近日，國家能源局、國家電網(wǎng)公司對內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市陳巴爾虎旗赫爾洪德“分布式發(fā)電/儲能及微電網(wǎng)接入控制試點工程”項目進(jìn)行了聯(lián)合驗收審查，這表明我國對微電網(wǎng)的探索又取得了新成果。微電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，能為可再生能源多點分散接入配電網(wǎng)提供技術(shù)支撐。近兩年，國家電網(wǎng)在草原、海島等邊遠(yuǎn)地區(qū)發(fā)展微電網(wǎng)，成效逐步顯現(xiàn)。南方電網(wǎng)近日也透露，將在三沙建設(shè)智能微電網(wǎng)。那么，微電網(wǎng)究竟有什么作用?應(yīng)如何定位呢?
有利于分散開發(fā)利用清潔能源
在草原深處距中俄邊境僅100多公里的呼倫貝爾市赫爾洪德村，分布式電源及微電網(wǎng)接入控制系統(tǒng)實現(xiàn)了新能源自發(fā)自用，余量上網(wǎng);在河北省圍場縣，單個家庭用風(fēng)能、太陽能等匯集成的小型供電系統(tǒng)，既能獨立運行，保證居民用上穩(wěn)定的電，又可與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行。如果自家無法發(fā)電，系統(tǒng)還可以自動切換到外部電網(wǎng)……實踐證明，應(yīng)用微電網(wǎng)技術(shù)將能有效提升分散開發(fā)利用新能源的效率和用戶用電的可靠性。
有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國還有256個無電鄉(xiāng)鎮(zhèn)、3817個無電村、93.6萬戶無電戶、387萬無電人口。其中，少數(shù)民族占總無電人口的84%，主要分布在新疆、西藏等14個省(自治區(qū))。由于我國國土面積廣闊，一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，如部分海島等難以與大電網(wǎng)相連，一直受到供電難的困擾。微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展不僅有助于風(fēng)電、光伏等新能源的開發(fā)利用，也對解決偏遠(yuǎn)地區(qū)無電人口的用電問題提供了新的解決途徑。
那么，究竟什么是微電網(wǎng)呢?簡單來說，微電網(wǎng)是通過控制系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)協(xié)調(diào)平衡多種分布式電源，平時與大電網(wǎng)并聯(lián)，富余電力輸入大電網(wǎng)或儲能系統(tǒng)，發(fā)電不足則從大電網(wǎng)購入電力或使用存儲的電力;遇到大電網(wǎng)發(fā)生故障時則快速解列，孤網(wǎng)運行，保障主要負(fù)荷。當(dāng)然，在大電網(wǎng)不能覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū)或海島組建微電網(wǎng)，其運行方式是孤島運行模式。國內(nèi)外的研究結(jié)果表明，將相對聚集的微型分布式電源(如小型風(fēng)電、光伏發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電、燃料電池等)與儲能系統(tǒng)等聯(lián)合管理，組成微電網(wǎng)，是從技術(shù)上保障微型分布式發(fā)電的有效利用和用戶可靠供電的有效途徑。
微電網(wǎng)處于探索示范階段
微電網(wǎng)是微型分布式電源發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，因此我國微電網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)符合我國分布式電源的發(fā)展階段和實際用戶需求。
一些專家認(rèn)為，就我國目前的發(fā)展?fàn)顩r來看，微電網(wǎng)只有在那些大電網(wǎng)鞭長莫及的偏遠(yuǎn)地區(qū)具有存在價值。根據(jù)不久前發(fā)布的《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，“十二五”將建設(shè)30個新能源微電網(wǎng)示范工程。由此可以看出，我國微電網(wǎng)發(fā)展距離產(chǎn)業(yè)化還有一段距離。
總的來看，目前微電網(wǎng)還不具備成熟穩(wěn)定能力。究其原因，微電網(wǎng)中除分布式電源成本居高不下外，微電網(wǎng)控制系統(tǒng)中相應(yīng)的儲能、電力電子裝置、控制保護(hù)設(shè)備初始單位投資大。而且，微電網(wǎng)的儲能設(shè)備折舊、運行維護(hù)等其他費用相對于較小的用電規(guī)模而言也很高。如果把按照國家目錄電價從大電網(wǎng)用電比喻成普通老百姓的“一日三餐”，那么通過微電網(wǎng)用電就是“吃鮑魚海鮮”。實際上，在我國由來已久的小水電自供區(qū)問題可以作為微電網(wǎng)發(fā)展的一個鏡鑒。依靠發(fā)電成本較低(通常為0.2-0.3元/千瓦時)的小水電為主要電源的自供區(qū)，卻屢屢爆出用戶難以承受的高電價，如2009年媒體曝光的重慶江津“天價電”事件。
同時，微電網(wǎng)技術(shù)運行、規(guī)劃設(shè)計、接入等還沒有明確的國家標(biāo)準(zhǔn)，上網(wǎng)電價等關(guān)鍵政策尚不明確。此外，分布式電源不管是直接并網(wǎng)還是以微電網(wǎng)的形式接入大電網(wǎng)，如果沒有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范約束而無序接入，將會對電網(wǎng)安全和可靠供電造成不利影響。
面對各界對微電網(wǎng)關(guān)注逐漸升溫的態(tài)勢，國家電網(wǎng)運檢部副主任葛兆軍日前表示：“針對分布式電源的發(fā)展，國家電網(wǎng)正在加快制定分布式電網(wǎng)的管理范圍，明確分布式電網(wǎng)的政策，規(guī)范管理程序，更好的服務(wù)分布式電源發(fā)展。”
微電網(wǎng)發(fā)展應(yīng)實事求是
然而目前，微電網(wǎng)這一概念在我國卻有被泛化的傾向。如有的將之等同于小型供電網(wǎng)或配電網(wǎng);涉及的電壓等級和包含的電源規(guī)模也被放大，并網(wǎng)電壓等級大幅升高;微電網(wǎng)技術(shù)變成一般大電網(wǎng)技術(shù);功用不是有效管理接在用戶端的微型分布式電源，而是作為規(guī)避分布式電源并網(wǎng)政策標(biāo)準(zhǔn)不完善等問題的手段。而國外研究微電網(wǎng)的電壓等級基本是以400伏為主，直接發(fā)出來就能用。
“難道在配電網(wǎng)上加裝一些儲能裝置就能稱作微電網(wǎng)嗎?”2004年就在英國參與歐盟微電網(wǎng)項目研究、現(xiàn)任國網(wǎng)能源研究院電網(wǎng)發(fā)展綜合研究所所長張義斌說，“當(dāng)時歐盟微電網(wǎng)項目研究主要是對Townhouse或者某一建筑物這樣一個小區(qū)域內(nèi)，設(shè)想采用諸如小型風(fēng)機、太陽能電池板、微型燃?xì)廨啓C等多種微型分布式電源，研究對其進(jìn)行有效的運營管理。實際上，項目研究結(jié)束后，因成本高、對家庭而言技術(shù)可維護(hù)性差等原因沒有推廣應(yīng)用。國內(nèi)與國外不同，住宅以居民樓居多，光伏等易分散開發(fā)利用的能源資源空間非常有限。”
據(jù)了解，美國是站在提高供電可靠性的角度來研究微電網(wǎng)的;歐洲的目標(biāo)是解決提高開發(fā)利用分布式能源效率和利用方式的問題;日本因島嶼眾多，且能源短缺，強調(diào)孤立型微電網(wǎng)，并把所有化石燃料都包含在這個概念。因此，微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)根據(jù)具體國情、環(huán)境以及當(dāng)?shù)氐恼叻ㄒ?guī)具體對待。
具體到我國，張義斌進(jìn)一步表示：“如果一個微電網(wǎng)中有一些微型的光伏發(fā)電等電源，通過微電網(wǎng)技術(shù)的有效管理，可能在一定程度上提高其利用效率。但這并不意味著微電網(wǎng)可以作為解決分布式電源并網(wǎng)的捷徑，更不能成為超越分布式電源并網(wǎng)必須的管理政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。”究其原因，一是微電網(wǎng)只涉及一些微型分布式電源，大量的分布式電源由于并網(wǎng)電壓等級高，按照電網(wǎng)調(diào)度基本規(guī)則與電網(wǎng)運行調(diào)度部門建立聯(lián)系，接受電網(wǎng)調(diào)度，與微電網(wǎng)本質(zhì)上無關(guān);二是并非所有微型分布式電源并網(wǎng)運行都需要微電網(wǎng)技術(shù)。
張義斌指出：“微電網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)該堅持實事求是的原則，立足于已有技術(shù)基礎(chǔ)和市場需求，切不可脫離我國分布式電源的發(fā)展階段和實際用戶需求。更不可為的是，打著微電網(wǎng)之名構(gòu)建所謂微電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)，實際經(jīng)營小型配電網(wǎng)業(yè)務(wù)。”
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