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未來微電網(wǎng)發(fā)力需要機制、技術(shù)、裝備等各層面持續(xù)創(chuàng)新，補齊短板。

在各地近期發(fā)布的能源產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策中，微電網(wǎng)一詞頻頻出現(xiàn)。

江蘇省發(fā)改委日前印發(fā)的《新型儲能項目高質(zhì)量發(fā)展的若干措施（征求意見稿）》提出，支持企業(yè)用戶建設(shè)“微電網(wǎng)+儲能”，提高綠電消納水平；貴州省工信廳等部門近日發(fā)布《貴州省有色金屬行業(yè)碳達(dá)峰實施方案》，鼓勵企業(yè)參與光伏、風(fēng)電等可再生能源和氫能、儲能系統(tǒng)開發(fā)，建設(shè)企業(yè)微電網(wǎng)；廣東省東莞市印發(fā)《碳達(dá)峰實施方案的通知》，明確積極推進(jìn)源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展，開展需求側(cè)電氣化程度提升下的電網(wǎng)適應(yīng)性研究，推廣以分布式“新能源+儲能”為主體的微電網(wǎng)和電動汽車有序充電……

微電網(wǎng)是由分布式電源、儲能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，源荷儲高度集成，既可以與公網(wǎng)并網(wǎng)運行，也能以孤立電網(wǎng)形式獨立運行。在新能源占比越來越高的電力系統(tǒng)中，微電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)分布式電源靈活高效應(yīng)用以及可再生能源與負(fù)荷波動就地平衡控制，可以解決數(shù)量龐大、形式多樣的分布式電源并網(wǎng)問題，是緩解主電網(wǎng)壓力的“利器”。

據(jù)《中國能源報》記者了解，微電網(wǎng)雖然優(yōu)點眾多，但目前，其相關(guān)政策理念、機制標(biāo)準(zhǔn)、投資落地等仍面臨瓶頸。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，未來微電網(wǎng)發(fā)力需要機制、技術(shù)、裝備等各層面持續(xù)創(chuàng)新，補齊短板。

新型電力系統(tǒng)的“好幫手”

近年來，新能源爆發(fā)式增長給電力系統(tǒng)帶來能效的同時也帶來不小挑戰(zhàn)。業(yè)內(nèi)專家指出，波動性電源占比越來越高的發(fā)電側(cè)，與以基荷電源為主而設(shè)計的傳統(tǒng)電網(wǎng)矛盾進(jìn)一步凸顯，表現(xiàn)出電壓波動大、供電可靠降低、調(diào)峰難度大等多種挑戰(zhàn)。而負(fù)荷側(cè)隨機、無序移動負(fù)荷的大規(guī)模滲透，為電網(wǎng)帶來較大沖擊。

基于此，可以實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)部負(fù)荷調(diào)節(jié)、就地消納、緩解對主電網(wǎng)沖擊的發(fā)配電小型系統(tǒng)備受青睞。多地政策支持、投資方的關(guān)注，一時將微電網(wǎng)“炒熱”。

在新型電力系統(tǒng)中，微電網(wǎng)對提升能源利用率、保證電能的穩(wěn)定安全具體有何助力？“相對于傳統(tǒng)大電網(wǎng)，微電網(wǎng)能源利用形式多樣，分散性、靈活性較強，供電可靠性也極高，這些特點符合社會發(fā)展對用電的諸多要求。”中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會秘書長劉勇說。

目前，微電網(wǎng)主要在企業(yè)用戶內(nèi)部配電網(wǎng)，以及在園區(qū)級配電網(wǎng)的基礎(chǔ)上增加分布式電源、分布式儲能、相應(yīng)的數(shù)字化技術(shù)后形成。通常在工業(yè)園區(qū)或企業(yè)內(nèi)部，可能既有充電樁等儲能資源，也有光伏等電源資源，加之企業(yè)本身的用電負(fù)荷，在開啟電力市場現(xiàn)貨交易或需求側(cè)響應(yīng)時，區(qū)域內(nèi)負(fù)荷的調(diào)整就極為復(fù)雜。

“在一個園區(qū)內(nèi)，低壓并網(wǎng)的一個企業(yè)可能就有四五臺變壓器，每個并網(wǎng)點可能都不在同一個地方。比如，光伏并網(wǎng)在1號變壓器，儲能并網(wǎng)在2號變壓器，光伏和儲能配合出力就需要一套微網(wǎng)控制系統(tǒng)對內(nèi)部用電平衡進(jìn)行調(diào)節(jié)。”云智環(huán)能CEO張雋永舉例分析。

除了發(fā)揮調(diào)度平衡作用，微電網(wǎng)可與上級電網(wǎng)實現(xiàn)能量和信息的交換，提升電網(wǎng)末端的安全性和可靠性。“此外，它可以成為用戶零碳能源系統(tǒng)的骨干，實現(xiàn)如氫-電耦合、電-熱耦合這樣的用戶內(nèi)部能量交換。對能源管理、排放計量、能效管理、電能替代等綜合能源業(yè)務(wù)而言，微電網(wǎng)也是最好的落地載體。”杭州數(shù)元電力科技有限公司董事長俞慶表示。


針對微電網(wǎng)的應(yīng)用場景，俞慶向《中國能源報》記者進(jìn)一步解釋：“例如在經(jīng)濟性應(yīng)用場景中，分布式儲能并入用戶微電網(wǎng)后，不僅可以參與分時電價的套利，還可以在基本電費的價格政策下，幫助用戶降低最大負(fù)荷，減少容量電費支出。另外，還可應(yīng)用于綠色場景，利用綜合低壓配電的電能計量、負(fù)荷側(cè)的末端計量，幫助用電企業(yè)實現(xiàn)分級分項計量，并結(jié)合排放因子庫，折算成溫室氣體排放核算，幫助企業(yè)實現(xiàn)碳排放管理和碳盤查報告。”

同時，也有業(yè)內(nèi)人士向《中國能源報》記者坦言，當(dāng)前我國微電網(wǎng)發(fā)展存在政策理念、機制標(biāo)準(zhǔn)、投資落地等多方面的障礙，導(dǎo)致微電網(wǎng)建設(shè)、管理及運行困難。“多年來，我國雖已出臺不少政策，但在管理措施等方面仍需進(jìn)一步完善。微電網(wǎng)內(nèi)的電源種類多、電網(wǎng)環(huán)節(jié)多，部分項目還涉及與其他資源能源的耦合，項目規(guī)劃和可行性論證復(fù)雜，項目核準(zhǔn)環(huán)節(jié)涉及管理部門多、審批流程較長，而且涉及股權(quán)配置、價格核定、供電區(qū)域劃分等多個領(lǐng)域，統(tǒng)籌難度大。”劉勇說。

在政策理念方面，俞慶認(rèn)為，微電網(wǎng)是一個“自下而上”的實現(xiàn)過程，要堅持電力市場化方向、堅持“管住中間、放開兩頭”。“這樣一來，即使沒有政策和補貼，價格也會有效配置資源。過于依賴政策和補貼反而會扭曲正常的市場競爭，甚至導(dǎo)致劣幣驅(qū)逐良幣。”

另外，微電網(wǎng)建設(shè)投資大致分為源、網(wǎng)、變、控、儲五個部分，初始投資較大、運營風(fēng)險高，這在一定程度上限制了社會投資的積極性。“微電網(wǎng)的單位千瓦投資約為1.2萬元-2萬元，其中約80%為初始投資，而初始投資的85%以上又為電源和儲能設(shè)備。較高比例的初始投資限制了部分社會資本參與工業(yè)綠色微電網(wǎng)的發(fā)展，一旦園區(qū)入駐企業(yè)少或者慢，就會導(dǎo)致用電負(fù)荷無法短時間內(nèi)達(dá)到預(yù)期，項目回收期將延長，項目初期面臨較大資金壓力。”劉勇指出。

“過去，電力行業(yè)習(xí)慣性重投資、輕運營，類似于房地產(chǎn)開發(fā)模式，但微電網(wǎng)應(yīng)重運營、重服務(wù)，類似于物業(yè)公司模式。所以需要協(xié)調(diào)好投資、建設(shè)、運營三者關(guān)系。”俞慶告訴《中國能源報》記者。

遵循逐層遞進(jìn)發(fā)展路徑

業(yè)內(nèi)人士指出，微電網(wǎng)目前還涉及并網(wǎng)技術(shù)、儲能技術(shù)擴展性不足、標(biāo)準(zhǔn)化模塊化程度不高等問題，需要從系統(tǒng)層面進(jìn)一步優(yōu)化其規(guī)劃、運行、能量管理等方面的技術(shù)創(chuàng)新。

在劉勇看來，微電網(wǎng)相關(guān)制造企業(yè)系統(tǒng)集成商、項目設(shè)計單位、業(yè)主單位、電力公司以及應(yīng)急管理部門要以實際應(yīng)用場景為導(dǎo)向，針對工業(yè)園區(qū)微電網(wǎng)技術(shù)研發(fā)、清潔能源消費、裝備制造技術(shù)等全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，構(gòu)建覆蓋上下游產(chǎn)業(yè)鏈以及全生命周期管理的完整生態(tài)鏈。“此外，要充分發(fā)揮全國多地已經(jīng)建設(shè)的工業(yè)園區(qū)微電網(wǎng)示范驗證平臺價值鏈作用，不僅為政策與標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)園區(qū)微電網(wǎng)、電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供實證數(shù)據(jù)支撐，更要著重打造工業(yè)園區(qū)微電網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新研發(fā)、實證研究、系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)、人才培養(yǎng)、產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展等融為一體的載體平臺。”

“微電網(wǎng)、微電網(wǎng)群的發(fā)展是自下而上、逐層遞進(jìn)的路徑，首先需要的恰恰不是去開發(fā)項目、投資光儲充，而是打好用戶微電網(wǎng)系統(tǒng)的管理基礎(chǔ)，比如電氣設(shè)備的數(shù)字化臺賬、數(shù)字化運營管理、分級計量、負(fù)荷監(jiān)測等。”俞慶建議，微電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)有了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運營管理模型的基礎(chǔ)，才能支撐光儲充等微電網(wǎng)要素投資的決策分析，逐步使用戶配電網(wǎng)有源化、微網(wǎng)化，實現(xiàn)管理-控制協(xié)同，再積累足夠的負(fù)荷側(cè)可調(diào)節(jié)資源參與電網(wǎng)、市場高級互動。

張雋永則認(rèn)為，未來并網(wǎng)型控制系統(tǒng)會成為微電網(wǎng)發(fā)展的主流。“中國具有全世界最堅強的主電網(wǎng)，電能質(zhì)量和電網(wǎng)穩(wěn)定性非常高，采用并網(wǎng)型微電網(wǎng)經(jīng)濟性較好。離網(wǎng)型系統(tǒng)要花費大量時間和經(jīng)濟成本做暫態(tài)過程管理和離網(wǎng)型系統(tǒng)的切換，與并網(wǎng)型系統(tǒng)相比，成本可能會差十倍以上，且一般情況下，離網(wǎng)型系統(tǒng)利用率也很低。”

原標(biāo)題： 微電網(wǎng)發(fā)力需多補短板