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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(diǎn)擊量：評(píng)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(jì)和社會(huì)發(fā)展對(duì)能源需求的不斷增長(zhǎng)，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(shí)現(xiàn)多種能源形式的互補(bǔ)而越來(lái)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(shù)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(shè)計(jì)、運(yùn)行、控制、保護(hù)的整體集成技術(shù)，為可再生能源接入提供服務(wù)。微網(wǎng)技術(shù)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(dòng)分布式可再生能源產(chǎn)業(yè)擴(kuò)大發(fā)展，而在此過(guò)程中微網(wǎng)產(chǎn)業(yè)也將逐步成型和規(guī)?；l(fā)展。

從技術(shù)上看，至2020年微網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)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(shù)能夠基本成熟，走向商業(yè)化，具體各技術(shù)方面發(fā)展預(yù)測(cè)如圖2所示。

我國(guó)已逐漸開(kāi)始推廣微網(wǎng)等相關(guān)技術(shù)及系統(tǒng)集成，在“太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用一體化示范”和“金太陽(yáng)示范”中，都提出應(yīng)優(yōu)先考慮利用智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)技術(shù)建設(shè)的用戶側(cè)光伏發(fā)電項(xiàng)目，并在具備條件地區(qū)應(yīng)加快推廣微電網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)示范，完善相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理制度，提高光伏發(fā)電對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)條件的適應(yīng)能力。但總體上，截至目前為止，微電網(wǎng)相關(guān)政策仍屬于缺失階段，微電網(wǎng)技術(shù)主要被部分核心研究所或者企業(yè)掌握。

同時(shí)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(shí)調(diào)整微網(wǎng)相關(guān)政策，另一方面也需要進(jìn)一步引導(dǎo)放開(kāi)電網(wǎng)管制，為更加合理的分布式可再生能源和微網(wǎng)運(yùn)營(yíng)模式創(chuàng)造寬松的政策環(huán)境，以使通過(guò)微網(wǎng)能夠更好地服務(wù)于用戶、運(yùn)營(yíng)商、電網(wǎng)等多方參與者，讓投資者決定投資收益問(wèn)題，鼓勵(lì)可再生能源在電力交易市場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值，才能夠激發(fā)投資者和用戶對(duì)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(lè)觀角度看，未來(lái)20年將是微網(wǎng)產(chǎn)業(yè)政策完善階段，也是市場(chǎng)化蓬勃發(fā)展的階段。微網(wǎng)發(fā)展大幅向企業(yè)及獨(dú)立經(jīng)營(yíng)型轉(zhuǎn)變的階段，且不需要政府補(bǔ)貼，市場(chǎng)相對(duì)開(kāi)放，競(jìng)價(jià)策略將會(huì)大幅推廣。對(duì)微網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展路線詳細(xì)預(yù)測(cè)如圖3和圖4所示。

目前來(lái)看，微網(wǎng)示范工程大部分由科技項(xiàng)目和示范工程推動(dòng)，另外也有相當(dāng)數(shù)量的企業(yè)也開(kāi)始自行投資建設(shè)微網(wǎng)。隨著政策引導(dǎo)和相關(guān)示范項(xiàng)目的帶動(dòng)，預(yù)期將會(huì)產(chǎn)生大量從事微網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建設(shè)、集成和運(yùn)營(yíng)管理的相關(guān)企業(yè)，并帶動(dòng)一系列相關(guān)產(chǎn)業(yè)共同快速發(fā)展，包括：

（1）分布式可再生能源關(guān)鍵設(shè)備產(chǎn)業(yè)。微網(wǎng)是一個(gè)綜合的網(wǎng)絡(luò)，帶來(lái)的也將是一個(gè)綜合的設(shè)備市場(chǎng)，首先微網(wǎng)將能夠大力推動(dòng)達(dá)到用戶和投資者投資期望回報(bào)的分布式可再生能源系統(tǒng)，包括各類型光伏電池、風(fēng)機(jī)及其發(fā)電系統(tǒng)等。

（2）微網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備產(chǎn)業(yè)。為達(dá)到微網(wǎng)運(yùn)行控制的高級(jí)應(yīng)用需求，需要增加具備如無(wú)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(shè)備；總體來(lái)看，作為投資中占比最大的關(guān)鍵設(shè)備制造，尤其是新型智能設(shè)備，是未來(lái)微網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展的重要增長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)方向。

（3）微網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)服務(wù)產(chǎn)業(yè)。在未來(lái)電力管制放松的預(yù)期下，微網(wǎng)系統(tǒng)能夠以一個(gè)整體組織內(nèi)部電力生產(chǎn)、傳輸、交易及使用來(lái)深度參與需求側(cè)響應(yīng)等市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)，既可以向電網(wǎng)購(gòu)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(yùn)營(yíng)模式。

（4）變配電自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)。未來(lái)配電網(wǎng)將融合先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、高級(jí)分析技術(shù)以及通信技術(shù)等，從而能夠與用戶側(cè)微網(wǎng)智能化相適應(yīng)，進(jìn)而帶來(lái)巨大的設(shè)備（產(chǎn)品）技術(shù)革新與市場(chǎng)需求，智能用電管理終端、配電自動(dòng)化裝置、遙控遙測(cè)裝置、故障診斷裝置、一體化測(cè)控保護(hù)終端等配電自動(dòng)化設(shè)備的市場(chǎng)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(huì)在一定程度上帶動(dòng)節(jié)能領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

5結(jié)語(yǔ)

（1）大量分布式能源并網(wǎng)會(huì)對(duì)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(yùn)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(shí)現(xiàn)分布式能源的靈活、高效應(yīng)用，解決數(shù)量龐大、形式多樣的分布式能源并網(wǎng)運(yùn)行問(wèn)題，可有效降低系統(tǒng)運(yùn)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(biāo)是實(shí)現(xiàn)各種分布式能源的無(wú)縫接入并發(fā)揮其最大潛力。

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

（4）隨著電力電子技術(shù)和半導(dǎo)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(duì)目前交流微網(wǎng)供電模式，其具有靈活、高效、可靠等優(yōu)點(diǎn)，多端直流系統(tǒng)、交-直流混合系統(tǒng)等也將是未來(lái)微網(wǎng)重要的創(chuàng)新模式。

（5）未來(lái)微網(wǎng)將從信息和電氣兩個(gè)方面向前發(fā)展，逐步形成一個(gè)微網(wǎng)為核心的開(kāi)放對(duì)等的信息-能源互聯(lián)系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)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(dòng)態(tài)靈活供需平衡，并提供雙向互動(dòng)能源服務(wù)，將一個(gè)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(fèi)者互動(dòng)的電網(wǎng)。

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