淺析微電網(wǎng)發(fā)展方向

在世界各國大規(guī)模發(fā)展可再生能源、快速推進智能電網(wǎng)建設(shè)的背景下，微電網(wǎng)以其能源利用的多元化、并網(wǎng)接入的友好化、運行控制的智能化、負荷需求的定制化等典型特征，將在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與供給側(cè)改革中發(fā)揮重要作用。

淺析微電網(wǎng)發(fā)展方向

中電聯(lián)電力發(fā)展研究院 徐亮 張?zhí)旃?楊大為

微電網(wǎng)最早由美國威斯康辛大學(xué)Bob Lasster等學(xué)者于2001年正式提出，此后，作為協(xié)調(diào)電網(wǎng)與分布式發(fā)電之間矛盾的重要手段，引發(fā)世界各國專家的廣泛關(guān)注和深入研究。長期以來，由于缺少統(tǒng)一標準和定義，各界對微電網(wǎng)的理解不盡相同，對其系統(tǒng)容量和結(jié)構(gòu)型式存在較大爭議。2017年7月24日，國家發(fā)展改革委、國家能源局關(guān)于印發(fā)《推進并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設(shè)試行辦法》的通知（發(fā)改能源〔2017〕1339號），以下簡稱《試行辦法》，明確了微電網(wǎng)的定義和界定，對于統(tǒng)一發(fā)展理念、指引發(fā)展方向具有重要意義。

在世界各國大規(guī)模發(fā)展可再生能源、快速推進智能電網(wǎng)建設(shè)的背景下，微電網(wǎng)以其能源利用的多元化、并網(wǎng)接入的友好化、運行控制的智能化、負荷需求的定制化等典型特征，將在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與供給側(cè)改革中發(fā)揮重要作用。

2016年11月，李克強總理在主持審議“十三五”能源規(guī)劃時就曾強調(diào)，要集中力量在微電網(wǎng)技術(shù)上取得突破。2017年1月正式印發(fā)的《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中，鼓勵具備條件地區(qū)開展多能互補集成優(yōu)化的微電網(wǎng)示范應(yīng)用。《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中，鼓勵在需求較大和資源條件好的地區(qū)，建設(shè)可再生能源為主、天然氣等互補的聯(lián)網(wǎng)型微電網(wǎng)，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)冷熱電負荷的動態(tài)平衡及與大電網(wǎng)的靈活互動。

一、我國能源形勢

一是我國能源與用電需求分布極不均衡，電力流主要由西北、西南煤電、水電基地流向東部負荷中心，輸電距離長、輸送容量大。

二是隨著“巴黎協(xié)定”的簽署及應(yīng)對氣候變化的承諾，節(jié)能減排任務(wù)艱巨。

三是可再生能源發(fā)電裝機容量迅猛增長，但平均發(fā)電小時呈下降趨勢，部分地區(qū)棄風(fēng)棄光嚴重。

二、電網(wǎng)面臨的新問題

面對我國能源形勢和特點，電網(wǎng)也將迎來新的問題。

1.電網(wǎng)日益復(fù)雜，負荷增長迅速，負荷中心的外受電比例逐步加大，安全穩(wěn)定問題日益突出，如何防范大面積停電，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行？

2.面對大規(guī)模可再生能源和大范圍分布式電源的接入；電網(wǎng)如何處理各類可再生電源、間歇性電源和負荷大量接入后的協(xié)調(diào)運行？

3.如何滿足客戶日益提高的對供電可靠性、電能質(zhì)量等電力服務(wù)需求？

三、發(fā)展微電網(wǎng)的意義

1.發(fā)展并網(wǎng)型微電網(wǎng)，有利于促進清潔能源就地生產(chǎn)、就近消納，減少負荷中心對外部電能的需求。

2.微電網(wǎng)的削峰填谷、平衡負荷的作用，有利于現(xiàn)有發(fā)電輸電設(shè)備的備用減少，提高可再生能源的利用率。

3.作為大電網(wǎng)的一部分，與大電網(wǎng)互為補充，在大電網(wǎng)故障時提高供電可靠性。

4.通過控制系統(tǒng)和能量管理系統(tǒng)提升電能質(zhì)量，滿足用戶個性化用電需求。

四、“四個革命”與微電網(wǎng)發(fā)展

能源消費革命：發(fā)展并網(wǎng)型微電網(wǎng)，以多聯(lián)供等形式提升能源綜合利用效率，利用能量管理系統(tǒng)實現(xiàn)負荷監(jiān)控與節(jié)能售電，通過內(nèi)部自主協(xié)商定價機制鼓勵用戶參與負荷管理和需求側(cè)響應(yīng)，有利于改善用能習(xí)慣，構(gòu)建節(jié)能、高效的能源消費體系。

能源供給革命：發(fā)展以可再生能源為主的微電網(wǎng)，促進能源就地清潔生產(chǎn)和就近高效利用，有助于當(dāng)?shù)乜稍偕茉醋畲蠡茫档蛯茉吹囊蕾嚕苿訕?gòu)建綠色低碳、安全可靠、多元持續(xù)的能源供給體系。

能源技術(shù)革命：微電網(wǎng)作為平抑間歇性和波動性、提高新能源接納比的重要手段，作為多種新技術(shù)融合的重要載體，其規(guī)模化發(fā)展勢必帶動分布式電源、智能控制、儲能等技術(shù)革新與產(chǎn)業(yè)升級。

能源體制革命：微電網(wǎng)采用一體化運營模式開展發(fā)、配、售電業(yè)務(wù)，其多元融合的特點將促進運營模式和交易機制的創(chuàng)新；同時《試行辦法》鼓勵多元化資本投資微電網(wǎng)的建設(shè)和運營，使電力市場參與者大大增加，競爭更加激烈，配、售電環(huán)節(jié)更加開放。

針對國內(nèi)能源形勢和電網(wǎng)面臨的新問題，如何探索符合我國能源戰(zhàn)略的微電網(wǎng)發(fā)展方向，《試行辦法》從以下要點給出了答案。

1.并網(wǎng)型

《試行辦法》旨在實現(xiàn)微電網(wǎng)與并入電網(wǎng)備用、調(diào)峰、需求側(cè)響應(yīng)等雙向服務(wù)，因此政策支持僅適用于并網(wǎng)型微電網(wǎng)。獨立型微電網(wǎng)可由省級能源管理部門根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)情況，因地制宜、自行管理，若獨立型微電網(wǎng)因發(fā)展需要并入電網(wǎng)，則須符合《試行辦法》中的相關(guān)規(guī)定后，才能享受金融、財稅及機制等相關(guān)政策。

2.基本特征

為明確界定微電網(wǎng)、分布式電源與局域網(wǎng)，《辦法》對微電網(wǎng)提出“微型、清潔、自治、友好“四個基本特征并明確量化指標。該四個特征是界定微電網(wǎng)的判定標尺，是能否享有相關(guān)權(quán)利與政策支持的重要依據(jù)。

其中：

①電壓等級限制在35kV及以下，一是通過電壓等級控制供電范圍，有效促進能源就地消納；二是電壓等級的逐級降低，符合輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)-微電網(wǎng)的電力網(wǎng)架設(shè)置。

②系統(tǒng)容量限制在20MW，同時規(guī)定年交換電量不超過年用電量的50%，可以避免以微電網(wǎng)名義建設(shè)大容量電源或是分布式電源打捆并網(wǎng)，同時防止以大電網(wǎng)供電為主的用電負荷套取微電網(wǎng)政策。

③“可再生能源裝機容量占比在50%以上，或天然氣多聯(lián)供系統(tǒng)綜合能源利用效率在70%以上”的規(guī)定，一是符合“構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代化能源體系”的戰(zhàn)略目標，二是對于發(fā)展初期，并未制定過于苛刻的量化指標，以鼓勵微電網(wǎng)多樣化發(fā)展。另外，《試行辦法》還要求“建立健全考評機制，加強對微電網(wǎng)可再生能源就地消納、能源綜合利用效率、節(jié)能減排效益等考核與評估”。由此筆者認為，可再生能源占比及能源利用效率作為評估的重要依據(jù)，隨著微電網(wǎng)的不斷推進，其要求將逐步提高。

3.政策支持方面

《試行辦法》指出，微電網(wǎng)除按照現(xiàn)有政策享有可再生能源基金補貼及綠色信貸支持外，鼓勵各地政府對微電網(wǎng)發(fā)展給予配套政策支持。據(jù)悉，江蘇省發(fā)改委已結(jié)合《試行辦法》精神，制定完成了相關(guān)省內(nèi)指導(dǎo)意見，擬上報省政府批復(fù)。其他各省從資金、價格、金融以及電力體制改革等方面，也在積極制定推動微電網(wǎng)建設(shè)的相關(guān)實施細則。

研究制定微電網(wǎng)所在地區(qū)需求側(cè)管理政策，探索建立微電網(wǎng)可作為市場主體參與的可中斷負荷調(diào)峰、電儲能調(diào)峰、黑啟動等服務(wù)補償機制，鼓勵微電網(wǎng)作為獨立輔助服務(wù)提供者參與輔助服務(wù)交易。

研究新型備用容量定價機制，采取自主申報備用容量并繳納相應(yīng)費用的方式，為微電網(wǎng)運營主體減負。

4.并網(wǎng)服務(wù)方面

對于微電網(wǎng)并網(wǎng)，《試行辦法》中規(guī)定：“電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)為微電網(wǎng)提供公平無歧視的接入服務(wù)”，“微電網(wǎng)接入公用配電網(wǎng)及由此引起的公用配電網(wǎng)建設(shè)與改造由電網(wǎng)企業(yè)承擔(dān)”，“國家能源局派出能源監(jiān)管機構(gòu)會同省級能源管理部門建立并網(wǎng)爭議協(xié)調(diào)機制，切實保障各方權(quán)益”。由此可見，微電網(wǎng)作為平抑波動性、提供輔助服務(wù)、實現(xiàn)主動式配電網(wǎng)的有效方式，相對分布式電源理應(yīng)更受歡迎，享有更好并網(wǎng)服務(wù)。

5.后續(xù)工作方面

一是做好《試行辦法》的宣貫與培訓(xùn)。為進一步促進《試行辦法》落實，切實推動微電網(wǎng)健康發(fā)展，國家能源局近期將召開宣貫會議，同時通過中國電力企業(yè)聯(lián)合會組織技術(shù)論壇、培訓(xùn)交流等系列活動，持續(xù)加強各界對微電網(wǎng)的認識和理解，深入把握微電網(wǎng)的發(fā)展政策和鼓勵方向，全面提升行業(yè)管理和技術(shù)水平。

二是加快構(gòu)建微電網(wǎng)標準體系。為配套支撐《試行辦法》落實，促進微電網(wǎng)建設(shè)有規(guī)可依，國建能源局正在組織開展“并網(wǎng)型微電網(wǎng)中電聯(lián)標準專項計劃”，涉及微電網(wǎng)工程設(shè)計、接入系統(tǒng)、并網(wǎng)調(diào)度、運行調(diào)試等方面的12項中電聯(lián)標準正在抓緊編制，力爭年底前發(fā)布。

有理由相信，隨著《試行辦法》的出臺及后續(xù)一系列活動的開展，未來微電網(wǎng)技術(shù)和建設(shè)必將呈現(xiàn)加速發(fā)展態(tài)勢。（文章來源：電力系統(tǒng)自動化）