全面解析微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展趨勢(shì)（附五大案例與經(jīng)濟(jì)效益分析）

2018-01-24 11:19:24 能源生態(tài)圈　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

隨著用電規(guī)模的不斷擴(kuò)大，我國(guó)大電網(wǎng)正面臨著越來(lái)越嚴(yán)重的安全性和可靠性問(wèn)題。天然氣分布式系統(tǒng)作為微電網(wǎng)的一種，能幫助緩解電網(wǎng)壓力，打

6、國(guó)外微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀

美國(guó)微電網(wǎng)概念提出主要是為了解決供電可靠性問(wèn)題。上世紀(jì)八九十年代發(fā)生的幾次大停電事故，引起美國(guó)對(duì)電力系統(tǒng)可靠性的高度關(guān)注。鑒于建設(shè)輸電網(wǎng)受到投資、征地、環(huán)保等諸多因素的制約，美國(guó)電力可靠性解決方案協(xié)會(huì)(CERTS)1999年提出了 “微電網(wǎng)”概念。美國(guó)微電網(wǎng)定位于以合理的成本提高供電可靠性。

能源安全微電網(wǎng)方案設(shè)計(jì)：

由美國(guó)能源部和國(guó)防部共同資助，圣地亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室與美國(guó)軍事基地聯(lián)合開(kāi)展

旨在通過(guò)重點(diǎn)研究微電網(wǎng)建設(shè)方案，提高軍事基地能源供給可靠性

可再生能源和分布式系統(tǒng)集成：

在智能電網(wǎng)資助框架下，由美國(guó)能源部資助，包含多個(gè)微電網(wǎng)項(xiàng)目或相關(guān)技術(shù)研究

項(xiàng)目的主要目標(biāo)是通過(guò)分布式電源降低配電網(wǎng)饋線或變電站至少15%的峰值負(fù)荷

7、我國(guó)微電網(wǎng)研究與實(shí)踐

我國(guó)微電網(wǎng)技術(shù)的研究起步相對(duì)較晚，已經(jīng)初步建立了關(guān)鍵技術(shù)研究體系，也有一些示范工程，但在研究力量和研究成果上仍與國(guó)外存在較大差距。

多個(gè)高校和研究機(jī)構(gòu)在國(guó)家973、863計(jì)劃等的支持下開(kāi)展了相關(guān)研究工作。

2009年以來(lái)，國(guó)網(wǎng)公司、南網(wǎng)公司等企業(yè)和清華大學(xué)、天津大學(xué)、華北電力大學(xué)、東南大學(xué)、華中科技大學(xué)等高校廣泛合作，開(kāi)展多項(xiàng)專題研究和試點(diǎn)示范。

國(guó)家已啟動(dòng)微電網(wǎng)相關(guān)研究，但尚未形成成熟的商業(yè)模式和市場(chǎng)機(jī)制，微電網(wǎng)規(guī)劃、投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、監(jiān)管的管理機(jī)制和并網(wǎng)、運(yùn)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系也有待健全完善。

2015年7月，國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，鼓勵(lì)新能源微電網(wǎng)建設(shè)，推動(dòng)形成分布式能源系統(tǒng)創(chuàng)新管理模式和先進(jìn)技術(shù)體系。

2017年5月，《關(guān)于新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目名單的通知》發(fā)布，首批28個(gè)項(xiàng)目獲批。

2017年7月，《推進(jìn)并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設(shè)試行辦法》正式發(fā)布，促進(jìn)并規(guī)范微電網(wǎng)健康發(fā)展。

目前我國(guó)微電網(wǎng)研究側(cè)重于微電網(wǎng)的控制和優(yōu)化技術(shù)，探索可行的商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式。

8、我國(guó)微電網(wǎng)發(fā)展存在的問(wèn)題

(1)經(jīng)濟(jì)性仍是制約微電網(wǎng)發(fā)展的主要因素

分布式電源和配套設(shè)備成本較高仍是制約其發(fā)展的主要因素。如過(guò)去五年分布式光伏發(fā)電成本降幅超過(guò)70%，但成本仍是常規(guī)能源發(fā)電成本的兩倍左右，對(duì)政策補(bǔ)貼依賴度高。天然氣分布式能源的燃?xì)廨啓C(jī)或者內(nèi)燃機(jī)主要依靠進(jìn)口，成本相對(duì)較高，后期的維護(hù)成本也比較高，所以在我國(guó)發(fā)展微電網(wǎng)的初投資成本和后期的運(yùn)維成本都比較高。

此外，缺少專門針對(duì)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)的補(bǔ)貼機(jī)制，儲(chǔ)能、監(jiān)控保護(hù)和能量管理系統(tǒng)的成本難以覆蓋。缺乏有效反映微電網(wǎng)供電可靠性、運(yùn)行靈活性價(jià)值的市場(chǎng)體系，這些都成為制約微電網(wǎng)商業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展的重要因素。

(2)與微電網(wǎng)相適應(yīng)的管理體系有待完善

現(xiàn)有的分布式電源備案、補(bǔ)貼等管理與分布式電源類型有關(guān)，不同分布式電源在備案流程、補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)等方面存在較大差異，給微電網(wǎng)項(xiàng)目的統(tǒng)籌建設(shè)和建設(shè)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)困難。例如光伏方面，國(guó)家補(bǔ)貼為4毛2，浙江省補(bǔ)貼的是1毛，各地市縣等也有相應(yīng)的補(bǔ)貼，但是天然氣分布式能源的補(bǔ)貼不一樣，目前來(lái)說(shuō)，像北京、上海、青島、長(zhǎng)沙、天津等有相應(yīng)的補(bǔ)貼，天津補(bǔ)貼2000元/kw，上海補(bǔ)貼3500元/kw。

此外，一些分布式電源涉及國(guó)土、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等多個(gè)行業(yè)部門，政府尚未建立與微電網(wǎng)分布式電源相適應(yīng)的項(xiàng)目管理和補(bǔ)貼發(fā)放機(jī)制，無(wú)法充分發(fā)揮微電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，影響了微電網(wǎng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的積極性。

微電網(wǎng)的發(fā)展前景與趨勢(shì)

1、全球發(fā)展前景與趨勢(shì)

2030年前，分布式能源發(fā)展將呈現(xiàn)分布式新能源發(fā)電和天然氣分布式能源并舉的趨勢(shì)，燃料電池和分布式儲(chǔ)能快速起步。目前，分布式光伏仍占主導(dǎo)地位，在中東部的廣大地區(qū)前景廣闊。以燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)和燃料電池等動(dòng)力技術(shù)為核心的天然氣分布式能源，將首先在發(fā)達(dá)的東部沿海、中部地區(qū)的大中城市、大企業(yè)中推廣應(yīng)用。

根據(jù)Navigant Research的研究，全球分布式電源容量2023年將達(dá)到16550萬(wàn)千瓦。其中，北美、西歐和亞太地區(qū)將是領(lǐng)頭軍，尤其是亞太地區(qū)，占比達(dá)到32%(5230萬(wàn)千瓦)。

未來(lái)微電網(wǎng)將向綜合能源網(wǎng)發(fā)展，將電力、燃?xì)狻⑺畡?wù)、熱力、儲(chǔ)能等資源捆綁為整體資源，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)、熱網(wǎng)絡(luò)與冷網(wǎng)絡(luò)三個(gè)彼此耦合，統(tǒng)一解決有關(guān)能源的有效利用和調(diào)峰問(wèn)題。相較熱網(wǎng)絡(luò)和冷網(wǎng)絡(luò)，電網(wǎng)絡(luò)具有易互聯(lián)、損耗小、傳輸快等特點(diǎn)，將成為來(lái)綜合能源網(wǎng)的核心，也給電網(wǎng)發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇。

目前的微電網(wǎng)系統(tǒng)由分布式發(fā)電、冷熱電三聯(lián)供、儲(chǔ)能、多能互補(bǔ)等技術(shù)組成，后續(xù)將向由互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云儲(chǔ)能、物聯(lián)網(wǎng)和儲(chǔ)熱技術(shù)組成的微能網(wǎng)方向發(fā)展。

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