寒地零碳微电网从技术示范走向规模化应用成为可能

“咱们村也能用上自己发的清洁电了！”哈尔滨市延寿县延河镇新发村村民老李指着村头新立起来的光伏板与风力发电机，脸上写满了欣喜。哈尔滨工业大学与国家电网黑龙江省电力有限公司合作建设的“面向乡村振兴的寒地零碳微电网系统研究及示范工程”，近期顺利完成并网投运，“自发自用+余电上网”模式，让村庄不仅实现了用电自给自足，更通过余电上网为村集体带来经济收益。

关键技术：混合储能系统突破寒地供电难题

“在北方寒冷地区，新能源的波动性和间歇性，一直是电力系统的大挑战”，项目指导教师电气工程及自动化学院宋凯教授介绍道。为此，团队针对寒地微电网风光储容量优化规划和多时间尺度调控等方面，开展关键技术攻关，从微电网顶层规划设计到底层优化运行，全面提升寒地微电网供电的稳定性，自主研发了“超级电容+锂电池”混合储能能量管理系统，超级电容负责瞬时大功率的“快充快放”，锂电池则提供持久稳定的能量基础，二者协同犹如“能量调节大师”，极大解决了风电、光伏波动带来的电能质量差、效率低等问题。此外，突破了独立构网型微电网支撑低压配网末端关键技术，极大改善了乡村农网冲击性负荷造成的电网电压下垂问题。

这一系统成功解决了寒地微电网在极端天气下的运行调控难题，有力支撑乡村配电网实现低碳、安全、高效运行。

师生共践：把论文写在黑土地上

2024年项目启动时的那场开工仪式，许多村民和学生都记忆犹新，红绸拉开、铲土落下，从那一刻起，新发村的能源转型之路正式启程。

“我们来村里不只是安装设备，更是来上课的！”电气工程及自动化学院2021级博士生兰宇是项目组的成员之一，在老师的带领下，他和同学们多次来到新发村，亲手参与微电网的建设和调试。“你看这些光伏板就是我们一块块安装的”兰宇指着远处的电池方阵说：“这个项目最重要的设计就像给电网加了一个‘充电宝加稳压器’，天气好时把多余的电存起来，天气差时释放电力，保证一直有稳定清洁的电可用。”

“同学们一边看图纸一边拧螺丝、接线路，手上沾的都是灰，但没有一个人喊累”，项目指导教师电气工程及自动化学院姜金海说：“我们不仅是在建一个示范项目，更是在为寒地乡村探索一条‘用得上、用得起、用得好’的绿色能源之路。”

“看到我们参与建设的微电网真正点亮了村民家的灯，那种成就感无法形容！”电气工程及自动化学院教师范馥麟说，这不仅是一节学科实践课，更是一堂生动的乡村振兴课。

可复制、可推广：为寒地乡村送去“绿色电”