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我國微電網(wǎng)深度布局面臨的三大難題
日期:2019-07-25   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_zhangxiaoxiao 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:我國海島數(shù)量眾多,產(chǎn)生的則是數(shù)千海島的電運(yùn)難題,微電網(wǎng)技術(shù)從“實(shí)驗(yàn)室技術(shù)”走向“島礁應(yīng)用”,使得海島電運(yùn)難題實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)突破,取得全面突破但是仍要面臨微電網(wǎng)深度布局的多重難題。

面對(duì)數(shù)千海島的電運(yùn)難題,經(jīng)過多年的努力,我國微電網(wǎng)技術(shù)從“實(shí)驗(yàn)室技術(shù)”走向“島礁應(yīng)用”,突破性落地,并逐漸探索出一條符合我國島嶼特點(diǎn)的微電網(wǎng)建設(shè)路徑,預(yù)計(jì)“十三五”后期產(chǎn)業(yè)將呈爆發(fā)式增長。
 
在取得全面突破和仍面臨多重難題的情況下,我國還需要通過政府引導(dǎo)和市場(chǎng)運(yùn)行的雙引擎,將國家政策扶持和民營企業(yè)經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,共同深化微電網(wǎng)技術(shù)戰(zhàn)略布局,加快占領(lǐng)全球微電網(wǎng)市場(chǎng)的制高點(diǎn)。
 
數(shù)千海島電運(yùn)難題實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)突破
 
我國海島數(shù)量眾多,面積大于500平方米的海島有6961個(gè),海島電力保障是實(shí)現(xiàn)島嶼有人居住、值守、宣誓主權(quán)、捍衛(wèi)戰(zhàn)略要沖的關(guān)鍵條件,但一直以來偏遠(yuǎn)海島電力穩(wěn)定是困擾駐軍用電、海事、通訊等的重大問題。
 
近年來,我國啟動(dòng)了大量與“微電網(wǎng)”密切相關(guān)項(xiàng)目、課題、技術(shù)攻關(guān),包括浙江南麂島、鹿西島、東福山島微電網(wǎng)、江蘇連云港車牛三島微電網(wǎng)等順利實(shí)施,意味著我國已經(jīng)突破困擾全球海島電網(wǎng)運(yùn)行的諸多難題。
 
連云港車牛三島距離連云港60多公里,2012年之前,島上中國移動(dòng)、海事局、邊防駐軍均依靠柴油、太陽能、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)供電,但各自為政,電源和電網(wǎng)“不共享”“不交換”“不補(bǔ)償”,電網(wǎng)“不穩(wěn)定”“效率低”。國家電網(wǎng)江蘇省電力公司啟動(dòng)微電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目時(shí),中國移動(dòng)10千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)幾乎處于癱瘓狀態(tài),海事光伏電站也折損嚴(yán)重。通過“微電網(wǎng)”改造,如今30千瓦屋頂光伏、30千瓦柴油發(fā)電機(jī)和鉛碳電池儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)了軍事設(shè)施、通信設(shè)備、海水淡化系統(tǒng)以及空調(diào)、冰箱、日常照明等用電負(fù)荷需求。
 
國家電網(wǎng)浙江省電力公司對(duì)浙江省南麂島采取風(fēng)能、太陽能、柴油發(fā)電和蓄電池儲(chǔ)能相結(jié)合的風(fēng)光柴儲(chǔ)分布式發(fā)電綜合系統(tǒng),利用太陽能和風(fēng)能,通過4套鋰電池組和2個(gè)超級(jí)電容來進(jìn)行儲(chǔ)能,確保穩(wěn)定供電的同時(shí)做到低碳、低排放。
 
經(jīng)過多年努力,我國微電網(wǎng)已經(jīng)具備從“實(shí)驗(yàn)室向?qū)崙?zhàn)地”轉(zhuǎn)化的能力。國家電網(wǎng)浙江省電力公司、江蘇省電力公司、南方電網(wǎng)廣西公司等地方通過大量科研課題投入,探索出一條基于中國海洋島嶼特點(diǎn)的微電網(wǎng)建設(shè)路徑。
 
江蘇電力科學(xué)院專家袁曉冬介紹,智能微電網(wǎng)具備“可思考的大腦”,對(duì)于全國所有“高海邊無”(高海拔、海島、邊防、無人區(qū))地區(qū)的持續(xù)可靠用電具有重要意義:“這些突破意味著我國已經(jīng)占據(jù)全球微電網(wǎng)技術(shù)的前沿地段,而且占據(jù)了微電網(wǎng)技術(shù)‘標(biāo)準(zhǔn)制定’的話語權(quán)。”
 
微電網(wǎng)深度布局面臨三大難題
 
盡管國家能源局等多個(gè)主管部門已經(jīng)出臺(tái)了鼓勵(lì)微電網(wǎng)的措施,但從技術(shù)論證到產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展期,仍然面臨著以下障礙:
 
一是缺乏市場(chǎng)化運(yùn)作的機(jī)制,前期投入均是按照項(xiàng)目課題方式運(yùn)行,缺乏符合市場(chǎng)規(guī)律的投入成本考量模式。
 
現(xiàn)有的示范項(xiàng)目基本上都是民生工程,依托于科技攻關(guān)項(xiàng)目而建設(shè),缺乏商業(yè)價(jià)值論證。車牛山島微電網(wǎng)項(xiàng)目試驗(yàn)性經(jīng)費(fèi)超過600萬元,還僅僅局限于對(duì)微電網(wǎng)操控項(xiàng)目以及一些設(shè)備采購的開支。
 
分布式電源和配套設(shè)備成本較高依舊是制約微電網(wǎng)上下游供應(yīng)商、運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)規(guī)模化商業(yè)實(shí)踐的主要因素。盡管過去5年分布式光伏發(fā)電成本降幅超過70%,但成本仍是常規(guī)能源發(fā)電成本的兩倍左右,對(duì)政策補(bǔ)貼依賴度高。
 
分布式能源的燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)我國還很難有“進(jìn)口替代”的設(shè)備,導(dǎo)致我國微電網(wǎng)的初投資和運(yùn)維成本都很高。
 
南方電網(wǎng)廣西公司技術(shù)專家坦言,缺少專門針對(duì)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)的補(bǔ)貼機(jī)制,大量成本難以覆蓋,缺乏有效反映微電網(wǎng)供電可靠性、運(yùn)行靈活性價(jià)值的市場(chǎng)體系,都是制約微電網(wǎng)商業(yè)化、規(guī)?;l(fā)展的重要因素。
 
二是整個(gè)行業(yè)缺乏頂層設(shè)計(jì),行業(yè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系還不完善。
 
多項(xiàng)涉及微電網(wǎng)的技術(shù)規(guī)范、運(yùn)營管理、建設(shè)許可等方面的標(biāo)準(zhǔn)正逐步得以制定并發(fā)布。但總體看,我國微電網(wǎng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還處在起步階段。
 
多位一線微電網(wǎng)技術(shù)專家坦言,由于我國微電網(wǎng)的行業(yè)領(lǐng)域還缺乏明確的頂層設(shè)計(jì),大量細(xì)節(jié)性、可操作性的技術(shù)規(guī)范,尚未出臺(tái),導(dǎo)致微電網(wǎng)市場(chǎng)的巨大潛力尚未打開,更多的技術(shù)成長空間也未能實(shí)現(xiàn)與“電網(wǎng)建設(shè)”“市場(chǎng)規(guī)模”同時(shí)突破。
 
據(jù)南方電網(wǎng)廣西南寧供電局計(jì)劃部主任蔣權(quán)輝介紹,光伏電源廠家并網(wǎng)接入系統(tǒng)不統(tǒng)一,運(yùn)維中極易產(chǎn)生“小微電源倒送電”的安全風(fēng)險(xiǎn),這是導(dǎo)致行業(yè)無法大范圍應(yīng)用的重要原因。
 
三是微電網(wǎng)分布比較分散,后期運(yùn)維的人工成本高。
 
綜合業(yè)內(nèi)人士觀點(diǎn),考慮最低化生命周期成本,對(duì)蓄電池和電力電子設(shè)備可靠性要求高,微電網(wǎng)設(shè)計(jì)壽命應(yīng)該在20年以上;儲(chǔ)能逆變器要求具備集成管理多種可再生能源,支持多機(jī)并聯(lián)滿足模塊化拓展的能力;可靠、低成本的通訊方式,能夠支持即時(shí)的電源、負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集,方便遠(yuǎn)程運(yùn)維;對(duì)于終端用戶而言,需要更加便捷的支付方式,對(duì)于微電網(wǎng)運(yùn)營商而言,需要統(tǒng)一的、清晰的交易管理和賬目管理。“這些都是迫在眉睫需要解決的問題。”
 
加速占領(lǐng)全球微電網(wǎng)市場(chǎng)
 
業(yè)內(nèi)人士建議,我國微電網(wǎng)島嶼應(yīng)用領(lǐng)域取得全面突破的前提下,應(yīng)通過政府引導(dǎo)和市場(chǎng)手段并行的方式,加快占領(lǐng)全球微電網(wǎng)市場(chǎng)的制高點(diǎn),在我國邊防要沖沿海島嶼的戰(zhàn)略軍事要地加快使用。
 
一是從國家戰(zhàn)略高度,加快推動(dòng)沿海島嶼微電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和推廣。
 
由于微電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)具有很強(qiáng)的“一島一策”“一地一策”的特性,國家應(yīng)給予國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等大型國有企業(yè)更多的科研類型項(xiàng)目支持,并將已經(jīng)具備推廣能力的成熟的設(shè)計(jì)方案、產(chǎn)品等向更多領(lǐng)域推廣,通過科研項(xiàng)目立項(xiàng)、執(zhí)行、驗(yàn)收等方式,推動(dòng)微電網(wǎng)在更多領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,為我國邁向“海洋強(qiáng)國”奠定穩(wěn)定的“能源基礎(chǔ)”。
 
二是借鑒民營企業(yè)在海外微電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)營方面的成功經(jīng)驗(yàn),為條件適宜的海島推動(dòng)微電網(wǎng)市場(chǎng)化提供重要“民間力量”。
 
南方電網(wǎng)廣西調(diào)度中心專家建議,充分掌握民營企業(yè)在巴西、塞內(nèi)加爾等國家和地區(qū)“微電網(wǎng)”建設(shè)和運(yùn)營的成功經(jīng)驗(yàn)。如杭州海興電力科技股份有限公司就有海外配網(wǎng)資產(chǎn)運(yùn)營,巴西子公司EPCE為巴西最大的配網(wǎng)公司CEMIG提供運(yùn)檢服務(wù),覆蓋155個(gè)城市的配電網(wǎng)絡(luò)。
 
三是對(duì)沿海島礁的風(fēng)光油氣等能源數(shù)據(jù)進(jìn)行全面盤點(diǎn),為微電網(wǎng)在島嶼的推廣奠定重要的“氣象數(shù)據(jù)基礎(chǔ)”。
 
我國微電網(wǎng)試驗(yàn)涉及不少島礁,其水文、日照等氣象數(shù)據(jù)存在缺失,大量數(shù)據(jù)通過科研項(xiàng)目合作的方式,從美國、歐洲、日本以及其他發(fā)達(dá)國家和地區(qū)獲取。業(yè)內(nèi)人士建議,加快建立統(tǒng)一的沿海島礁氣象、日照、水文、潮汐、洋流數(shù)據(jù)收集、分析、研判、預(yù)測(cè)體系,這既是為微電網(wǎng)建設(shè)提供重要的數(shù)據(jù)支撐,也是彌補(bǔ)我國沿海數(shù)據(jù)不足的重要渠道。
 
四是以市場(chǎng)化手段全力推動(dòng)微電網(wǎng)在數(shù)千孤島中的應(yīng)用。
 
電力體制改革的市場(chǎng)放開能在短時(shí)間里實(shí)現(xiàn)“爆炸式增長”的平臺(tái)就是微電網(wǎng)和微電網(wǎng)群。單靠分布式發(fā)電或者儲(chǔ)能只是一種能量的調(diào)度或者生產(chǎn)形式,不能構(gòu)成收益平臺(tái),而微電網(wǎng)或者微電網(wǎng)群能夠更好實(shí)現(xiàn)運(yùn)營優(yōu)化管理,是最基礎(chǔ)的基礎(chǔ)平臺(tái)和裝備平臺(tái)。因此宜盡快將微電網(wǎng)建設(shè)提到國家的戰(zhàn)略日程,在孤島上加快推廣應(yīng)用。

原標(biāo)題:我國微電網(wǎng)深度布局面臨的三大難題
 
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