微電網(wǎng)對于農(nóng)村社區(qū)、企業(yè)，以及全球9億無電人口的供電具有重要意義。雖然微電網(wǎng)在許多地區(qū)仍屬新興行業(yè)，卻已經(jīng)是成本最低的供電選擇。微電網(wǎng)形成規(guī)模、充分發(fā)揮潛力需克服兩個挑戰(zhàn)：首先，農(nóng)村用戶的用電需求通常比較有限，有時甚至無法支付電費(fèi)；其次，各地普遍缺乏微電網(wǎng)支持政策和法規(guī)。本報告介紹了全球微電網(wǎng)市場現(xiàn)狀，旨在幫助微電網(wǎng)從業(yè)者及感興趣人士了解微電網(wǎng)在確保供電方面的作用。
2018年年底，全球無電人口從2010年的14億降至約9億。電網(wǎng)覆蓋范圍擴(kuò)大及獨(dú)立光伏系統(tǒng)的快速部署為無電人口下降做出了貢獻(xiàn)，特別是在亞洲。近年來，在撒哈拉以南非洲，無電人口數(shù)量在6億上下。在目前行業(yè)發(fā)展和人口持續(xù)增長的趨勢下，2030年估計無法實現(xiàn)全民用電。根據(jù)國際能源署的數(shù)據(jù)，2030年全球仍將有6.2億無電人口。
隨著光伏和電化學(xué)儲能成本持續(xù)快速下降，遠(yuǎn)程連接、控制和數(shù)據(jù)分析方面也有了更多可行選擇，有了新技術(shù)的加持，更加分散的小型分布式供電成為可能。光伏混合微電網(wǎng)組合使用光伏和其他分布式能源，在度電成本和部署速度方面與主電網(wǎng)擴(kuò)展形成競爭互補(bǔ)關(guān)系。
電網(wǎng)擴(kuò)展一直是提供供電服務(wù)的主要途徑，但與獨(dú)立電源相比，主電網(wǎng)擴(kuò)展的“藍(lán)?！敝饾u萎縮，其農(nóng)村新用戶的獲取成本越來越高。許多國有公用事業(yè)負(fù)債累累，且無電人口存在迫切的用電需求，因此，采用融合多種技術(shù)的最低成本途徑對政府和公用事業(yè)非常關(guān)鍵。
據(jù)統(tǒng)計，截至2020年3月，撒哈拉以南非洲、亞洲和島國（其中一些在拉丁美洲）共有7,181個微電網(wǎng)項目。目前在運(yùn)的微電網(wǎng)有5,544個，其中63％是光伏微電網(wǎng)或光伏混合微電網(wǎng)，21％接入水電，11％接入柴油/重油發(fā)電機(jī)。目前，已有微電網(wǎng)僅能滿足農(nóng)村電氣化總需求的一小部分。
全球微電網(wǎng)市場中增長最快的部分是光伏混合微電網(wǎng)。已有微電網(wǎng)中有32％以柴油/重油（HFO）發(fā)電或水電作為電源，但是光伏是當(dāng)今微電網(wǎng)最常用的發(fā)電技術(shù)。
典型的現(xiàn)代微電網(wǎng)由光伏電源和儲能系統(tǒng)組成。開發(fā)商傾向于采用鉛酸電池，因為鉛酸電池更容易獲得，且前期投入成本較低。但隨著技術(shù)成本大幅下降，開發(fā)商也開始采用鋰離子電池。我們估計，2019年配置儲能的微電網(wǎng)中有66％采用鉛酸電池，32％采用鋰離子電池，但兩者的市場份額估計會變化。
大多數(shù)微電網(wǎng)開發(fā)商都是小型企業(yè)或初創(chuàng)企業(yè)。近年來，隨著光伏混合微電網(wǎng)市場的發(fā)展，大型和國際公司也開始從事微電網(wǎng)開發(fā)。部分企業(yè)的參與方式是收購電池儲能系統(tǒng)、不間斷電源（UPS）和控制軟件技術(shù)的企業(yè)；EDF、Enel、ENGIE、Iberdrola、殼牌和東京電力等公用事業(yè)和石油企業(yè)則與開發(fā)商合作，或?qū)ζ溥M(jìn)行投資。三井和住友等日本貿(mào)易公司也投資了微電網(wǎng)開發(fā)商。企業(yè)投資微電網(wǎng)的部分動力是為2015年聯(lián)合國大會上通過的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)（SDG）做貢獻(xiàn)。
微電網(wǎng)開發(fā)商面對的典型挑戰(zhàn)有兩個：農(nóng)村用電需求有限和用戶支付能力有限。無法增加這部分用戶的用電需求，也就意味著微電網(wǎng)項目距離實現(xiàn)盈虧平衡需要更長時間。微電網(wǎng)的商業(yè)模式很多，但都越來越關(guān)注刺激微電網(wǎng)用電量、提高項目經(jīng)濟(jì)性。除了為居民用戶提供服務(wù)外，一些開發(fā)商還加大了對小型企業(yè)、工業(yè)用戶、農(nóng)業(yè)設(shè)備用戶和電訊塔等生產(chǎn)型電力用戶的挖掘，上述用戶的用電需求比居民用戶更高，可預(yù)測性更強(qiáng)，有利于提高每用戶平均收入（ARPU）。
部分開發(fā)商不僅售電，還提供設(shè)備融資，用戶無需投入前期成本即可使用設(shè)備。其他開發(fā)商采用KeyMaker模式，他們從當(dāng)?shù)刭徺I原料（例如魚），通過微電網(wǎng)供電進(jìn)行加工，然后以更高的價格在城市地區(qū)出售最終產(chǎn)品（例如加工后的魚）。
到2030年，撒哈拉以南非洲，亞洲和島嶼國家將有2.38億個家庭需要供電服務(wù)，以實現(xiàn)普全民供電。微電網(wǎng)滿足其中一半的需求，為1.11億家庭供電，估計需要1,280億美元的資本投資，比正常情況下的資本投資高78％。微電網(wǎng)是許多中低密度地區(qū)的最經(jīng)濟(jì)的供電選擇，能解決低收入家庭的供電問題。
一組數(shù)據(jù)
5,544
在撒哈拉以南非洲、亞洲和島國的微電網(wǎng)安裝數(shù)量，其中部分島國位于南美洲
0.49-0.68美元/千瓦時
通過獨(dú)立型光伏混合微電網(wǎng)供電的生產(chǎn)型用戶和家庭用戶電價范圍
1.11億
到2030年，撒哈拉以南非洲，亞洲和島國通過微電網(wǎng)供電的家庭數(shù)量
