國外對于微電網(wǎng)的研究起步較早,在關(guān)鍵技術(shù)方面已取得一些突破,并在小規(guī)模微電網(wǎng)中得到驗(yàn)證。其中美國、歐洲、日本及加拿大等建設(shè)了一批示范工程,為微電網(wǎng)的發(fā)展提供了一些經(jīng)驗(yàn)借鑒,成為微電網(wǎng)領(lǐng)域領(lǐng)先國家。國外正在推動微電網(wǎng)向更高電壓等級、更大容量發(fā)展。
國內(nèi)微電網(wǎng)研究處于起步探索階段,國家電網(wǎng)公司是微電網(wǎng)技術(shù)研究的主要機(jī)構(gòu)。2011 年8 月,國網(wǎng)電科院微電網(wǎng)技術(shù)體系研究項目通過驗(yàn)收。該項目首次提出了中國微電網(wǎng)技術(shù)體系,涵蓋微電網(wǎng)核心技術(shù)框架、電網(wǎng)應(yīng)對微電網(wǎng)的策略、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和政策等,制定了我國微電網(wǎng)發(fā)展線路和技術(shù)路線圖,對我國微電網(wǎng)不同發(fā)展階段提出了積極的意見和建議。
河北、天津、河南、浙江、珠海等地已經(jīng)在進(jìn)行微電網(wǎng)示范項目的研究及建設(shè)。其中,珠海東澳島微電網(wǎng)項目的建成,解決了島上長期以來的缺電現(xiàn)象,最大程度地利用海島上豐富的太陽光和風(fēng)力資源,最小程度地利用柴油發(fā)電,提供綠色電力。隨著整個微電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行,東澳島可再生能源發(fā)電比例從30%上升到70%。 2015年8月,,煙臺長島分布式發(fā)電及微電網(wǎng)接入控制工程通過國家發(fā)改委驗(yàn)收,正式竣工投運(yùn)。這是我國北方第一個島嶼微電網(wǎng)工程,可以在外部大電網(wǎng)瓦解的情況下,實(shí)現(xiàn)孤網(wǎng)運(yùn)行保證對重要用戶的連續(xù)供電,極大地提高長島電網(wǎng)的供電能力和供電可靠性。 微電網(wǎng)行業(yè)研究小組分析認(rèn)為,微電網(wǎng)是大電網(wǎng)的有力補(bǔ)充,是智能電網(wǎng)領(lǐng)域的重要組成部分,在工商業(yè)區(qū)域、城市片區(qū)及偏遠(yuǎn)地區(qū)有廣泛的應(yīng)用前景。隨著微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)進(jìn)度加快,預(yù)計微電網(wǎng)將進(jìn)入快速發(fā)展期。
國內(nèi)對微電網(wǎng)的研究取得一定的進(jìn)展,但與歐洲、美國及日本等由研究機(jī)構(gòu)、制造商和電力公司組成的龐大研究團(tuán)隊相比,我國在研究力量和取得成果上仍存在較大差距。
一、缺乏統(tǒng)一、規(guī)范的微電網(wǎng)體系技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
目前國內(nèi)尚無統(tǒng)一、規(guī)范的微電網(wǎng)體系技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,很大程度上影響了微電網(wǎng)技術(shù)的研究和示范工程的建設(shè)。
二、電力電子技術(shù)在微電網(wǎng)中的應(yīng)用水平不高。
微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與先進(jìn)的電力電子技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)、通信技術(shù)緊密相關(guān)。根據(jù)微電網(wǎng)的特殊需求,需要研究使用的電力電子技術(shù)并研制一些新型的電力電子設(shè)備。
三、微電網(wǎng)的保護(hù)控制技術(shù)尚不成熟。
四、投資及運(yùn)維成本高。
微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行要求配置一定容量的儲能系統(tǒng),儲能系統(tǒng)建設(shè)投資成本較高。儲能系統(tǒng)容量配置越大,效果越好,但成本越高,需要找到一個較好的平衡點(diǎn),這和微電網(wǎng)的運(yùn)行要求,峰谷電價政策等都有密切的關(guān)系。微電網(wǎng)監(jiān)控平臺及能量管理系統(tǒng),投資成本高。在運(yùn)維成本上,也比一般電網(wǎng)要高。 2015年7月22日,國家能源局發(fā)布了關(guān)于推進(jìn)新能源微電網(wǎng)示范項目建設(shè)的指導(dǎo)意見,新能源微電網(wǎng)項目可依托已有配電網(wǎng)建設(shè),也可結(jié)合新建配電網(wǎng)建設(shè);可以是單個新能源微電網(wǎng),也可以是某一區(qū)域內(nèi)多個新能源微電網(wǎng)構(gòu)成的微電網(wǎng)群。
國家能源局鼓勵在新能源微電網(wǎng)建設(shè)中,按照能源互聯(lián)網(wǎng)的理念,采用先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)及信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)和使用的智能化匹配及協(xié)同運(yùn)行,以新業(yè)態(tài)方式參與電力市場,形成高效清潔的能源利用新載體。根據(jù)微電網(wǎng)使用示范項目數(shù)量和全球市場容量份額兩種方法估算,中國“十三五”期間微電網(wǎng)增量市場約為200億元-300億元,其中還不包括原有的光伏、配網(wǎng)、電動汽車和儲能需求。 從2015年8月30日舉辦的“光伏微講堂黃埔一期”微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢論壇上獲悉的。參與“十三五”規(guī)劃的專家認(rèn)為,可再生能源的到來已經(jīng)是大勢所趨,微電網(wǎng)有著廣闊的市場前景。目前微電網(wǎng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、商業(yè)模式還需要示范,重點(diǎn)要推廣示范可再生能源微能源網(wǎng),探索最技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行的新商業(yè)模式。 “微電網(wǎng)主要是電力能源生產(chǎn)與消費(fèi)在同一電力用戶或者局域內(nèi)實(shí)現(xiàn)一體化,包括小型電力運(yùn)行管理系統(tǒng)對用電進(jìn)行智能化控制,首先是智能電網(wǎng)在用戶端的具體化,其次是分布式能源的升級版,將可再生能源的自由利用和常規(guī)能源的高效利用結(jié)合起來,是推進(jìn)能源發(fā)展及經(jīng)營管理方式變革的重要載體?!眹夷茉淳中履茉磁c可再生能源司副司長梁志鵬在論壇上解釋稱。 同時,微電網(wǎng)也是新一輪電力體制改革之后的新業(yè)態(tài),是電網(wǎng)配售側(cè)向社會主體放開的一種具體方式。在梁志鵬看來,微電網(wǎng)的經(jīng)營應(yīng)該是電網(wǎng)企業(yè)之外的主體,其實(shí)現(xiàn)投資主體多元化要比配電網(wǎng)側(cè)更為容易。 據(jù)了解,相對于美國、日本和歐洲來講,我國的微電網(wǎng)研究起步相對較晚,總體而言處于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、商業(yè)模式的研究示范階段。近期微電網(wǎng)項目建設(shè)被正式提升至國家層面,7月21日,國家能源局對外公布了《關(guān)于推進(jìn)新能源微電網(wǎng)示范項目建設(shè)的指導(dǎo)意見》,要求在電網(wǎng)未覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū)、海島等,優(yōu)先選擇新能源微電網(wǎng)方式,探索獨(dú)立供電技術(shù)和經(jīng)營管理新模式。
梁志鵬說,從現(xiàn)在來看,很多項目都叫微電網(wǎng),但難以作為示范。新能源微電網(wǎng)更多指的是分布式可再生能源和天然氣等分布式常規(guī)能源的高效利用。目前的示范項目申報中,浙江和江蘇等東部地區(qū)比較多。