智能微網(wǎng)在分布式能源接入中的作用與挑戰(zhàn)

2017-10-30 09:07:44 分布式能源　點擊量：評論 (0)

1智能微網(wǎng)的概念及其在分布式能源接入中的作用隨著經(jīng)濟和社會發(fā)展對能源需求的不斷增長，分布式可再生能源發(fā)電由于靠近用戶側(cè)直接供能且便于實現(xiàn)多種能源形式的互補而越來越受到重視。但一方面，分布式可再生能源

4智能微網(wǎng)的技術成熟度和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展路線圖

微網(wǎng)是分布式可再生能源接入設計、運行、控制、保護的整體集成技術，為可再生能源接入提供服務。微網(wǎng)技術的成熟將直接影響分布式可再生能源接入能力及其與電網(wǎng)間互利能力，由此帶動分布式可再生能源產(chǎn)業(yè)擴大發(fā)展，而在此過程中微網(wǎng)產(chǎn)業(yè)也將逐步成型和規(guī)模化發(fā)展。

從技術上看，至2020年微網(wǎng)關鍵技術能夠基本支撐分布式可再生能源大規(guī)模推廣，至2030年微網(wǎng)技術能夠基本成熟，走向商業(yè)化，具體各技術方面發(fā)展預測如圖2所示。

我國已逐漸開始推廣微網(wǎng)等相關技術及系統(tǒng)集成，在“太陽能光電建筑應用一體化示范”和“金太陽示范”中，都提出應優(yōu)先考慮利用智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)技術建設的用戶側(cè)光伏發(fā)電項目，并在具備條件地區(qū)應加快推廣微電網(wǎng)并網(wǎng)技術示范，完善相關技術標準和管理制度，提高光伏發(fā)電對現(xiàn)有電網(wǎng)條件的適應能力。但總體上，截至目前為止，微電網(wǎng)相關政策仍屬于缺失階段，微電網(wǎng)技術主要被部分核心研究所或者企業(yè)掌握。

同時由于分布式可再生能源成本變化較大，政府一方面要根據(jù)分布式可再生能源成本變化及時調(diào)整微網(wǎng)相關政策，另一方面也需要進一步引導放開電網(wǎng)管制，為更加合理的分布式可再生能源和微網(wǎng)運營模式創(chuàng)造寬松的政策環(huán)境，以使通過微網(wǎng)能夠更好地服務于用戶、運營商、電網(wǎng)等多方參與者，讓投資者決定投資收益問題，鼓勵可再生能源在電力交易市場中實現(xiàn)自身價值，才能夠激發(fā)投資者和用戶對分布式可再生能源和微網(wǎng)的接受度和熱情，讓微網(wǎng)產(chǎn)業(yè)走向良性循環(huán)和發(fā)展。

從樂觀角度看，未來20年將是微網(wǎng)產(chǎn)業(yè)政策完善階段，也是市場化蓬勃發(fā)展的階段。微網(wǎng)發(fā)展大幅向企業(yè)及獨立經(jīng)營型轉(zhuǎn)變的階段，且不需要政府補貼，市場相對開放，競價策略將會大幅推廣。對微網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展路線詳細預測如圖3和圖4所示。

目前來看，微網(wǎng)示范工程大部分由科技項目和示范工程推動，另外也有相當數(shù)量的企業(yè)也開始自行投資建設微網(wǎng)。隨著政策引導和相關示范項目的帶動，預期將會產(chǎn)生大量從事微網(wǎng)系統(tǒng)設計、建設、集成和運營管理的相關企業(yè)，并帶動一系列相關產(chǎn)業(yè)共同快速發(fā)展，包括：

（1）分布式可再生能源關鍵設備產(chǎn)業(yè)。微網(wǎng)是一個綜合的網(wǎng)絡，帶來的也將是一個綜合的設備市場，首先微網(wǎng)將能夠大力推動達到用戶和投資者投資期望回報的分布式可再生能源系統(tǒng)，包括各類型光伏電池、風機及其發(fā)電系統(tǒng)等。

（2）微網(wǎng)關鍵設備產(chǎn)業(yè)。為達到微網(wǎng)運行控制的高級應用需求，需要增加具備如無縫切換、即插即用、電壓頻率調(diào)節(jié)等新功能的一系列新型智能控制設備；總體來看，作為投資中占比最大的關鍵設備制造，尤其是新型智能設備，是未來微網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展的重要增長產(chǎn)業(yè)方向。

（3）微網(wǎng)系統(tǒng)運營服務產(chǎn)業(yè)。在未來電力管制放松的預期下，微網(wǎng)系統(tǒng)能夠以一個整體組織內(nèi)部電力生產(chǎn)、傳輸、交易及使用來深度參與需求側(cè)響應等市場運營，既可以向電網(wǎng)購電，也可以向電網(wǎng)售電，在配電和用戶側(cè)將能夠形成新的運營模式。

（4）變配電自動化產(chǎn)業(yè)。未來配電網(wǎng)將融合先進的傳感測量技術、自動控制技術、高級分析技術以及通信技術等，從而能夠與用戶側(cè)微網(wǎng)智能化相適應，進而帶來巨大的設備（產(chǎn)品）技術革新與市場需求，智能用電管理終端、配電自動化裝置、遙控遙測裝置、故障診斷裝置、一體化測控保護終端等配電自動化設備的市場前景廣闊。

（5）節(jié)能產(chǎn)業(yè)。微網(wǎng)不僅涉及分布式可再生能源，也涉及用戶側(cè)提高能效、節(jié)能等重要的環(huán)節(jié)，微網(wǎng)的發(fā)展同樣會在一定程度上帶動節(jié)能領域產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

5結(jié)語

（1）大量分布式能源并網(wǎng)會對電力系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊和影響，從而限制了其接入規(guī)模和運行效率。

（2）智能微網(wǎng)是分布式能源發(fā)電并網(wǎng)的有效方式，可實現(xiàn)分布式能源的靈活、高效應用，解決數(shù)量龐大、形式多樣的分布式能源并網(wǎng)運行問題，可有效降低系統(tǒng)運行人員的調(diào)度難度，并提升分布式能源的接入能力。微網(wǎng)的最終目標是實現(xiàn)各種分布式能源的無縫接入并發(fā)揮其最大潛力。

（3）未來的微網(wǎng)及能源和信息技術的融合包含三個方面：信息與計算嵌入微網(wǎng)能源、微網(wǎng)能源融入廣域信息網(wǎng)絡、基于信息的微網(wǎng)智能化。通過借助物聯(lián)網(wǎng)、云計算、數(shù)據(jù)挖掘等新興技術，為靈活地整合、管理、調(diào)度分布式資源奠定了基礎，可以推動電網(wǎng)與用戶的互動，將能大大提高系統(tǒng)運行能力和接納可再生能源能力，進一步解決大規(guī)模分布式可再生能源的接入和消納問題。

（4）隨著電力電子技術和半導體器件成本的下降，基于直流的新型供電方式也逐漸成為可能，相對目前交流微網(wǎng)供電模式，其具有靈活、高效、可靠等優(yōu)點，多端直流系統(tǒng)、交-直流混合系統(tǒng)等也將是未來微網(wǎng)重要的創(chuàng)新模式。

（5）未來微網(wǎng)將從信息和電氣兩個方面向前發(fā)展，逐步形成一個微網(wǎng)為核心的開放對等的信息-能源互聯(lián)系統(tǒng)架構，實現(xiàn)多種能源安全最優(yōu)傳輸和配送、相互轉(zhuǎn)換（效率）、高效利用和動態(tài)靈活供需平衡，并提供雙向互動能源服務，將一個集中、單向、生產(chǎn)者控制的電網(wǎng)，轉(zhuǎn)變成更加分布、更多消費者互動的電網(wǎng)。