中國儲能網(wǎng)訊：為什么是智能微電網(wǎng)？
光伏產(chǎn)業(yè)的興衰取決于光伏能否大規(guī)模應(yīng)用，但光伏應(yīng)用不是簡單地建設(shè)地面電站或者屋頂電站就可以解決的。筆者在2014年3月31日的博文《智能光伏微電網(wǎng)的特點與構(gòu)建》一文中指出，光伏發(fā)電具有不穩(wěn)定、能量密度低和功率可調(diào)性差三大缺點，這三大缺點嚴(yán)重阻礙和限制了光伏在供電方面的應(yīng)用，而要克服這三大缺點，唯一的方式就是構(gòu)建智能光伏微電網(wǎng)。該文還介紹了智能光伏微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、特點和構(gòu)建所涉及的技術(shù)層面的問題。
所謂“微電網(wǎng)”，是指采用光伏發(fā)電作為白天的主要供電電源，同時利用其它能夠與光伏互補的各種可再生能源的同時接入來滿足不同氣候條件下的電力供應(yīng)，利用儲能系統(tǒng)和包括微型燃?xì)廨啓C等清潔能源作為供電的調(diào)節(jié)手段，通過先進的自動控制技術(shù)和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)的智能控制和網(wǎng)間的遠(yuǎn)程調(diào)度，直接對供電區(qū)域內(nèi)部的用戶負(fù)荷直接供電的電網(wǎng)。所謂“微”，指的是與現(xiàn)有國家電網(wǎng)相比的，并非指容量小于某個具體的值。微電網(wǎng)同時也可以與公用電網(wǎng)相連（見圖6-1）。
1）克服光伏發(fā)電的缺點
智能微電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展，能夠?qū)⒏鞣N形式的新能源發(fā)電集成起來，并能夠克服光伏發(fā)電和其它新能源發(fā)電的弱點，保證對用戶供電的穩(wěn)定性，充分發(fā)揮新能源清潔和可再生的優(yōu)點，是光伏等各種新能源推廣的基礎(chǔ)和保證。
2）彌補現(xiàn)有大電網(wǎng)的不足
目前，對于我國廣大農(nóng)村以及即將到來的城鎮(zhèn)化建設(shè)，由于大氣污染的壓力，不僅發(fā)電無法采用火力發(fā)電，而且由于傳輸距離較遠(yuǎn)，而單線的容量較小，采用通過骨干電網(wǎng)長距離供電的方式將極不經(jīng)濟。而智能微電網(wǎng)是采用各種新能源就近發(fā)電，因此可減少面向鄉(xiāng)鎮(zhèn)的大型干線電網(wǎng)的投入，大大減少遠(yuǎn)距離、小容量的電網(wǎng)傳輸數(shù)量，還能夠減少既有電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)、有助于穩(wěn)定電網(wǎng)運行，與通過現(xiàn)有電網(wǎng)傳輸電力相比，對于滿足我國城鎮(zhèn)化引發(fā)的新增電力需求具有很大的優(yōu)勢。隨著微電網(wǎng)的數(shù)量的增加與互聯(lián)，能夠?qū)⒊鞘?、城?zhèn)和農(nóng)村的大量工業(yè)與民用建筑和工農(nóng)業(yè)設(shè)施均變?yōu)榘l(fā)電建筑和發(fā)電設(shè)施，為我國迎接第三次工業(yè)革命做好基礎(chǔ)。
3）節(jié)約化石能源、減少霧霾
智能微電網(wǎng)能夠使新能源電力可以真正代替現(xiàn)有的火力發(fā)電而成為替代能源，這不僅可以解決新農(nóng)村和城鎮(zhèn)化帶來的新增用電需求，而且也對原有的電力需求予以規(guī)模性的替代，從而能夠?qū)⒋罅康拿禾俊⑹?、天然氣等能源?jié)約下來作為原材料而不再是燃料使用，這對于節(jié)約地殼中越來越稀缺的化石能源，減少霧霾、酸雨等大氣污染，有著不可替代的作用。
4）自然打破我國電網(wǎng)壟斷的局面
智能微電網(wǎng)首先起源于距離主干電網(wǎng)較遠(yuǎn)、或者線路容量不足的地方。這些地方，往往采用線路增容的方式對增加的供電需求進行電力供應(yīng)，是極不經(jīng)濟的。例如，現(xiàn)在我國的“村村通電”，如果不是政府的強力要求，從商業(yè)角度看，供電公司對農(nóng)村大部分地區(qū)的供電是虧損的，所收取的電費根本無法彌補電網(wǎng)的建設(shè)費用。而智能電網(wǎng)能夠彌補這一缺點，因而將受到供電公司的歡迎。
而微電網(wǎng)由于分布式的天然結(jié)構(gòu)，是不可能由一家或幾家電網(wǎng)公司壟斷的，而當(dāng)大量的微電網(wǎng)建設(shè)是從一個個鄉(xiāng)村、城鎮(zhèn)、園區(qū)或者小區(qū)獨立建設(shè)，而且逐步發(fā)展和互聯(lián)而來的。當(dāng)眾多的微電網(wǎng)開始互聯(lián)的時候，將以“農(nóng)村包圍城市”的方式，自下而上地自然實現(xiàn)對現(xiàn)有骨干電網(wǎng)的替代。今后，將形成大中城市和大工業(yè)區(qū)采用主干網(wǎng)供電，而鄉(xiāng)村和新城鎮(zhèn)及縣域采用微電網(wǎng)供電的局面，這將以自然的方式而不是行政的手段打破電網(wǎng)的壟斷局面，而且，由于微電網(wǎng)的建設(shè)有利于解決國家電網(wǎng)的最不經(jīng)濟的部分，因此，電網(wǎng)公司不僅不會抵觸，還會相當(dāng)歡迎。
如何發(fā)展智能微電網(wǎng)？
智能微電網(wǎng)的最終將在全國范圍內(nèi)建設(shè)一個由許多微電網(wǎng)組成的微電網(wǎng)群，這不僅將產(chǎn)生眾多的小型電力運營商，也將帶動眾多立足當(dāng)?shù)氐南到y(tǒng)集成商和電站服務(wù)商網(wǎng)絡(luò)。
運營商在各地建設(shè)的分布式光伏發(fā)電站群，不僅將提供大量的光伏能新能源產(chǎn)品，同時，所有的這些微電網(wǎng)都需要現(xiàn)本地化服務(wù)，有關(guān)電站的建設(shè)、安裝、調(diào)試和運行維護的人員，將提供大量的就業(yè)機會。
我國智能微電網(wǎng)的發(fā)展將經(jīng)過兩個階段，第一個階段為試驗和示范期。在這個階段，新能源的成本較高，為了有利于運營商的盈利，智能微電網(wǎng)首先應(yīng)當(dāng)在用電價格較高的工商業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū)開始建設(shè)，同時，也適時發(fā)展地面光伏電站以及公用建筑、住宅屋頂?shù)墓夥娬荆淮送?，在城?zhèn)化發(fā)展過程中，依托國家推廣的新能源示范市、縣，擴大分布式光伏發(fā)電應(yīng)用，考慮國家級的分布式光伏發(fā)電規(guī)?；瘧?yīng)用示范區(qū)、示范小鎮(zhèn)及示范村的光伏應(yīng)用。
在智能微電網(wǎng)的示范期，要注意進行項目儲備和技術(shù)儲備，運營商可利用組件生產(chǎn)與技術(shù)服務(wù)的本地化，在當(dāng)?shù)卦O(shè)立制造公司和技術(shù)服務(wù)公司，為當(dāng)?shù)貛砉I(yè)項目和能源服務(wù)項目，解決就業(yè)，并以此作為合作條件與各地各級政府簽署優(yōu)先開展微網(wǎng)電力業(yè)務(wù)的框架協(xié)議，為今后的發(fā)展做好項目儲備。
在智能微電網(wǎng)的示范期，除了項目的技術(shù)儲備外，還要積極探索商業(yè)模式，使所有的微電網(wǎng)項目都能夠?qū)崿F(xiàn)正常運營和盈利，且保證每個項目有足夠高的收益率。由于光伏發(fā)電的收益主要與電價和建設(shè)成本有關(guān)，而電價不僅與地域有關(guān)，而且與用戶類別和發(fā)電時間有關(guān)；建設(shè)成本方面，大型平頂?shù)奈菝媾c斜坡屋頂?shù)慕ㄔO(shè)成本相差也較大。因此，進行智能微電網(wǎng)建設(shè)時，一定要充分考慮這些因素，堅持“有所為有所不為”的原則，按最優(yōu)化方案進行項目選擇，并結(jié)合項目的建設(shè)與運營，重點摸索各類電站的集成與安裝模式、電站盈利模式，為下一步的推廣做好準(zhǔn)備。
在第一階段各項目的投資建設(shè)期間和項目完成后，我國微電網(wǎng)的建設(shè)將進入第二階段，就是推廣階段。在這個階段，要對有關(guān)智能微電網(wǎng)群的運營經(jīng)驗進行認(rèn)真總結(jié)，找出各種情況下的最優(yōu)技術(shù)途徑和商業(yè)模式，作為今后大規(guī)模發(fā)展的參考。技術(shù)方面，則要重視多能互補、儲能、智能微電網(wǎng)的信息互聯(lián)和遠(yuǎn)程監(jiān)控、供電與載荷的平衡技術(shù)的應(yīng)用。
智能微電網(wǎng)的開發(fā)建設(shè)原則
智能微電網(wǎng)的開發(fā)要把握三個原則：
一，通過先進技術(shù)的應(yīng)用提高收益
要注意采用低成本高效率組件和系統(tǒng)產(chǎn)品，并將先進的儲能技術(shù)與光伏發(fā)電相結(jié)合，以解決供電穩(wěn)定性和負(fù)荷變化時的消納問題；考慮利用峰谷電價差異降低綜合發(fā)電成本，提高發(fā)電收益；在系統(tǒng)集成方面，要重視產(chǎn)品和集成服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化，提高質(zhì)量，降低成本，尤其是運營和服務(wù)成本；要重視服務(wù)外包，減少建設(shè)投入，增加微電網(wǎng)所在地的就業(yè)；要注意結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r考慮風(fēng)力、水力、沼氣等新能源方式，將光伏發(fā)電與其它形式的新能源發(fā)電有機地結(jié)合在一起，實現(xiàn)多能互補發(fā)電；要通過先進的制造技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)實現(xiàn)發(fā)電效益的最大化。通過以上措施，早日實現(xiàn)在無需政府電價補貼的情況下的微電網(wǎng)盈利模式。
二，積極探索并開拓微網(wǎng)電力建設(shè)的融資渠道
通過與銀行或其它金融機構(gòu)聯(lián)系，以已建成的微電網(wǎng)作為資產(chǎn)進行項目融資或項目轉(zhuǎn)讓；要考慮對所建設(shè)的發(fā)電項目購買電力保險，為融資提供保證?？梢钥紤]進行BT、BOT方式、EPC方式、PMG方式進行項目建設(shè)，多渠道進行融資。也可考慮多個項目公司之間的合資、合作，在保證項目優(yōu)質(zhì)運營的條件下，利用多渠道資金進行項目的拓展。
三，考慮發(fā)電與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的綜合開發(fā)與合作經(jīng)營
在進行光伏發(fā)電建設(shè)時，由于光伏發(fā)電投資較大，但電費收入相對較低，在適當(dāng)?shù)那樾慰梢钥紤]將發(fā)電業(yè)務(wù)與發(fā)電系統(tǒng)所依附的建筑物所經(jīng)營的產(chǎn)業(yè)合并在一起進行綜合開發(fā)。例如，沼氣發(fā)電與有機肥聯(lián)合經(jīng)營、新農(nóng)村的建設(shè)、農(nóng)業(yè)種植、漁光互補、旅游農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)、大型專業(yè)市場的業(yè)務(wù)等。在投資增加不大的情況下，搞多種經(jīng)營，既可享受相關(guān)補貼和扶持政策，也能提高項目收益。
由于分布式發(fā)電大部分建在屋頂上，采取自建或合建設(shè)施進行綜合開發(fā)，能夠確定屋頂光伏電站設(shè)備的使用權(quán)和使用的有效期，保障發(fā)電收益。
由于微電網(wǎng)的收費是許多是直接面向用戶的，因此，能否按時、順利地收取電費，涉及到項目的資金回流和運營風(fēng)險。以合作經(jīng)營的模式，由當(dāng)?shù)氐暮献鞣截?fù)責(zé)電費的收取，能夠降低收費風(fēng)險，保障收益。
海外微網(wǎng)電力項目的拓展
除了國內(nèi)的項目以外，我國的微網(wǎng)運營商也可在其它電站獲利較高的國家和地區(qū)進行項目推廣，同時，也通過境外項目積極開拓境外低息的銀行貸款和基金融資渠道，為集團的光伏應(yīng)用板塊提供大規(guī)模和低成本的資金來源。
通過在歐盟、美國等地區(qū)開拓微網(wǎng)電力市場的業(yè)務(wù)，一方面，可借助這些地區(qū)的法律法規(guī)較為成熟、上網(wǎng)電價也較高的條件，來為國內(nèi)的項目提供參考模式，并獲得較大收益；另一方面，利用歐美銀行、新能源基金和其它基金所具有的較低的融資利率，通過為當(dāng)?shù)氐捻椖咳谫Y，來開拓國內(nèi)的微網(wǎng)電力板塊項目的融資渠道。海外的微網(wǎng)電力項目也可以與國家間的政府貸款、各大政策性銀行的出口信貸相結(jié)合，進行海外項目的資金籌措和項目建設(shè)。
總之，微電網(wǎng)的建設(shè)勢在必行，但也面臨著諸多的艱難曲折。但其中蘊含的巨大商機，值得大家為之努力。微電網(wǎng)能否順利進行建設(shè)，是關(guān)系到我國乃至全球光伏應(yīng)用能否推廣的決定性因素。
