2015年11月，國務院辦公廳再一次印發(fā)《國家大面積停電事件應急預案》，明確“大面積停電事件是指由于自然災害、電力安全事故和外力破壞等原因造成區(qū)域性電網(wǎng)、省級電網(wǎng)或城市電網(wǎng)大量減供負荷，對國家安全、社會穩(wěn)定以及人民群眾生產(chǎn)生活造成影響和威脅的停電事件”。對應事件分四個級別，其應急響應也設定為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級和Ⅳ級四個等級。規(guī)定了事件處置組織指揮體系。明卻了應對指揮機構分為國家、地方政府、企業(yè)三個層面。可見電網(wǎng)對于國家安全的重要性，現(xiàn)在很多清潔能源無法上網(wǎng)，原因也大體相關連，怎么解決是擺在面前的問題。看看微電網(wǎng)有什么作為！

一、微電網(wǎng)

微電網(wǎng)（Micro-Grid）也譯為微網(wǎng)，是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負荷、監(jiān)控和保護裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。它們接在用戶側，具有成本低、電壓低以及污染小等特點。

微電網(wǎng)的提出旨在實現(xiàn)分布式電源的靈活、高效應用，解決數(shù)量龐大、形式多樣的分布式電源并網(wǎng)問題。 開發(fā)和延伸微電網(wǎng)能夠充分促進分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，實現(xiàn)對負荷多種能源形式的高可靠供給，是實現(xiàn)主動式配電網(wǎng)的一種有效方式，使傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)過渡。

環(huán)境保護和能源供給的雙重壓力，迫使我們大力發(fā)展清潔的可再生能源。高效分布式能源工業(yè)（熱電聯(lián)供）的發(fā)展?jié)摿屠婵臻g巨大。提高供電可靠性和供電質(zhì)量的要求以及遠距離輸電帶來的種種約束都在推動著在靠近負荷中心設立相應電源。通過微電網(wǎng)控制器可以實現(xiàn)對整個電網(wǎng)的集中控制，不需要分布式的就地控制器，而僅采用常規(guī)的量測裝置，量測裝置與就地控制器之間采用快速通訊通道。采用分布式電源和負荷的就地控制器實現(xiàn)微電網(wǎng)暫態(tài)控制，微電網(wǎng)集中能量管理系統(tǒng)實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)安全、經(jīng)濟運行分析。微電網(wǎng)集中能量管理系統(tǒng)與就地控制器采用弱通訊連接。

微電網(wǎng)是一個可以實現(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)，它作為完整的電力系統(tǒng)，依靠自身的控制及管理供能實現(xiàn)功率平衡控制、系統(tǒng)運行優(yōu)化、故障檢測與保護、電能質(zhì)量治理等方面的功能。

智能微電網(wǎng)是規(guī)模較小的分散的獨立系統(tǒng)，是能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)運行，也可以孤立運行。它將分布式電源、儲能裝置、能量裝換裝置、相關負荷和監(jiān)控、保護裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。

二、微電網(wǎng)在全球能源轉(zhuǎn)型中作用漸顯

任何國家，穩(wěn)定的電力供應都是經(jīng)濟發(fā)展和人們?nèi)粘Ｉ畹淖罨颈Ｕ稀ｋm然暫時性的停電對家庭生活只會帶來些許不便，但對于醫(yī)院和軍事基地等關鍵設施而言，斷電很可能會造成重要服務或軍事任務的中斷，繼而危及人類生命安全。為本地需求提供電力的小型網(wǎng)絡——微電網(wǎng)，是規(guī)避這一風險的有效途徑之一。

“目前在全球有數(shù)以百計的微電網(wǎng)正在運行，并且它們的數(shù)量仍在增長。在包括并網(wǎng)型和獨立型系統(tǒng)的各種微電網(wǎng)配置實踐中，我們可以有機會洞察微電網(wǎng)整合高比例波動的可再生能源的能力。”落基山研究所項目總監(jiān)Kaitl yn Bunker和克林頓氣候行動島嶼能源計劃項目經(jīng)理Siana Teelucksin的研究《微電網(wǎng)在全球能源轉(zhuǎn)型中的重要作用》稱。

該研究稱，近年來，太陽能和風能發(fā)電成本大幅下降，這意味著太陽能和風能發(fā)電已經(jīng)具備了與傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電技術相當?shù)某杀靖偁幜Α＿@使得微電網(wǎng)能夠在完成穩(wěn)定電力供應這一主要任務的同時，以經(jīng)濟可行的方式實現(xiàn)清潔能源目標。

三、島嶼微電網(wǎng)轉(zhuǎn)型加快

微電網(wǎng)可以與更大的電網(wǎng)相連接。而在大規(guī)模斷電事故發(fā)生時，微電網(wǎng)可以中斷與主要電網(wǎng)的連接并繼續(xù)獨立運行，保證其服務區(qū)域內(nèi)家用和商用的電力供應。可靠性更高、更具可持續(xù)性以及更低的成本，這些優(yōu)勢使得并網(wǎng)型微電網(wǎng)采用率不斷提高，同時也在促進獨立型微電網(wǎng)的轉(zhuǎn)型。

一些發(fā)展中的島嶼小國在2016年巴黎締約國大會上展現(xiàn)了一定的作用，并且正在積極落實電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，充分利用本地的可再生能源。太陽能光伏、風力發(fā)電以及儲能技術，能夠幫助獨立型微電網(wǎng)履行國際氣候承諾，提高能源獨立性，降低碳排放。

該研究認為，隨著微電網(wǎng)中波動的可再生能源比例的增加，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行需要更精密復雜的控制技術。

以島嶼為例，整個國家(及其經(jīng)濟)都依靠于唯一的電網(wǎng)。電網(wǎng)工程師和運行人員肩負著維持獨立型微電網(wǎng)穩(wěn)定運行的重要任務，因為這會影響到整個國家的運轉(zhuǎn)。

四、并網(wǎng)型和獨立型微電網(wǎng)的共同挑戰(zhàn)

該研究稱，雖然并網(wǎng)型和獨立型微電網(wǎng)明顯不同，但它們有許多共同點。這些共性使得各類微電網(wǎng)的項目經(jīng)驗能夠互相借鑒，加速各類微電網(wǎng)學習曲線的上升勢頭。

并網(wǎng)型微電網(wǎng)的優(yōu)勢是在正常運行時段可以依靠大型電網(wǎng)作為后備，同時，它們與獨立型微電網(wǎng)所應用的技術相似，并面臨著類似的挑戰(zhàn)——如何保證可靠、可持續(xù)且低成本的電力供應。在并網(wǎng)型和獨立型微電網(wǎng)的設計過程中，如何在波動性和穩(wěn)定性能源之間保持正確的平衡是一大主要挑戰(zhàn)。此外，另一個難題是如何在降低成本和建設大規(guī)模備用能源以保證可靠性之間找到經(jīng)濟平衡。

和島嶼電網(wǎng)一樣，傳統(tǒng)的并網(wǎng)型微電網(wǎng)也較大程度依賴于各種化石燃料發(fā)電技術，尤其是柴油發(fā)電。它們的后備系統(tǒng)也常常以燃氣發(fā)電、燃料電池和熱電聯(lián)產(chǎn)技術為主。隨著可再生能源技術成本的穩(wěn)定下降，以及分布式能源的價值得到越來越多的認識、管理與肯定，并網(wǎng)型微電網(wǎng)碳排放強度越來越低，同時發(fā)電來源越來越豐富。并網(wǎng)型微電網(wǎng)的另一個難題是需要為兩種主要運行模式分別設計控制系統(tǒng)。例如，美國加州大學圣地亞哥分校微電網(wǎng)就已成功證明了在連接大型電網(wǎng)和與其隔離時都可正常運行。

五、各種規(guī)模電網(wǎng)共同的機遇

由于獨立型和并網(wǎng)型微電網(wǎng)具有類似的目標、技術與挑戰(zhàn)，兩種微電網(wǎng)的設計者與運營商有機會充分交流，互相學習最佳實踐經(jīng)驗。

該研究認為，考慮到并網(wǎng)型或獨立型微電網(wǎng)斷電的嚴重后果，對微電網(wǎng)構架設計、發(fā)電來源選擇、集成及控制必須經(jīng)過非常仔細地研究。此外，電網(wǎng)運營商正在尋求創(chuàng)新而又經(jīng)過驗證的解決方案，并且已開始嘗試應用新的運營方式，包括更貼近用戶的協(xié)調(diào)工作等。

“考慮到電網(wǎng)擁有者與運營商必須評估的多方面問題，以及微電網(wǎng)所能提供的種種機遇，可以預見，微電網(wǎng)能夠在全球電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型中起到重要的指引作用。”該研究稱，發(fā)達國家歷來有著引領創(chuàng)新、科技進步和(電網(wǎng))運營最佳實踐的傳統(tǒng)，但在發(fā)展微電網(wǎng)的過程中，島嶼國家尤其能夠引領能源轉(zhuǎn)型并分享經(jīng)驗。在意識到安全穩(wěn)定的電力供應是電網(wǎng)健康和國家經(jīng)濟的重要基礎，以及對外部的能源依賴的種種弊端后，各島嶼國家政府和電力公司如今正要抓緊這一難得的機遇發(fā)展和優(yōu)化可再生能源微電網(wǎng)系統(tǒng)。

總之，島嶼國家的實踐給我們提供了驗證：智能微電網(wǎng)可能將是我國供給側能源革命破局的關鍵！