微電網(wǎng)和分布式發(fā)電的“前世今生”

隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，能源分布與供應，消費與環(huán)保的矛盾日趨突出。為保護生態(tài)環(huán)境，改善霧霾，國家大力倡導發(fā)展清潔能源，而伴隨著清潔能源開發(fā)利用規(guī)模的擴大，清潔能源電力并網(wǎng)難卻不斷顯現(xiàn)。為改善并網(wǎng)的種種弊端，人們已將視角轉(zhuǎn)向微電網(wǎng)技術(shù)，使微電網(wǎng)由科研試驗向推廣應用發(fā)展。從技術(shù)層面看，微電網(wǎng)技術(shù)已成為分布式發(fā)電供電系統(tǒng)集成技術(shù)的核心，也是分布式發(fā)電大規(guī)模工業(yè)化應用的關鍵。在清潔能源發(fā)電比重不斷加大的狀況下，只有通過分布式發(fā)電以微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)，才能最大限度發(fā)揮分布式發(fā)電的效能，因而微電網(wǎng)發(fā)展將被寄予厚望。

微電網(wǎng)實質(zhì)上是個小電網(wǎng)，而分布式發(fā)電是基礎，但傳統(tǒng)大電網(wǎng)是在火電體系下建起來的。微電網(wǎng)的形成與發(fā)展絕不是對大電網(wǎng)的挑戰(zhàn)，而是對大電網(wǎng)有益補充，也是實現(xiàn)電網(wǎng)高效、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)供電的重要環(huán)節(jié)。微電網(wǎng)能將分布式發(fā)電與配電網(wǎng)連接起來而起到“橋梁”作用，破解可再生能源電力并網(wǎng)難題。隨著微電網(wǎng)技術(shù)的成熟，清潔能源發(fā)電成本下降，儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以及石化能源價格上揚，必將促進微電網(wǎng)快速發(fā)展，為分布式發(fā)電并網(wǎng)提供支撐。

一、微電網(wǎng)概念及其優(yōu)越性

微電網(wǎng)的基礎是分布式發(fā)電，實質(zhì)是個小型電網(wǎng)，由各種分布式電源、儲能系統(tǒng)、負荷、監(jiān)控、保護、計量、通信等組成。微電網(wǎng)相當于電力系統(tǒng)中的“毛細管”，也是智能電網(wǎng)中新的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)單元。值得一提的是儲能系統(tǒng)，它是微電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠供電的基礎，即在孤網(wǎng)運行也能保證重要客戶的用電需求。

微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與電力電子技術(shù)、計算機控制技術(shù)和通信技術(shù)緊密相關，微電網(wǎng)的興起讓人們仿佛看到了有效化解清潔能源電力并網(wǎng)的希望，從而推動清潔能源發(fā)電的快速發(fā)展，具有鮮明的技術(shù)革命特征。微電網(wǎng)具有靈活的運行方式和可調(diào)度的性能，既可接入配電網(wǎng)運行，也可作為獨立電網(wǎng)運行。通過相關控制裝置對兩種運行方式進行切換，使之達到協(xié)調(diào)配合，提高供電可靠性。

對配電網(wǎng)而言，微電網(wǎng)是個可控、可調(diào)度的負荷，使電力調(diào)度人員不再直面各個分布式電源，而是通過微電網(wǎng)對分布式電源進行有效控制和管理。微電網(wǎng)是配電網(wǎng)有機組成部分和有益補充，其發(fā)展也必將促進清潔能源市場迅速擴容，有效提振市場情緒，實現(xiàn)多能互補、協(xié)調(diào)發(fā)展?；谖㈦娋W(wǎng)與配電網(wǎng)的相互作用機理，規(guī)范微電網(wǎng)與配互動模式，只有滿足微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)的技術(shù)要求，才能提高其協(xié)調(diào)控制能力和能效，為經(jīng)濟發(fā)展提供電力支撐，實現(xiàn)城鄉(xiāng)社會用能清潔化。

二、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)大力發(fā)展清潔能源

我國煤炭消耗量全球第一，而燃煤是導致大氣污染重要原因之一。在節(jié)能減排壓力增大形勢下，則需在生態(tài)優(yōu)先的和諧理念引領下，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展清潔能源，轉(zhuǎn)變發(fā)電用能結(jié)構(gòu)，改變傳統(tǒng)能源消費方式，以提高能源效率為主線，保障合理用能，鼓勵節(jié)約用能，限制粗放用能，控制能源消費的過快增長。以落實大氣污染防治為契機大力發(fā)展清潔能源，使能源發(fā)展呈現(xiàn)多元化。電力作為與生態(tài)環(huán)境息息相關行業(yè)，既是重要二次能源，又是一次能源消耗大戶，也是污染物減排的重點領域。無論是從降低能源消耗強度，還是擴大清潔能源消費的角度，提高電能終端消費比重都勢在必行。

電能是安全、優(yōu)質(zhì)、高效、可靠、清潔的二次能，只有大規(guī)模發(fā)展清潔能源電力，以適應電能大規(guī)模、跨地區(qū)、遠距離輸送和大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置，為實施電能替代提供支撐。為滿足經(jīng)濟快速發(fā)展戰(zhàn)略，統(tǒng)籌能源與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，使能源結(jié)構(gòu)由高碳向低碳轉(zhuǎn)變，能源利用由粗放向集約轉(zhuǎn)變，能源服務由單向供給向智能互動轉(zhuǎn)變，構(gòu)建安全、高效、可靠、完善的現(xiàn)代能源供應保障體系。

在經(jīng)濟社會持續(xù)快速發(fā)展的形勢下，能源需求仍保持較快增長態(tài)勢，為緩解生態(tài)污染壓力，則需轉(zhuǎn)變發(fā)電能源結(jié)構(gòu)，以電力中心聚合綠色能源正能量，大力發(fā)展清潔能源電力，使之達到與社會效益和生態(tài)效益協(xié)調(diào)統(tǒng)一。在大力開發(fā)利用清潔能源發(fā)電時，還須著力解決風能、太陽能發(fā)電的隨機性、間歇性電力的并網(wǎng)影響，從而提高清潔能源電力的并網(wǎng)與消納能力，為電能替代提供電支撐。

國家能源局宣布從2012年9月起正式啟動創(chuàng)建100座“新能源示范城市”，事實上新能源示范城市的建設是離不開分布式發(fā)電和微電網(wǎng)參與，這是有效促進清潔能源開發(fā)利用和落實大氣污染防治措施的重要舉措。在大力發(fā)展清潔能源發(fā)電的同時，還要在新能源電力質(zhì)量，使之呈現(xiàn)出安全、高效、優(yōu)質(zhì)、綠色的喜人態(tài)勢，更好服務社會民生。

隨著《分布式發(fā)電管理辦法》和《分布式發(fā)電并網(wǎng)辦法》的出臺，分布式發(fā)電必將迎來新一輪發(fā)展機遇，也推動微電網(wǎng)發(fā)展的進一步升溫。國家電網(wǎng)公司向社會發(fā)布《關于做好分布式發(fā)電并網(wǎng)服務工作意見》(暫行)，并作出按政策全額收購富余電力的承諾，以及《促進風能發(fā)展白皮書》的發(fā)布等，這些都必將會更好促進分布式發(fā)電的發(fā)展和并網(wǎng)消納，為經(jīng)濟發(fā)展提供電力支撐。

三、微電網(wǎng)為分布式發(fā)電并網(wǎng)提供支撐

能源是經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎，而能源發(fā)展也面臨資源約束趨緊，環(huán)境污染嚴重，生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴峻形勢。國家倡導大力發(fā)展清潔能源，伴隨著清潔能源發(fā)電的逐步發(fā)展，清潔能源電力并網(wǎng)問題也不斷顯現(xiàn)。為改善新能源電力并網(wǎng)的弊端，人們已將視角轉(zhuǎn)向微電網(wǎng)技術(shù)。

隨著相關新能源發(fā)電并網(wǎng)政策出臺，可破解清潔能源電力并網(wǎng)難題，必將促進清潔能源發(fā)電的快速發(fā)展。依靠清潔能源電力的優(yōu)勢，可實現(xiàn)多能互補協(xié)調(diào)開發(fā)，促進分布式發(fā)電更好發(fā)展，推動微電網(wǎng)進一步升溫。在光伏、風電等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，無論在新農(nóng)村電網(wǎng)建設，還是城市供電網(wǎng)絡，微電網(wǎng)正扮演一個越來越重要角色。同時還要在清潔能源電力發(fā)展中，不斷拓展新思路，打破新能源電力負荷要在當?shù)仄胶怆娏π枨蟮氖`和限制?？赏ㄟ^微電網(wǎng)將分布式電源分散、多點接入配電網(wǎng)，不但有利于清潔能源電力并網(wǎng)消納，而且也能最大限度發(fā)揮分布式發(fā)電的效能，提高清潔能源的利用效率。

微電網(wǎng)是接入分布式發(fā)電的配電子系統(tǒng)，實際上也是一個小型電網(wǎng)，其基礎是分布式發(fā)電，如光伏、生物質(zhì)能發(fā)電，只有通過微電網(wǎng)與配電網(wǎng)連接起來而起到“橋梁”作用，有利于可再生能源電力的并網(wǎng)消納，不但能促進分布式發(fā)電的更快發(fā)展，而且也提高清潔能源利用效率。

基于微電網(wǎng)與配電網(wǎng)的相互作用機理，只要滿足微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)的基本技術(shù)要求，微電網(wǎng)功能才會顯現(xiàn)出來，才能為眾多可再生能源豐富地區(qū)提高經(jīng)濟效益而發(fā)揮作用。為此，必須從安全角度研究制定微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)技術(shù)標準，規(guī)范微電網(wǎng)與配電網(wǎng)互動模式、運營管理要求，以提高對微電網(wǎng)的快速隔離、孤網(wǎng)保護、無縫切換、穩(wěn)定控制、能量管理等方面取得技術(shù)上突破，讓更加完善的微電網(wǎng)為分布式發(fā)電并網(wǎng)提供技術(shù)支撐。

四、結(jié)束語

隨著分布式發(fā)電的加快發(fā)展，微電網(wǎng)將被寄予厚望。在政策引領微電網(wǎng)的發(fā)展中，則需著力解決微電網(wǎng)運行中的快速隔離、孤網(wǎng)保護、無縫切換、穩(wěn)定控制、運營管理等技術(shù)問題，必將會大幅度提振其市場情緒。在破解分布式發(fā)電并網(wǎng)難題的同時，必將會推動清潔能源發(fā)電的快速發(fā)展，為全面建設小康社會，實現(xiàn)中國夢，提供電力支撐，也是落實十八大精神具體實踐。