能源發(fā)展新動(dòng)力：新能源微電網(wǎng)是未來(lái)能源主流

新能源微電網(wǎng)是基于局部配電網(wǎng)建設(shè)的，風(fēng)、光、天然氣等各類分布式能源多能互補(bǔ)，具備較高的新能源電力接入比例，可通過(guò)能量存儲(chǔ)和優(yōu)化配置實(shí)現(xiàn)本地能源生產(chǎn)與用能負(fù)荷基本平衡，也可根據(jù)需要與公共電網(wǎng)靈活互動(dòng)且相對(duì)獨(dú)立運(yùn)行的智慧能源綜合利用局域網(wǎng)。

現(xiàn)階段新能源微電網(wǎng)技術(shù)的狀況

高滲透下的微電網(wǎng)與外部配電網(wǎng)相互作用機(jī)理的研究，大量新能源發(fā)電以微電網(wǎng)的形式接入到配電系統(tǒng)中，相互作用的機(jī)理十分復(fù)雜，對(duì)原有配電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性構(gòu)成了一定的挑戰(zhàn)。目前國(guó)內(nèi)在這一方面還是以理論研究為主，實(shí)踐方面還有諸多不足。不過(guò)在實(shí)踐過(guò)程中，也有人提出，如果保證端口標(biāo)準(zhǔn)滿足，至于微電網(wǎng)內(nèi)部如何，不應(yīng)當(dāng)過(guò)多限制，目前的情況是電網(wǎng)對(duì)于接入其中的微電網(wǎng)的內(nèi)容電源依然有相當(dāng)?shù)囊螅瑥倪@一點(diǎn)也可以看出來(lái)，我們的配電網(wǎng)沒(méi)有想象的那么“堅(jiān)強(qiáng)”。

其次就是儲(chǔ)能在新能源微電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，儲(chǔ)能環(huán)節(jié)本身就是一個(gè)很大的課題，目前，儲(chǔ)能裝置由常規(guī)的鉛酸蓄電池儲(chǔ)能發(fā)展到全釩液儲(chǔ)能、鋰電池儲(chǔ)能等，但蓄電池儲(chǔ)能目前在微電網(wǎng)系統(tǒng)中還是主流。儲(chǔ)能環(huán)節(jié)最大的技術(shù)難題來(lái)源于不同的儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)于微電網(wǎng)外部的擾動(dòng)所變現(xiàn)的響應(yīng)特性不一樣。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有廠商針對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)發(fā)了能量管理方面的軟件、硬件產(chǎn)品，如EMS管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置等。

再者就是含有新能源微電網(wǎng)系統(tǒng)的配電系統(tǒng)的保護(hù)以及微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制方面研究。原因在于新能源微電網(wǎng)系統(tǒng)接入到配電網(wǎng)系統(tǒng)后，改變了原有的能流單向流動(dòng)的輸電方式，能流的雙向流動(dòng)改變了配電系統(tǒng)的故障特征，在故障后電氣量的復(fù)雜程度上以及檢測(cè)方法上都與傳統(tǒng)的配電網(wǎng)系統(tǒng)有非常大的差異。這些差異對(duì)于新能源微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制提出了新的要求，對(duì)于故障定位或者切除故障，確保主網(wǎng)安全運(yùn)行也是新的技術(shù)難題。國(guó)內(nèi)廠商在這一領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了能流雙向流動(dòng)控制器方面的設(shè)備，不過(guò)一些工程實(shí)踐上看，還需要進(jìn)一步升級(jí)。

其他的有關(guān)新能源微電網(wǎng)技術(shù)方面的，比如微電網(wǎng)電能質(zhì)量問(wèn)題、系統(tǒng)仿真分析、微電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃等，都存在著技術(shù)方面的不足。事實(shí)上，新能源微電網(wǎng)，如同傳統(tǒng)電力系統(tǒng)一樣，站在未來(lái)的角度看，實(shí)際上是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，因此，就技術(shù)方面而言，呈現(xiàn)出的是已經(jīng)解決的、正在解決的和尚未解決的技術(shù)難題。

新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目的兩種模式示范的意義何在?

在《意見(jiàn)》中明確提出了新能源微電網(wǎng)的兩種模式，一種是聯(lián)網(wǎng)型新能源微電網(wǎng)，一種是獨(dú)立型新能源微電網(wǎng)，常規(guī)意義下的微電網(wǎng)一般是指聯(lián)網(wǎng)型微電網(wǎng)，聯(lián)網(wǎng)型微電網(wǎng)分為并網(wǎng)和獨(dú)立運(yùn)行兩種模式，聯(lián)網(wǎng)型微電網(wǎng)在并網(wǎng)時(shí)實(shí)現(xiàn)的是能流的雙向流動(dòng)，而在獨(dú)立運(yùn)行模式下，可以向網(wǎng)內(nèi)重要負(fù)荷供電，因此提高了重要負(fù)荷的供電可靠性。《意見(jiàn)》中提出了，聯(lián)網(wǎng)型新能源微電網(wǎng)優(yōu)先選擇在分布式可再生能源滲透率較高或具備多能互補(bǔ)條件的地區(qū)建設(shè)。

建設(shè)過(guò)程應(yīng)當(dāng)注意的是當(dāng)?shù)匾延械墓╇娰Y源以及電能消納水平，最好的方式就是能夠就地消納，利用率最高;其次就是要考慮重要負(fù)荷，優(yōu)先保證重要負(fù)荷的供電安全、可靠;再者就是在微電網(wǎng)規(guī)劃用地、對(duì)周圍環(huán)境的影響上著眼于將來(lái)，避免新能源微電網(wǎng)建設(shè)帶來(lái)二次破壞;還有就是要考慮到目前新能源微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性與常規(guī)電網(wǎng)相比的現(xiàn)實(shí)劣勢(shì)問(wèn)題，比如可以嘗試以新能源微電網(wǎng)向工業(yè)用電企業(yè)供電著手，解決電價(jià)劣勢(shì)問(wèn)題等。

獨(dú)立型新能源微電網(wǎng)實(shí)際上新能源微電網(wǎng)的一種特例，一種特殊形式，主要就是利用自身的新能源類型的分布式電源滿足自身負(fù)荷的供電需求，而弱聯(lián)型新能源微電網(wǎng)主要目標(biāo)和獨(dú)立性新能源微電網(wǎng)有著一致性。目前，針對(duì)我國(guó)一些電網(wǎng)未覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū)、海島，以及僅靠小水電供電地區(qū)，甚至是無(wú)電地區(qū)或者電力供應(yīng)不足的村，電力供應(yīng)覆蓋能力不足多年得不到解決的事實(shí)，在當(dāng)前依靠獨(dú)立型(或弱聯(lián)型)新能源微電網(wǎng)建設(shè)實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)的電力供應(yīng)，應(yīng)當(dāng)說(shuō)，是解決無(wú)電、缺電地區(qū)的供電的有效方式之一。

為什么說(shuō)新能源微電網(wǎng)是未來(lái)的趨勢(shì)

在《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)》中提到新能源微電網(wǎng)代表了未來(lái)能源發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)推進(jìn)節(jié)能減排和實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。在《意見(jiàn)》中也提到了優(yōu)先發(fā)展新能源微電網(wǎng)，這對(duì)于一些以太陽(yáng)能、風(fēng)能、海洋能、潮汐能、生物質(zhì)能等戰(zhàn)略行的新興產(chǎn)業(yè)而言，是利好的，新一輪的投資驅(qū)動(dòng)值得期待。業(yè)界人士曾就未來(lái)能源趨勢(shì)問(wèn)題有過(guò)爭(zhēng)論，有人提出要發(fā)展核能，關(guān)于這一點(diǎn)的技術(shù)爭(zhēng)論暫且不提，單就目前的新能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及其發(fā)展現(xiàn)狀可知，這里所說(shuō)的未來(lái)能源趨勢(shì)問(wèn)題，其中一部分原因是為了引領(lǐng)新能源的發(fā)展，應(yīng)該從這種引領(lǐng)作用對(duì)于我國(guó)新能源行業(yè)健康發(fā)展方面作為著眼點(diǎn)，從另一個(gè)建立市場(chǎng)公平競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的角度而言，應(yīng)當(dāng)說(shuō)哪些能源發(fā)展能夠惠及大眾、利在大眾，也就代表了引領(lǐng)意義下的發(fā)展趨勢(shì)。

其次，究竟如何看待新能源微電網(wǎng)對(duì)于實(shí)現(xiàn)能源行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起到怎樣的促進(jìn)作用，我個(gè)人覺(jué)得首先要從我國(guó)的能源現(xiàn)狀為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行分析。我國(guó)目前化石能源資源仍以煤炭為主，石油、天然氣等資源相對(duì)來(lái)說(shuō)比較匱乏，根據(jù)權(quán)威資料顯示，化石能源剩余探明可采儲(chǔ)能總計(jì)約896億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中煤炭占91.2%、石油占3.9%、天然氣占4.9%，儲(chǔ)采比大概是31年、12年和28年(數(shù)據(jù)來(lái)源于《全球能源互聯(lián)網(wǎng)》，劉振亞著)。能源匱乏與能源危機(jī)意識(shí)實(shí)際上就是新能源微電網(wǎng)得以成為未來(lái)能源發(fā)展趨勢(shì)的內(nèi)在推動(dòng)力，中國(guó)如果不發(fā)展新能源，未來(lái)將面臨能源危機(jī)。

新能源微電網(wǎng)主要供電電源屬于清潔能源，發(fā)展清潔能源實(shí)際上就是走低碳綠色發(fā)展之路，發(fā)展新能源微電網(wǎng)實(shí)際上就是為了從根本上尋求解決我國(guó)傳統(tǒng)能源供應(yīng)中面臨的資源匱乏和環(huán)境問(wèn)題的道路?！峨姼摹反_立了“管住中間、放開(kāi)兩端”的政策導(dǎo)向之后，以光伏、風(fēng)力發(fā)電為主的新能源微電網(wǎng)的機(jī)遇明顯增加了，但是從電力供應(yīng)模式上，能源行業(yè)一直處于迷茫期?！兑庖?jiàn)》發(fā)布后，意味著涵蓋了光伏、風(fēng)力、天然氣等多種能源類型的微電網(wǎng)接入到配電網(wǎng)系統(tǒng)成為了可能，而且《意見(jiàn)》中對(duì)新能源微電網(wǎng)的特點(diǎn)也提出明確的要求就是要有“較高新能源電力接入比例”，這一導(dǎo)向的新能源微電網(wǎng)的發(fā)展政策對(duì)于目前出現(xiàn)的“棄光”、“棄電”現(xiàn)象會(huì)有所緩解。

【圖說(shuō)】新能源微電網(wǎng)是什么

(來(lái)源：新能在線)

新能源微電網(wǎng)有什么技術(shù)條件

1、與公共配電網(wǎng)具有單一并網(wǎng)點(diǎn)，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)和孤島2種運(yùn)行模式，根據(jù)所在地區(qū)資源特點(diǎn)、負(fù)荷特性以及電網(wǎng)需求和架構(gòu)，可以具備上節(jié)聯(lián)網(wǎng)微電網(wǎng)的一種或多種功能。

2、微電網(wǎng)接入110kV公共配電網(wǎng)，并網(wǎng)點(diǎn)的交換功率應(yīng)≤40MW，微電網(wǎng)接入35kV公共配電網(wǎng)，并網(wǎng)點(diǎn)的交換功率應(yīng)≤20MW，微電網(wǎng)接入10kV公共配電網(wǎng)，并網(wǎng)點(diǎn)的交換功率應(yīng)≤6MW，微電網(wǎng)接入400V公共配電網(wǎng)，并網(wǎng)點(diǎn)的交換功率應(yīng)≤500kW;

3、儲(chǔ)能裝置的有效容量由所希望實(shí)現(xiàn)的功能、負(fù)荷的日分布特性、孤島運(yùn)行時(shí)間以及電網(wǎng)調(diào)峰需求決定，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì);

4、在具備天然氣資源的條件下，可應(yīng)用天然氣分布式能源系統(tǒng)，作為微電網(wǎng)快速調(diào)節(jié)電源，為消納高比例、大規(guī)?？稍偕茉窗l(fā)電提供快速調(diào)節(jié)能力;

5、具有從發(fā)電到用電的智能能量管理系統(tǒng)，具有用戶用能信息采集功能和遠(yuǎn)程通信接口;

6、微電網(wǎng)與公共配電網(wǎng)并網(wǎng)，應(yīng)符合分布式發(fā)電接入電力系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)規(guī)定;微電網(wǎng)供電范圍內(nèi)的供電安全和電能質(zhì)量亦應(yīng)符合相關(guān)電力標(biāo)準(zhǔn)。

總體設(shè)計(jì)方案是什么

1電源與電網(wǎng)建設(shè)分析。根據(jù)項(xiàng)目所在地各種能源特性與負(fù)荷特性，按照微電網(wǎng)項(xiàng)目目標(biāo)與原則統(tǒng)籌分析相應(yīng)各種電源的容量及其配比，分析各類電源各時(shí)間斷面的出力特性，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，提出微電網(wǎng)電源構(gòu)成與電網(wǎng)建設(shè)需求。

2儲(chǔ)能系統(tǒng)(如有)。根據(jù)項(xiàng)目目標(biāo)與原則，提出本工程儲(chǔ)能系統(tǒng)配置原則、配置容量。

3系統(tǒng)出力特性和電力電量平衡。根據(jù)系統(tǒng)配置方案和負(fù)荷特性及規(guī)劃期內(nèi)裝機(jī)安排，充分考慮“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)方案的可行性和優(yōu)勢(shì)，統(tǒng)籌進(jìn)行工程電力、電量平衡計(jì)算。明確微電網(wǎng)系統(tǒng)出力特性,微電網(wǎng)與公共電網(wǎng)(如為聯(lián)網(wǎng)型微電網(wǎng))之間的電力流向及互相交換的電力電量。

4系統(tǒng)接入方案。提出本項(xiàng)目變電設(shè)備(包括交流變壓器與電力電子變電設(shè)施)的布點(diǎn)和規(guī)模，確定各類電源接入系統(tǒng)的方案，提出微電網(wǎng)電源接入系統(tǒng)方案、與外部主電網(wǎng)的連接方案。