中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：微電網(wǎng)的話題十分熱門，有人覺得微電網(wǎng)技術(shù)成熟后，將對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生沖擊，我們以后只用微電網(wǎng)就可以了，不再需要大范圍的互聯(lián)電網(wǎng)了。小編們希望能夠透過現(xiàn)象看本質(zhì)，說說微電網(wǎng)到底是什么，和大電網(wǎng)是什么關(guān)系，以及未來(lái)的發(fā)展如何。
當(dāng)然，這是個(gè)敏感話題，在電網(wǎng)企業(yè)改革呼聲如此高的今天，講微電網(wǎng)主題是有些微妙的，所以把這個(gè)題目列入了“硬骨頭”專題。我們也期望今后每周能說個(gè)或熱門、或敏感、或深?yuàn)W的話題，用最質(zhì)樸和通俗的理論，撥開層層迷霧與喧囂，給出自認(rèn)為客觀普世的答案。這才對(duì)得起我們“能說會(huì)道、源于思考”的口號(hào)。
微電網(wǎng)的概念
先說說微電網(wǎng)是什么吧。專家們的定義多種多樣，大概都會(huì)涉及分布式電源、小范圍電網(wǎng)、監(jiān)控策略、相對(duì)獨(dú)立等概念，我們還是回到最基本的字面意思。顧名思義，微電網(wǎng)就是微小的供用電網(wǎng)絡(luò)。之所以用“微”字而不用“小”字，也許是聽起來(lái)好聽，比如“微博”不叫“小博”，“微信”不叫“小信”，“微電網(wǎng)”也比“小電網(wǎng)”好聽。(英文就是Microgrid，譯為微電網(wǎng)，也許是Micro-可以當(dāng)前綴，而small或little不能當(dāng)前綴)
這里的“電網(wǎng)”實(shí)質(zhì)上指的是電力系統(tǒng)，電網(wǎng)與電力系統(tǒng)的不同點(diǎn)在于，電網(wǎng)只是輸變電的環(huán)節(jié)，而電力系統(tǒng)比電網(wǎng)還多了發(fā)電和用電，是一套完整的封閉的系統(tǒng)，電網(wǎng)只是電力系統(tǒng)中的一部分。之所以叫“微電網(wǎng)”也許是因?yàn)樽謹(jǐn)?shù)少吧，跟“大電網(wǎng)”一個(gè)道理。以下所說的“電網(wǎng)”都是指電力系統(tǒng)。因而微電網(wǎng)就是小范圍的電力系統(tǒng)，特點(diǎn)就是范圍小、自治(可基本獨(dú)立運(yùn)行)，至于清潔、高效、友好等概念已高出了微電網(wǎng)的字面含義。
微電網(wǎng)的由來(lái)
微電網(wǎng)的雛形在愛迪生的通用電氣公司剛建造電網(wǎng)時(shí)就產(chǎn)生了，那時(shí)候紐約的一座發(fā)電廠只提供幾十千瓦的電力，點(diǎn)亮幾盞燈泡，幾百伏特電壓的直流線路，只能送幾公里遠(yuǎn)，所以愛迪生的電網(wǎng)非常小。不過這也算微電網(wǎng)了，至少微電網(wǎng)的字面含義僅此而已。
當(dāng)然后來(lái)的事我們都知道了，經(jīng)過激烈的混戰(zhàn)，特斯拉最終戰(zhàn)勝了愛迪生，將電力系統(tǒng)改為交流，由此帶來(lái)的最大好處是，變壓方便了，電可以送得更遠(yuǎn)了，從此走上了大電網(wǎng)的道路。大電網(wǎng)允許將發(fā)電廠放在資源條件好并遠(yuǎn)離人群的地方，不僅降低了用電成本，更減少了對(duì)人們生產(chǎn)生活的影響，世界各國(guó)都是這么發(fā)展過來(lái)的。
隨著人民支付能力的提高，以及分布式電源技術(shù)的發(fā)展，人們覺得大電網(wǎng)并不靈活，不能完全滿足每個(gè)用戶個(gè)性化的需求，希望自己建設(shè)滿足自己需求的微電網(wǎng)，如對(duì)高電價(jià)的規(guī)避，對(duì)清潔能源的渴望，或者對(duì)天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益的青睞，微電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生，可以說是技術(shù)和需求結(jié)合的產(chǎn)物。電網(wǎng)由小到大再到小，這種“螺旋形上升的歷史”案例比比皆是。
以交通系統(tǒng)做比喻，最開始是人們各自的馬車，出行成本很高(類似愛迪生和特斯拉早起的“微電網(wǎng)”，只有有錢人才用得起);而后是鐵路、有軌電車等公共交通的普及，出行成本開始降低，但只有統(tǒng)一化的出發(fā)地與目的地(類似大電網(wǎng)，供電成本低，但存在機(jī)械化和單一化的問題);現(xiàn)在是小汽車，雖然出行成本較公共交通高，但滿足了人們個(gè)性化的需求，提高了方便性和靈活性(類似于微電網(wǎng)，供能成本高，但便利性和個(gè)性化提高)。
微電網(wǎng)是否會(huì)取代大電網(wǎng)?
現(xiàn)在即便小汽車已經(jīng)普及，火車、公交車、地鐵這些公共交通仍在迅猛發(fā)展，是否有一天小汽車會(huì)發(fā)展到替代了所有的公共交通呢?
顯然不會(huì)的。原因在于經(jīng)濟(jì)學(xué)最古老的概念——比較優(yōu)勢(shì)，源于亞當(dāng)斯密和大衛(wèi)李嘉圖。美國(guó)是個(gè)地大物博人口眾多的國(guó)家，可以說什么都不缺，但為什么還要和別國(guó)進(jìn)行貿(mào)易呢?因?yàn)楸容^優(yōu)勢(shì)，或者說差異化，美國(guó)可以更專注于自己擅長(zhǎng)的高科技領(lǐng)域，而將低附加值的環(huán)節(jié)外包，全球來(lái)看，大分工比各國(guó)閉門自己生產(chǎn)的總產(chǎn)出要高。一個(gè)人、一個(gè)地區(qū)、一個(gè)國(guó)家總有自己的資源稟賦，稟賦的不同造成了差異化，產(chǎn)生了比較優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而產(chǎn)生分工。這在西方經(jīng)濟(jì)學(xué)中是最基本的理論。
交通同理，在長(zhǎng)距離運(yùn)輸中，公共交通具有比較優(yōu)勢(shì)，而短距離個(gè)性化運(yùn)輸中，私人交通有優(yōu)勢(shì)，二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
電網(wǎng)亦然，從最初的小電網(wǎng)跨向大電網(wǎng)，就源于不同地區(qū)的能源資源和用電負(fù)荷的稟賦不同，有些地方發(fā)電便宜有些地方用電貴，這才有了電網(wǎng)連接的必然性。聯(lián)網(wǎng)后，全系統(tǒng)的社會(huì)福利才最大(見微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)關(guān)于供需曲線、生產(chǎn)者剩余和消費(fèi)者剩余的解釋)。聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)了不同稟賦差異的個(gè)體之間的能量流動(dòng)和資金流動(dòng)，從這個(gè)意義上說，電網(wǎng)的確是資源配置的平臺(tái)，不論是微電網(wǎng)還是大電網(wǎng)，互聯(lián)范圍越大，能夠匹配的供給和需求就越多。當(dāng)然，建設(shè)電網(wǎng)的成本類似供求分析中稅收的作用，會(huì)扭曲供求關(guān)系，造成福利損失，所以是否互聯(lián)是個(gè)工程性的問題，需要具體問題具體分析，如果比較優(yōu)勢(shì)的差距大于聯(lián)網(wǎng)的成本，則有聯(lián)網(wǎng)必要，否則無(wú)必要。
但不論微電網(wǎng)如何發(fā)展，比較優(yōu)勢(shì)理論永遠(yuǎn)適用，我們無(wú)法找到完全相同的微電網(wǎng)，而這種差異化就是互聯(lián)的潛在驅(qū)動(dòng)力。如果一個(gè)微電網(wǎng)內(nèi)的電價(jià)相對(duì)周邊便宜，那他自身就會(huì)有外聯(lián)電網(wǎng)的需求，以便能把自己的電以更高的價(jià)格賣給周邊的人。
微電網(wǎng)對(duì)大電網(wǎng)是敵是友?
既然比較優(yōu)勢(shì)理論永遠(yuǎn)適用，而且微電網(wǎng)與大電網(wǎng)都是供需間匹配的平臺(tái)，那么二者的關(guān)系就明朗了——非友非敵，因?yàn)樗麄儽緛?lái)就是一回事。供能資源和用能需求先在微電網(wǎng)的小范圍內(nèi)匹配，若結(jié)算價(jià)格不同于其他地方的微電網(wǎng)，并且經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，聯(lián)網(wǎng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)有利，則兩個(gè)微電網(wǎng)應(yīng)互聯(lián)。以此類推，可以推廣到更大范圍的電網(wǎng)互聯(lián)，直到互聯(lián)成本高于聯(lián)網(wǎng)所帶來(lái)的社會(huì)福利。(實(shí)際的電網(wǎng)發(fā)展歷程就是如此，只是以前沒有“新能源微電網(wǎng)”的概念，只有“小火電微電網(wǎng)”)
由此我們可知，除非所有微電網(wǎng)完全相同，否則就有建設(shè)大電網(wǎng)的內(nèi)在需求。當(dāng)然我并不相信所有的微電網(wǎng)都完全相同，所以如果有人說微電網(wǎng)發(fā)展到最后能夠取代大電網(wǎng)，我只能說“呵呵，這話打死我也不信。”
后記：
本期話題只局限在物理和經(jīng)濟(jì)層面討論微電網(wǎng)和大電網(wǎng)的關(guān)系，還可引申出如下話題，我們將在以后討論：
1、現(xiàn)實(shí)中，微電網(wǎng)和大電網(wǎng)有各自的所有者，利益相關(guān)方之間是敵是友還可以進(jìn)一步討論。
2、“大電網(wǎng)”是工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模效益的表現(xiàn)，高效分工的結(jié)果，但也有人覺得越大越無(wú)效率，到底“大”是有效率還是無(wú)效率。這牽扯到聯(lián)網(wǎng)的成本核算，不單單要考慮建設(shè)成本，還要有運(yùn)行成本、管理成本等。這個(gè)問題大企業(yè)大政府等“大組織”同樣面對(duì)。“組織成本”和“交易成本”的概念將解釋這個(gè)問題。
3、電網(wǎng)互聯(lián)與交通互聯(lián)、貿(mào)易互聯(lián)、信息互聯(lián)各自有什么特征，有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，借鑒其他網(wǎng)絡(luò)，判斷我們需要一個(gè)多大的多復(fù)雜的電網(wǎng)。
