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,并在小規模微電網(wǎng)中得到驗證。其中美國、歐洲、日本及加拿大等建設了一批示范工程,為微電網(wǎng)的發(fā)展提供了一些經(jīng)驗借鑒,成為微電網(wǎng)領(lǐng)域領(lǐng)先國家。國外正在推動(dòng)微電網(wǎng)向更高電壓等級、更大容量發(fā)展。
國內微電網(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)研究的主要機構。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(guò)驗收。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)應對微電網(wǎng)的策略、技術(shù)標準和政策等,制定了我國微電網(wǎng)發(fā)展線(xiàn)路和技術(shù)路線(xiàn)圖,對我國微電網(wǎng)不同發(fā)展階段提出了積極的意見(jiàn)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。其中,珠海東澳島微電網(wǎng)項目的建成,解決了島上長(cháng)期以來(lái)的缺電現象,最大程度地利用海島上豐富的太陽(yáng)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(zhù)整個(gè)微電網(wǎng)系統的運行,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(cháng)島分布式發(fā)電及微電網(wǎng)接入控制工程通過(guò)國家發(fā)改委驗收,正式竣工投運。這是我國北方第一個(gè)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)現孤網(wǎng)運行保證對重要用戶(hù)的連續供電,極大地提高長(cháng)島電網(wǎng)的供電能力和供電可靠性。 微電網(wǎng)行業(yè)研究小組分析認為,微電網(wǎng)是大電網(wǎng)的有力補充,是智能電網(wǎng)領(lǐng)域的重要組成部分,在工商業(yè)區域、城市片區及偏遠地區有廣泛的應用前景。隨著(zhù)微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)進(jìn)度加快,預計微電網(wǎng)將進(jìn)入快速發(fā)展期。
國內對微電網(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構、制造商和電力公司組成的龐大研究團隊相比,我國在研究力量和取得成果上仍存在較大差距。
一、缺乏統一、規范的微電網(wǎng)體系技術(shù)標準和規范。
目前國內尚無(wú)統一、規范的微電網(wǎng)體系技術(shù)標準和規范,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。
二、電力電子技術(shù)在微電網(wǎng)中的應用水平不高。
微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與先進(jìn)的電力電子技術(shù)、計算機控制技術(shù)、通信技術(shù)緊密相關(guān)。根據微電網(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備。
三、微電網(wǎng)的保護控制技術(shù)尚不成熟。
四、投資及運維成本高。
微電網(wǎng)孤網(wǎng)運行要求配置一定容量的儲能系統,儲能系統建設投資成本較高。儲能系統容量配置越大,效果越好,但成本越高,需要找到一個(gè)較好的平衡點(diǎn),這和微電網(wǎng)的運行要求,峰谷電價(jià)政策等都有密切的關(guān)系。微電網(wǎng)監控平臺及能量管理系統,投資成本高。在運維成本上,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)示范項目建設的指導意見(jiàn),新能源微電網(wǎng)項目可依托已有配電網(wǎng)建設,也可結合新建配電網(wǎng)建設;可以是單個(gè)新能源微電網(wǎng),也可以是某一區域內多個(gè)新能源微電網(wǎng)構成的微電網(wǎng)群。
國家能源局鼓勵在新能源微電網(wǎng)建設中,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)現能源生產(chǎn)和使用的智能化匹配及協(xié)同運行,以新業(yè)態(tài)方式參與電力市場(chǎng),形成高效清潔的能源利用新載體。根據微電網(wǎng)使用示范項目數量和全球市場(chǎng)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(chǎng)約為200億元-300億元,其中還不包括原有的光伏、配網(wǎng)、電動(dòng)汽車(chē)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”規劃的專(zhuān)家認為,可再生能源的到來(lái)已經(jīng)是大勢所趨,微電網(wǎng)有著(zhù)廣闊的市場(chǎng)前景。目前微電網(wǎng)技術(shù)、經(jīng)濟、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)與消費在同一電力用戶(hù)或者局域內實(shí)現一體化,包括小型電力運行管理系統對用電進(jìn)行智能化控制,首先是智能電網(wǎng)在用戶(hù)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能源的高效利用結合起來(lái),是推進(jìn)能源發(fā)展及經(jīng)營(yíng)管理方式變革的重要載體。”國家能源局新能源與可再生能源司副司長(cháng)梁志鵬在論壇上解釋稱(chēng)。 同時(shí),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)配售側向社會(huì )主體放開(kāi)的一種具體方式。在梁志鵬看來(lái),微電網(wǎng)的經(jīng)營(yíng)應該是電網(wǎng)企業(yè)之外的主體,其實(shí)現投資主體多元化要比配電網(wǎng)側更為容易。 據了解,相對于美國、日本和歐洲來(lái)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、商業(yè)模式的研究示范階段。近期微電網(wǎng)項目建設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)示范項目建設的指導意見(jiàn)》,要求在電網(wǎng)未覆蓋的偏遠地區、海島等,優(yōu)先選擇新能源微電網(wǎng)方式,探索獨立供電技術(shù)和經(jīng)營(yíng)管理新模式。
梁志鵬說(shuō),從現在來(lái)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比較多。