池和超级电容器混合储能方式，在系统电力富余时，能向柴油发电机电网输送多余电力；在供电不足时，则能从柴油发电机电网补充电力。 尽管事前精心设计，但南极恶劣的天气还是给科研团队上了一课。项目建成后半年不到，风机就被风力超过12级的狂风吹坏，风能利用一度中断。针对这种情况，企业改进了设计，将叶片由5片改为3片，以减少风阻。2014年初，新的风机安装后，顺利运行至今。