從海外經(jīng)驗看，2003年美國和加拿大都曾發(fā)生大規(guī)模的停電事故，高達300億美元的經(jīng)濟損失引發(fā)了人們對大電網(wǎng)安全性的深刻反思。同時，以歐盟為代表的地區(qū)出于環(huán)保考慮，分布式風能、光伏發(fā)電系統(tǒng)越來越多，但這類可再生能源的發(fā)電輸出難以準確預(yù)測，反而對電網(wǎng)的可靠運行產(chǎn)生威脅。

 

電力用戶的基本需求，依然是希望享受更高的供電質(zhì)量和可靠性，且與綠色低碳的清潔能源二者得兼。

 

為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，微電網(wǎng)作為一種解決方案應(yīng)運而生。相對傳統(tǒng)大電網(wǎng)，微電網(wǎng)是一組分布式微電源、負荷、儲能系統(tǒng)和控制裝置構(gòu)成的系統(tǒng)單元，具備安全、可靠、高效、經(jīng)濟等特點，因而作為最佳的實用型解決方案受到各國關(guān)注。2012到2016年間，全球微電網(wǎng)市場投資年復(fù)合增長率將達到25.7%。

 

電力用戶的開支約半數(shù)來自制冷與加熱。微電網(wǎng)的一個突出優(yōu)勢是可以充分利用可再生能源以及能源的梯級利用技術(shù)進行冷熱電一體化生產(chǎn)、計劃和調(diào)度，幫助用戶選擇更經(jīng)濟的電源。例如GE公司與綜合能源公司PowerStream合作的微電網(wǎng)試點項目，利用微電網(wǎng)提供電能的同時，還能進行照明、空調(diào)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)、制冷和電動汽車充電。此外，它還可以自行在微電網(wǎng)和大電網(wǎng)之間切換，自動選擇更加省錢的電源。

 

世界各國的能源發(fā)展動因不同，對微電網(wǎng)的研究側(cè)重點各異。在中國，發(fā)展微電網(wǎng)的最大動力是充分利用可再生能源滿足未來能源多元需求，最大化接納分布式電源，提高能效。中國已經(jīng)啟動的100座新能源示范城市申報將促進微電網(wǎng)快速發(fā)展。我們也希望通過長期跟蹤和研究國內(nèi)外微電網(wǎng)的發(fā)展，對中國建設(shè)微電網(wǎng)的路線圖提出建議。

 

首先，由于城鎮(zhèn)化、智能城市的建設(shè)使多樣化、低成本、靈活可靠的用能需求以更快的速度增長，中國微電網(wǎng)應(yīng)在城鎮(zhèn)、園區(qū)中優(yōu)先發(fā)展。其次，微電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)能協(xié)助用能需求大的企業(yè)通過大量可再生能源的綜合利用降低用能成本，同時滿足國家越來越嚴格的環(huán)境監(jiān)管和大氣治理政策。最后，微電網(wǎng)解決方案一定要體現(xiàn)經(jīng)濟性，使其在可接受成本內(nèi)獲得大范圍應(yīng)用。具體而言，中國重點發(fā)展的微電網(wǎng)應(yīng)能實現(xiàn)三大效益：

 

第一，與電網(wǎng)緊密互聯(lián)，實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶雙贏。微電網(wǎng)可以充分利用電網(wǎng)的分時電價、可再生能源的“免費”優(yōu)勢、多種能源儲存技術(shù)，發(fā)揮其優(yōu)化調(diào)度功能，最大限度地降低用戶的能源消耗總成本。接入微電網(wǎng)后，智能電網(wǎng)就能真正為用戶提供電力安全雙保險。電網(wǎng)故障后，微電網(wǎng)能實現(xiàn)孤島運行模式，避免給用戶帶來損失。而電網(wǎng)用電需求激增時，微電網(wǎng)也可發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，為電網(wǎng)送電。最后，微電網(wǎng)自帶的發(fā)電設(shè)備能夠提供電網(wǎng)所需的調(diào)頻、調(diào)峰、電壓支持能力，從而降低了電網(wǎng)的運行成本。

 

第二，滿足綜合供能需求，實現(xiàn)綠色成長。大企業(yè)、園區(qū)不僅需要降低用電成本、實現(xiàn)不間斷供電，還希望用新技術(shù)滿足供電的其它可靠性指標，解決綜合能源需求，同時保證減排。微電網(wǎng)解決方案應(yīng)面對這些企業(yè)需求，提升園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施的硬實力，從而增加招商引資的吸引力，有利于地方經(jīng)濟與環(huán)境的和諧發(fā)展。

 

第三，保障電網(wǎng)安全運行的同時，提升可再生能源利用率。由于電網(wǎng)消納問題，中國一直存在大量棄風現(xiàn)象，而微電網(wǎng)作為可控的電源/負荷系統(tǒng)，可就地消納分布式的可再生能源發(fā)電。大電網(wǎng)將接入可觀、可控的微電網(wǎng)，而不是成千上萬難以直接調(diào)控的分布電源。此外，微電網(wǎng)能通過規(guī)劃調(diào)度和內(nèi)部多樣化的能源組件實現(xiàn)可再生能源優(yōu)化配置，既可實現(xiàn)用戶在不同時間段內(nèi)對冷熱電的不同需求，也能保證能源綜合利用的成本最小化和能源利用效率的最大化。

 

 

實際上，社會、電網(wǎng)、用戶對能源以及微電網(wǎng)發(fā)展的需求并不完全相同甚至相反：用戶的最根本需求是綜合能源消費支出的最小化；電網(wǎng)公司的需求是希望微電網(wǎng)對電網(wǎng)本身的規(guī)劃、運行給予最大支持，并對電網(wǎng)安全、經(jīng)濟利益的影響最小化；全社會的訴求，則是能效和環(huán)保。

 

電力難以儲存，供需平衡依靠實時完成。因此，建設(shè)能夠平衡多方訴求的微電網(wǎng)，最主要的挑戰(zhàn)是微電網(wǎng)的規(guī)劃、目前計劃和實時運行。在微電網(wǎng)發(fā)展中，中國電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)扮演引領(lǐng)者角色，它們從專業(yè)的規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)和運營人才到微電網(wǎng)核心技術(shù)的研發(fā)都具有先天優(yōu)勢。電網(wǎng)企業(yè)可從微電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、運營一體化服務(wù)方面挖掘和獲取高端價值。尤其是微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計，這一階段既是微電網(wǎng)成功建設(shè)運營的關(guān)鍵，也是少有其他競爭對手的市場。在建設(shè)運營階段，為實現(xiàn)微電網(wǎng)價值最大化，商業(yè)模式可以非常多樣：電網(wǎng)公司可自己出資經(jīng)營，也可與其他優(yōu)勢企業(yè)合資共同經(jīng)營，或電網(wǎng)公司以專業(yè)服務(wù)的形式進行投資并參與運營。如果電網(wǎng)企業(yè)面對客戶需求改變自身的保守形象，還將更進一步通過靈活利用微電網(wǎng)系統(tǒng)，成為能源管理服務(wù)專家。

 

（周勤為埃森哲技術(shù)研究院智能電網(wǎng)部主任；王靖為埃森哲資源事業(yè)部董事總經(jīng)理；童華為埃森哲亞太區(qū)公用事業(yè)研究部經(jīng)理）