中電聯(lián)：淺析微電網(wǎng)發(fā)展方向

2017-09-11 10:05:07 電力系統(tǒng)自動(dòng)化　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

自2016年3月《關(guān)于推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》發(fā)布以來(lái)，國(guó)家先后推動(dòng)了多能互補(bǔ)集成優(yōu)化、互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源等各類示范項(xiàng)目。2017年7月《推進(jìn)并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設(shè)試行辦法》(以下簡(jiǎn)稱《辦法》)發(fā)布，國(guó)家以

自2016年3月《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》發(fā)布以來(lái)，國(guó)家先后推動(dòng)了多能互補(bǔ)集成優(yōu)化、“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源等各類示范項(xiàng)目。2017年7月《推進(jìn)并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設(shè)試行辦法》(以下簡(jiǎn)稱《辦法》)發(fā)布，國(guó)家以園區(qū)微網(wǎng)為落腳點(diǎn)，推進(jìn)建設(shè)多能互補(bǔ)、集中與分布式協(xié)同、多元融合、供需互動(dòng)的新型能源生產(chǎn)與消費(fèi)體系。目前我國(guó)推動(dòng)能源互聯(lián)網(wǎng)和各類園區(qū)微電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，缺乏相關(guān)商業(yè)模式、市場(chǎng)機(jī)制及關(guān)鍵技術(shù)支持。本公眾號(hào)特邀華北電力大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心劉敦楠副主任擔(dān)任特約編輯，邀請(qǐng)來(lái)自國(guó)家能源局電力司、中電聯(lián)技經(jīng)中心、華北電力大學(xué)、中國(guó)電科院等各位專家，對(duì)《辦法》中以下關(guān)鍵問題進(jìn)行解讀：

①微電網(wǎng)的發(fā)展方向；②當(dāng)前我國(guó)微電網(wǎng)發(fā)展問題及整體解決思路；③并網(wǎng)型微電網(wǎng)的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)及管理流程；④并網(wǎng)型微電網(wǎng)的“源—網(wǎng)—荷”一體化運(yùn)營(yíng)模式；⑤并網(wǎng)型微電網(wǎng)的內(nèi)外兩級(jí)售電模式；⑥并網(wǎng)型微電網(wǎng)內(nèi)分布式、儲(chǔ)能、需求側(cè)響應(yīng)的運(yùn)營(yíng)模式；⑦并網(wǎng)型微電網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景、財(cái)務(wù)性能及核心技術(shù)。

通過(guò)對(duì)上述問題解讀，希望為我國(guó)各類園區(qū)微網(wǎng)試點(diǎn)工程的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)提供理論支撐和技術(shù)參考。

淺析微電網(wǎng)發(fā)展方向

中電聯(lián)電力發(fā)展研究院

微電網(wǎng)最早由美國(guó)威斯康辛大學(xué)BobLasster等學(xué)者于2001年正式提出，此后，作為協(xié)調(diào)電網(wǎng)與分布式發(fā)電之間矛盾的重要手段，引發(fā)世界各國(guó)專家的廣泛關(guān)注和深入研究。長(zhǎng)期以來(lái)，由于缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和定義，各界對(duì)微電網(wǎng)的理解不盡相同，對(duì)其系統(tǒng)容量和結(jié)構(gòu)型式存在較大爭(zhēng)議。2017年7月24日，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局關(guān)于印發(fā)《推進(jìn)并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設(shè)試行辦法》的通知（發(fā)改能源〔2017〕1339號(hào)），以下簡(jiǎn)稱《試行辦法》，明確了微電網(wǎng)的定義和界定，對(duì)于統(tǒng)一發(fā)展理念、指引發(fā)展方向具有重要意義。

一、發(fā)展微電網(wǎng)的背景

在世界各國(guó)大規(guī)模發(fā)展可再生能源、快速推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)的背景下，微電網(wǎng)以其能源利用的多元化、并網(wǎng)接入的友好化、運(yùn)行控制的智能化、負(fù)荷需求的定制化等典型特征，將在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與供給側(cè)改革中發(fā)揮重要作用。

2016年11月，李克強(qiáng)總理在主持審議“十三五”能源規(guī)劃時(shí)就曾強(qiáng)調(diào)，要集中力量在微電網(wǎng)技術(shù)上取得突破。2017年1月正式印發(fā)的《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中，鼓勵(lì)具備條件地區(qū)開展多能互補(bǔ)集成優(yōu)化的微電網(wǎng)示范應(yīng)用。《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中，鼓勵(lì)在需求較大和資源條件好的地區(qū)，建設(shè)可再生能源為主、天然氣等互補(bǔ)的聯(lián)網(wǎng)型微電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)冷熱電負(fù)荷的動(dòng)態(tài)平衡及與大電網(wǎng)的靈活互動(dòng)。

二、為什么要發(fā)展微電網(wǎng)

（一）我國(guó)能源形勢(shì)

一是我國(guó)能源與用電需求分布極不均衡，電力流主要由西北、西南煤電、水電基地流向東部負(fù)荷中心，輸電距離長(zhǎng)、輸送容量大。

二是隨著“巴黎協(xié)定”的簽署及應(yīng)對(duì)氣候變化的承諾，節(jié)能減排任務(wù)艱巨。

三是可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量迅猛增長(zhǎng)，但平均發(fā)電小時(shí)呈下降趨勢(shì)，部分地區(qū)棄風(fēng)棄光嚴(yán)重。

（二）電網(wǎng)面臨的新問題

面對(duì)我國(guó)能源形勢(shì)和特點(diǎn)，電網(wǎng)也將迎來(lái)新的問題。

①電網(wǎng)日益復(fù)雜，負(fù)荷增長(zhǎng)迅速，負(fù)荷中心的外受電比例逐步加大，安全穩(wěn)定問題日益突出，如何防范大面積停電，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行？

②面對(duì)大規(guī)模可再生能源和大范圍分布式電源的接入；電網(wǎng)如何處理各類可再生電源、間歇性電源和負(fù)荷大量接入后的協(xié)調(diào)運(yùn)行？

③如何滿足客戶日益提高的對(duì)供電可靠性、電能質(zhì)量等電力服務(wù)需求？

（三）發(fā)展微電網(wǎng)的意義

①發(fā)展并網(wǎng)型微電網(wǎng)，有利于促進(jìn)清潔能源就地生產(chǎn)、就近消納，減少負(fù)荷中心對(duì)外部電能的需求。

②微電網(wǎng)的削峰填谷、平衡負(fù)荷的作用，有利于現(xiàn)有發(fā)電輸電設(shè)備的備用減少，提高可再生能源的利用率。

③作為大電網(wǎng)的一部分，與大電網(wǎng)互為補(bǔ)充，在大電網(wǎng)故障時(shí)提高供電可靠性。

④通過(guò)控制系統(tǒng)和能量管理系統(tǒng)提升電能質(zhì)量，滿足用戶個(gè)性化用電需求。

（四）“四個(gè)革命”與微電網(wǎng)發(fā)展

能源消費(fèi)革命：發(fā)展并網(wǎng)型微電網(wǎng)，以多聯(lián)供等形式提升能源綜合利用效率，利用能量管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷監(jiān)控與節(jié)能售電，通過(guò)內(nèi)部自主協(xié)商定價(jià)機(jī)制鼓勵(lì)用戶參與負(fù)荷管理和需求側(cè)響應(yīng)，有利于改善用能習(xí)慣，構(gòu)建節(jié)能、高效的能源消費(fèi)體系。

能源供給革命：發(fā)展以可再生能源為主的微電網(wǎng)，促進(jìn)能源就地清潔生產(chǎn)和就近高效利用，有助于當(dāng)?shù)乜稍偕茉醋畲蠡茫档蛯?duì)化石能源的依賴，推動(dòng)構(gòu)建綠色低碳、安全可靠、多元持續(xù)的能源供給體系。

能源技術(shù)革命：微電網(wǎng)作為平抑間歇性和波動(dòng)性、提高新能源接納比的重要手段，作為多種新技術(shù)融合的重要載體，其規(guī)模化發(fā)展勢(shì)必帶動(dòng)分布式電源、智能控制、儲(chǔ)能等技術(shù)革新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

能源體制革命：微電網(wǎng)采用一體化運(yùn)營(yíng)模式開展發(fā)、配、售電業(yè)務(wù)，其多元融合的特點(diǎn)將促進(jìn)運(yùn)營(yíng)模式和交易機(jī)制的創(chuàng)新；同時(shí)《試行辦法》鼓勵(lì)多元化資本投資微電網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，使電力市場(chǎng)參與者大大增加，競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，配、售電環(huán)節(jié)更加開放。

三、發(fā)展什么樣的微電網(wǎng)

針對(duì)國(guó)內(nèi)能源形勢(shì)和電網(wǎng)面臨的新問題，如何探索符合我國(guó)能源戰(zhàn)略的微電網(wǎng)發(fā)展方向，《試行辦法》從以下要點(diǎn)給出了答案。

（一）并網(wǎng)型

《試行辦法》旨在實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)與并入電網(wǎng)備用、調(diào)峰、需求側(cè)響應(yīng)等雙向服務(wù)，因此政策支持僅適用于并網(wǎng)型微電網(wǎng)。獨(dú)立型微電網(wǎng)可由省級(jí)能源管理部門根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)情況，因地制宜、自行管理，若獨(dú)立型微電網(wǎng)因發(fā)展需要并入電網(wǎng)，則須符合《試行辦法》中的相關(guān)規(guī)定后，才能享受金融、財(cái)稅及機(jī)制等相關(guān)政策。

（二）基本特征

為明確界定微電網(wǎng)、分布式電源與局域網(wǎng)，《辦法》對(duì)微電網(wǎng)提出“微型、清潔、自治、友好“四個(gè)基本特征并明確量化指標(biāo)。該四個(gè)特征是界定微電網(wǎng)的判定標(biāo)尺，是能否享有相關(guān)權(quán)利與政策支持的重要依據(jù)。

其中：

①電壓等級(jí)限制在35kV及以下，一是通過(guò)電壓等級(jí)控制供電范圍，有效促進(jìn)能源就地消納；二是電壓等級(jí)的逐級(jí)降低，符合輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)-微電網(wǎng)的電力網(wǎng)架設(shè)置。

②系統(tǒng)容量限制在20MW，同時(shí)規(guī)定年交換電量不超過(guò)年用電量的50%，可以避免以微電網(wǎng)名義建設(shè)大容量電源或是分布式電源打捆并網(wǎng)，同時(shí)防止以大電網(wǎng)供電為主的用電負(fù)荷套取微電網(wǎng)政策。

③“可再生能源裝機(jī)容量占比在50%以上，或天然氣多聯(lián)供系統(tǒng)綜合能源利用效率在70%以上”的規(guī)定，一是符合“構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代化能源體系”的戰(zhàn)略目標(biāo)，二是對(duì)于發(fā)展初期，并未制定過(guò)于苛刻的量化指標(biāo)，以鼓勵(lì)微電網(wǎng)多樣化發(fā)展。另外，《試行辦法》還要求“建立健全考評(píng)機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)微電網(wǎng)可再生能源就地消納、能源綜合利用效率、節(jié)能減排效益等考核與評(píng)估”。由此筆者認(rèn)為，可再生能源占比及能源利用效率作為評(píng)估的重要依據(jù)，隨著微電網(wǎng)的不斷推進(jìn)，其要求將逐步提高。

四、如何促進(jìn)微電網(wǎng)發(fā)展

（一）政策支持方面

《試行辦法》指出，微電網(wǎng)除按照現(xiàn)有政策享有可再生能源基金補(bǔ)貼及綠色信貸支持外，鼓勵(lì)各地政府對(duì)微電網(wǎng)發(fā)展給予配套政策支持。據(jù)悉，江蘇省發(fā)改委已結(jié)合《試行辦法》精神，制定完成了相關(guān)省內(nèi)指導(dǎo)意見，擬上報(bào)省政府批復(fù)。其他各省從資金、價(jià)格、金融以及電力體制改革等方面，也在積極制定推動(dòng)微電網(wǎng)建設(shè)的相關(guān)實(shí)施細(xì)則。

研究制定微電網(wǎng)所在地區(qū)需求側(cè)管理政策，探索建立微電網(wǎng)可作為市場(chǎng)主體參與的可中斷負(fù)荷調(diào)峰、電儲(chǔ)能調(diào)峰、黑啟動(dòng)等服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制，鼓勵(lì)微電網(wǎng)作為獨(dú)立輔助服務(wù)提供者參與輔助服務(wù)交易。

研究新型備用容量定價(jià)機(jī)制，采取自主申報(bào)備用容量并繳納相應(yīng)費(fèi)用的方式，為微電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)主體減負(fù)。

（二）并網(wǎng)服務(wù)方面

對(duì)于微電網(wǎng)并網(wǎng)，《試行辦法》中規(guī)定：“電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)為微電網(wǎng)提供公平無(wú)歧視的接入服務(wù)”，“微電網(wǎng)接入公用配電網(wǎng)及由此引起的公用配電網(wǎng)建設(shè)與改造由電網(wǎng)企業(yè)承擔(dān)”，“國(guó)家能源局派出能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)會(huì)同省級(jí)能源管理部門建立并網(wǎng)爭(zhēng)議協(xié)調(diào)機(jī)制，切實(shí)保障各方權(quán)益”。由此可見，微電網(wǎng)作為平抑波動(dòng)性、提供輔助服務(wù)、實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式配電網(wǎng)的有效方式，相對(duì)分布式電源理應(yīng)更受歡迎，享有更好并網(wǎng)服務(wù)。

（三）后續(xù)工作方面

一是做好《試行辦法》的宣貫與培訓(xùn)。為進(jìn)一步促進(jìn)《試行辦法》落實(shí)，切實(shí)推動(dòng)微電網(wǎng)健康發(fā)展，國(guó)家能源局近期將召開宣貫會(huì)議，同時(shí)通過(guò)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)組織技術(shù)論壇、培訓(xùn)交流等系列活動(dòng)，持續(xù)加強(qiáng)各界對(duì)微電網(wǎng)的認(rèn)識(shí)和理解，深入把握微電網(wǎng)的發(fā)展政策和鼓勵(lì)方向，全面提升行業(yè)管理和技術(shù)水平。

二是加快構(gòu)建微電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系。為配套支撐《試行辦法》落實(shí)，促進(jìn)微電網(wǎng)建設(shè)有規(guī)可依，國(guó)建能源局正在組織開展“并網(wǎng)型微電網(wǎng)中電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)專項(xiàng)計(jì)劃”，涉及微電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)、接入系統(tǒng)、并網(wǎng)調(diào)度、運(yùn)行調(diào)試等方面的12項(xiàng)中電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)正在抓緊編制，力爭(zhēng)年底前發(fā)布。

有理由相信，隨著《試行辦法》的出臺(tái)及后續(xù)一系列活動(dòng)的開展，未來(lái)微電網(wǎng)技術(shù)和建設(shè)必將呈現(xiàn)加速發(fā)展態(tài)勢(shì)。

主要作者介紹

徐亮，中電聯(lián)電力發(fā)展研究院電網(wǎng)咨詢部線路室主任，高級(jí)工程師。從事輸電線路設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)評(píng)審工作十五年，全程參與了《推進(jìn)并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設(shè)試行辦法》的起草工作。

責(zé)任編輯：lixin

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