微電網使電能更加低碳環(huán)保

　　一、微電網定義及應用領域

　　微電網（Micro-Grid）也譯為微網，是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、負荷、監(jiān)控和保護裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。

　　微電網的提出旨在實現分布式電源的靈活、高效應用，解決數量龐大、形式多樣的分布式電源并網問題。開發(fā)和延伸微電網能夠充分促進分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，實現對負荷多種能源形式的高可靠供給，是實現主動式配電網的一種有效方式，使傳統(tǒng)電網向智能電網過渡。

　　總體來看，目前世界范圍內的微電網工程以示范和研究為主，主要應用場所是難以接入大電網的海島以及山區(qū)、大學校園，但也有少部分是在社區(qū)或城市，以實現社區(qū)或城市的智能化。

　　二、微電網應用領域

　　2017年，受國內光伏分布式市場加速擴大和國外新興市場快速崛起雙重因素影響，我國光伏產業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，產業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長、技術水平明顯提升、生產成本顯著下降、企業(yè)效益持續(xù)向好、對外貿易保持平穩(wěn)。

　　1、產業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長。2017年我國多晶硅產量24.2萬噸，同比增長24.7%；硅片產量87GW，同比增長34.3%；電池片產量68GW，同比增長33.3%；組件產量76GW，同比增長31.7%。產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)生產規(guī)模全球占比均超過50%，繼續(xù)保持全球首位。

2011-2017年我國光伏產業(yè)主要產品產量統(tǒng)計

　　2、技術水平不斷提升。P型單晶及多晶電池技術持續(xù)改進，常規(guī)產線平均轉換效率分別達到20.5%和18.8%，采用鈍化發(fā)射極背面接觸技術（PERC）和黑硅技術的先進生產線則分別達到21.3%和19.2%。多晶硅生產工藝進一步優(yōu)化，行業(yè)平均綜合電耗已降至70KWh/kg以下。

　　3、生產成本顯著下降。在技術進步及生產自動化、智能化改造的共同推動下，我國領先企業(yè)多晶硅生產成本降至6萬元/噸，組件生產成本降至2元/瓦以下，光伏發(fā)電系統(tǒng)投資成本降至5元/瓦左右，度電成本降至0.5－0.7元/千瓦時。

　　4、企業(yè)效益持續(xù)向好。受惠于市場規(guī)模擴大，企業(yè)出貨量大幅提高，同時由于技術工藝進步帶動生產成本下降，我國光伏企業(yè)盈利水平明顯提升，上游硅料、硅片、原輔材、以及下游逆變器、電站等環(huán)節(jié)毛利率最高分別達到45.8%、37.34%、21.8%、33.54%和50%。

　　國家能源局統(tǒng)計數據顯示，2017年中國光伏發(fā)電新增裝機53.06GW，其中，光伏電站33.62GW，同比增長11%；分布式光伏19.44GW，同比增長3.7倍。截至2017年12月底，全國光伏發(fā)電累計裝機達到130.25GW，其中光伏電站100.59GW，分布式光伏29.66GW。

　　對比近幾年數據可以看出，2017年光伏發(fā)電裝機情況呈現以下幾個特點：

　　1、新增裝機再次刷新歷史新高

　　2017年，中國光伏發(fā)電新增裝機為53.06GW，同比增加18.52GW，增速高達53.62%，再次刷新歷史高位。此外，2017年的新增裝機還是2016年的1.5倍、2015年的3.5倍、2014年的5陪和2013年的4倍，由此可見2017年光伏新增裝機出現了大幅快速增長。

2013-2017年我國光伏新增統(tǒng)計

　　截至2017年底，中國光伏發(fā)電累計裝機達到了130.25GW，而此前太陽能“十三五”規(guī)劃的目標僅105GW，已經提前并超額完成了“十三五規(guī)劃目標”。按照目前的發(fā)展趨勢來看，預計到2020年底，中國光伏發(fā)電累計裝機將有望達到250GW。

2013-2017年我國光伏累計裝機容量統(tǒng)計

　　2017年，中國分布式光伏新增裝機19.44GW，同比增加15.21GW，增幅高達3.7倍，占總新增裝機的比重為36.64%，較2016年提升24.39個百分點，并刷新創(chuàng)歷史新高。此外，2017年分布式新增裝機不僅是2016年的4.7倍、2015年的14倍、2014年的9.5倍和2013年的24.3倍，還遠超2016年底的累計裝機（10.32GW）。因此，可以說2017年是中國分布式光伏發(fā)展的元年。

2013-2017年我國分布式光伏發(fā)展情況

　　2017年，中國光伏電站新增裝機33.62GW，同比增加3.31GW，增幅僅有11%，而此前2016年的增幅卻高達121%，2015年增幅也超過了60%。由此可見，受補貼拖欠、土地資源和指標規(guī)模有限、分布式光伏的爆發(fā)式增長等多重因素制約，光伏電站增長開始逐漸呈現放緩跡象。

2013-2017年我國光伏電站發(fā)展情況

　　2017年，華東地區(qū)新增裝機14.67GW，同比增加1.7倍，占全國的27.7%；華中地區(qū)新增裝機為10.64GW，同比增長70%，占全國的20%；西北地區(qū)新增裝機6.22萬千瓦，同比下降36%。由此可見，中國光伏發(fā)電裝機的重心已經開始由此前的西北地區(qū)向中東部地區(qū)轉移。

　　三、微電網發(fā)展前景

　　微電網有著不可忽視的作用，它優(yōu)于大電網，在它出現問題不能及時供電時可以作為后續(xù)繼續(xù)進行供電，因為不受其他自然因素的影響，是現在我們國家積極去發(fā)展和扶持的一個項目。目前我國微電網發(fā)展處于起步階段，還需要進行技術、政策、管理等方面的研究與實踐。

　　1、微電網運營模式方面：目前我國微電網范圍界定尚不明確，運營模式尚未理順，需要在提高重要負荷的供電可靠性、滿足用戶定制電能質量要求、降低運行成本等方面積極開展適合我國國情的微電網運營模式的研究，為規(guī)范和引導微電網投資建設提供有力依據。

　　2、微電網的發(fā)展規(guī)劃需要對現有國際同類設施做大量的分析研究，然后經過綜合性的評價與創(chuàng)新開發(fā)，創(chuàng)造出新型供電方式，為國內微電網的行業(yè)發(fā)展建立指引性的標準。

　　3、微電網關鍵技術方面：微電網運行協調控制技術是微電網技術的核心。雖然國內已開發(fā)出微電網運行監(jiān)控系統(tǒng)，但難以滿足實時性更強、靈活性更高的要求。需要開展微電網協調運行控制的技術攻關，實現微電網內部及與配電網間的協調運行。

　　對于微電網來說，具有節(jié)能、方便、可靠性高等特點，在應用中具有巨大潛力。這對于歐美等國家來說，也非常重視微電網的發(fā)展情況，并保持呈現出不同的發(fā)展特點。國內的微電網主要是為了使電能更加低碳環(huán)保，破除偏遠地區(qū)供電難等問題，結合先進的規(guī)劃方法和管理措施，以達到資源利用率高、對環(huán)境友好和供電充足等目標。

　　隨著用電需求的快速增長以及發(fā)電規(guī)模趨于多樣化和分散化，電力系統(tǒng)和設備必須在極端壓力條件下完成“提高可靠性，提高運營效率，降低成本”的任務，這就產生了對微電網要求。微電網有諸多優(yōu)勢，比如可以有效解決風、光等清潔能源并網問題；電力運輸半徑小，線損非常低，在出現意外狀況或者自然災害的時候，可以自行提供電力，確保小范圍電力的穩(wěn)定運行；還可以解決部分調峰和備用問題。

　　過去數年，光伏、風能等新能源的度電成本、儲能成本在迅速下降，微電網的控制技術不斷成熟，設備生產成本不斷下降，微電網建設的爆發(fā)點在不斷臨近。

　　智能電網的重點任務是發(fā)展大規(guī)模間歇式新能源并網技術，突破大規(guī)模間歇式新能源電源并網與儲能、智能配用電、大電網智能調度與控制、智能裝備等智能電網核心關鍵技術。微電網是智能電網的有機組成部分，隨著國家加大對智能電網的投資力度，微電網也面臨良好的發(fā)展機遇。未來隨著微電網技術不斷成熟、可再生能源成本下降、儲能產業(yè)發(fā)展以及未來化石能源價格的持續(xù)上漲，微電網將得到爆發(fā)式增長。