中國儲(chǔ)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(diǎn)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(diǎn)，這三大缺點(diǎn)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(diǎn)，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(diǎn)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(shí)利用其它能夠與光伏互補(bǔ)的各種可再生能源的同時(shí)接入來滿足不同氣候條件下的電力供應(yīng)，利用儲(chǔ)能系統(tǒng)和包括微型燃?xì)廨啓C(jī)等清潔能源作為供電的調(diào)節(jié)手段，通過先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù)和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)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(gè)具體的值。微電網(wǎng)同時(shí)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(diǎn)
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(diǎn)，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(diǎn)，是光伏等各種新能源推廣的基礎(chǔ)和保證。
2）彌補(bǔ)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(jì)。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(yùn)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?、石油、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(jìn)行電力供應(yīng)，是極不經(jīng)濟(jì)的。例如，現(xiàn)在我國的“村村通電”，如果不是政府的強(qiáng)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(fèi)根本無法彌補(bǔ)電網(wǎng)的建設(shè)費(fèi)用。而智能電網(wǎng)能夠彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)，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(gè)個(gè)鄉(xiāng)村、城鎮(zhèn)、園區(qū)或者小區(qū)獨(dú)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(shí)候，將以“農(nóng)村包圍城市”的方式，自下而上地自然實(shí)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(jì)的部分，因此，電網(wǎng)公司不僅不會(huì)抵觸，還會(huì)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(gè)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(yùn)營商，也將帶動(dòng)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(yùn)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(shí)，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(yùn)行維護(hù)的人員，將提供大量的就業(yè)機(jī)會(huì)。
我國智能微電網(wǎng)的發(fā)展將經(jīng)過兩個(gè)階段，第一個(gè)階段為試驗(yàn)和示范期。在這個(gè)階段，新能源的成本較高，為了有利于運(yùn)營商的盈利，智能微電網(wǎng)首先應(yīng)當(dāng)在用電價(jià)格較高的工商業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū)開始建設(shè)，同時(shí)，也適時(shí)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(kuò)大分布式光伏發(fā)電應(yīng)用，考慮國家級(jí)的分布式光伏發(fā)電規(guī)模化應(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(jìn)行項(xiàng)目儲(chǔ)備和技術(shù)儲(chǔ)備，運(yùn)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(xiàng)目和能源服務(wù)項(xiàng)目，解決就業(yè)，并以此作為合作條件與各地各級(jí)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(xiàng)目儲(chǔ)備。
在智能微電網(wǎng)的示范期，除了項(xiàng)目的技術(shù)儲(chǔ)備外，還要積極探索商業(yè)模式，使所有的微電網(wǎng)項(xiàng)目都能夠?qū)崿F(xiàn)正常運(yùn)營和盈利，且保證每個(gè)項(xiàng)目有足夠高的收益率。由于光伏發(fā)電的收益主要與電價(jià)和建設(shè)成本有關(guān)，而電價(jià)不僅與地域有關(guān)，而且與用戶類別和發(fā)電時(shí)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(jìn)行智能微電網(wǎng)建設(shè)時(shí)，一定要充分考慮這些因素，堅(jiān)持“有所為有所不為”的原則，按最優(yōu)化方案進(jìn)行項(xiàng)目選擇，并結(jié)合項(xiàng)目的建設(shè)與運(yùn)營，重點(diǎn)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(xiàng)目的投資建設(shè)期間和項(xiàng)目完成后，我國微電網(wǎng)的建設(shè)將進(jìn)入第二階段，就是推廣階段。在這個(gè)階段，要對有關(guān)智能微電網(wǎng)群的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)進(jìn)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(bǔ)、儲(chǔ)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(gè)原則：
一，通過先進(jìn)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(jìn)的儲(chǔ)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(shí)的消納問題；考慮利用峰谷電價(jià)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(yùn)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(jī)地結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)發(fā)電；要通過先進(jìn)的制造技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)電效益的最大化。通過以上措施，早日實(shí)現(xiàn)在無需政府電價(jià)補(bǔ)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(jī)構(gòu)聯(lián)系，以已建成的微電網(wǎng)作為資產(chǎn)進(jìn)行項(xiàng)目融資或項(xiàng)目轉(zhuǎn)讓；要考慮對所建設(shè)的發(fā)電項(xiàng)目購買電力保險(xiǎn)，為融資提供保證?？梢钥紤]進(jìn)行BT、BOT方式、EPC方式、PMG方式進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)，多渠道進(jìn)行融資。也可考慮多個(gè)項(xiàng)目公司之間的合資、合作，在保證項(xiàng)目優(yōu)質(zhì)運(yùn)營的條件下，利用多渠道資金進(jìn)行項(xiàng)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(jìn)行光伏發(fā)電建設(shè)時(shí)，由于光伏發(fā)電投資較大，但電費(fèi)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(jìn)行綜合開發(fā)。例如，沼氣發(fā)電與有機(jī)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(bǔ)、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(bǔ)貼和扶持政策，也能提高項(xiàng)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(jìn)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(fèi)是許多是直接面向用戶的，因此，能否按時(shí)、順利地收取電費(fèi)，涉及到項(xiàng)目的資金回流和運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)。以合作經(jīng)營的模式，由當(dāng)?shù)氐暮献鞣截?fù)責(zé)電費(fèi)的收取，能夠降低收費(fèi)風(fēng)險(xiǎn)，保障收益。
海外微網(wǎng)電力項(xiàng)目的拓展
除了國內(nèi)的項(xiàng)目以外，我國的微網(wǎng)運(yùn)營商也可在其它電站獲利較高的國家和地區(qū)進(jìn)行項(xiàng)目推廣，同時(shí)，也通過境外項(xiàng)目積極開拓境外低息的銀行貸款和基金融資渠道，為集團(tuán)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(jià)也較高的條件，來為國內(nèi)的項(xiàng)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?xiàng)目融資，來開拓國內(nèi)的微網(wǎng)電力板塊項(xiàng)目的融資渠道。海外的微網(wǎng)電力項(xiàng)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(jìn)行海外項(xiàng)目的資金籌措和項(xiàng)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(yùn)含的巨大商機(jī)，值得大家為之努力。微電網(wǎng)能否順利進(jìn)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。
