中國儲能網訊：未來微電網發(fā)力需要機制、技術、裝備等各層面持續(xù)創(chuàng)新，補齊短板。
在各地近期發(fā)布的能源產業(yè)相關政策中，微電網一詞頻頻出現(xiàn)。
江蘇省發(fā)改委日前印發(fā)的《新型儲能項目高質量發(fā)展的若干措施（征求意見稿）》提出，支持企業(yè)用戶建設“微電網+儲能”，提高綠電消納水平；貴州省工信廳等部門近日發(fā)布《貴州省有色金屬行業(yè)碳達峰實施方案》，鼓勵企業(yè)參與光伏、風電等可再生能源和氫能、儲能系統(tǒng)開發(fā)，建設企業(yè)微電網；廣東省東莞市印發(fā)《碳達峰實施方案的通知》，明確積極推進源網荷儲一體化和多能互補發(fā)展，開展需求側電氣化程度提升下的電網適應性研究，推廣以分布式“新能源+儲能”為主體的微電網和電動汽車有序充電……
微電網是由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、負荷、監(jiān)控和保護裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，源荷儲高度集成，既可以與公網并網運行，也能以孤立電網形式獨立運行。在新能源占比越來越高的電力系統(tǒng)中，微電網能夠實現(xiàn)分布式電源靈活高效應用以及可再生能源與負荷波動就地平衡控制，可以解決數(shù)量龐大、形式多樣的分布式電源并網問題，是緩解主電網壓力的“利器”。
據(jù)《中國能源報》記者了解，微電網雖然優(yōu)點眾多，但目前，其相關政策理念、機制標準、投資落地等仍面臨瓶頸。業(yè)內人士認為，未來微電網發(fā)力需要機制、技術、裝備等各層面持續(xù)創(chuàng)新，補齊短板。
新型電力系統(tǒng)的“好幫手”
近年來，新能源爆發(fā)式增長給電力系統(tǒng)帶來能效的同時也帶來不小挑戰(zhàn)。業(yè)內專家指出，波動性電源占比越來越高的發(fā)電側，與以基荷電源為主而設計的傳統(tǒng)電網矛盾進一步凸顯，表現(xiàn)出電壓波動大、供電可靠降低、調峰難度大等多種挑戰(zhàn)。而負荷側隨機、無序移動負荷的大規(guī)模滲透，為電網帶來較大沖擊。
基于此，可以實現(xiàn)區(qū)域內部負荷調節(jié)、就地消納、緩解對主電網沖擊的發(fā)配電小型系統(tǒng)備受青睞。多地政策支持、投資方的關注，一時將微電網“炒熱”。
在新型電力系統(tǒng)中，微電網對提升能源利用率、保證電能的穩(wěn)定安全具體有何助力？“相對于傳統(tǒng)大電網，微電網能源利用形式多樣，分散性、靈活性較強，供電可靠性也極高，這些特點符合社會發(fā)展對用電的諸多要求。”中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會秘書長劉勇說。
目前，微電網主要在企業(yè)用戶內部配電網，以及在園區(qū)級配電網的基礎上增加分布式電源、分布式儲能、相應的數(shù)字化技術后形成。通常在工業(yè)園區(qū)或企業(yè)內部，可能既有充電樁等儲能資源，也有光伏等電源資源，加之企業(yè)本身的用電負荷，在開啟電力市場現(xiàn)貨交易或需求側響應時，區(qū)域內負荷的調整就極為復雜。
“在一個園區(qū)內，低壓并網的一個企業(yè)可能就有四五臺變壓器，每個并網點可能都不在同一個地方。比如，光伏并網在1號變壓器，儲能并網在2號變壓器，光伏和儲能配合出力就需要一套微網控制系統(tǒng)對內部用電平衡進行調節(jié)?！痹浦黔h(huán)能CEO張雋永舉例分析。
除了發(fā)揮調度平衡作用，微電網可與上級電網實現(xiàn)能量和信息的交換，提升電網末端的安全性和可靠性?！按送?，它可以成為用戶零碳能源系統(tǒng)的骨干，實現(xiàn)如氫-電耦合、電-熱耦合這樣的用戶內部能量交換。對能源管理、排放計量、能效管理、電能替代等綜合能源業(yè)務而言，微電網也是最好的落地載體?！焙贾輸?shù)元電力科技有限公司董事長俞慶表示。
多重難點掣肘發(fā)展
針對微電網的應用場景，俞慶向《中國能源報》記者進一步解釋：“例如在經濟性應用場景中，分布式儲能并入用戶微電網后，不僅可以參與分時電價的套利，還可以在基本電費的價格政策下，幫助用戶降低最大負荷，減少容量電費支出。另外，還可應用于綠色場景，利用綜合低壓配電的電能計量、負荷側的末端計量，幫助用電企業(yè)實現(xiàn)分級分項計量，并結合排放因子庫，折算成溫室氣體排放核算，幫助企業(yè)實現(xiàn)碳排放管理和碳盤查報告。”
同時，也有業(yè)內人士向《中國能源報》記者坦言，當前我國微電網發(fā)展存在政策理念、機制標準、投資落地等多方面的障礙，導致微電網建設、管理及運行困難。“多年來，我國雖已出臺不少政策，但在管理措施等方面仍需進一步完善。微電網內的電源種類多、電網環(huán)節(jié)多，部分項目還涉及與其他資源能源的耦合，項目規(guī)劃和可行性論證復雜，項目核準環(huán)節(jié)涉及管理部門多、審批流程較長，而且涉及股權配置、價格核定、供電區(qū)域劃分等多個領域，統(tǒng)籌難度大?！眲⒂抡f。
在政策理念方面，俞慶認為，微電網是一個“自下而上”的實現(xiàn)過程，要堅持電力市場化方向、堅持“管住中間、放開兩頭”。“這樣一來，即使沒有政策和補貼，價格也會有效配置資源。過于依賴政策和補貼反而會扭曲正常的市場競爭，甚至導致劣幣驅逐良幣。”
另外，微電網建設投資大致分為源、網、變、控、儲五個部分，初始投資較大、運營風險高，這在一定程度上限制了社會投資的積極性。“微電網的單位千瓦投資約為1.2萬元-2萬元，其中約80%為初始投資，而初始投資的85%以上又為電源和儲能設備。較高比例的初始投資限制了部分社會資本參與工業(yè)綠色微電網的發(fā)展，一旦園區(qū)入駐企業(yè)少或者慢，就會導致用電負荷無法短時間內達到預期，項目回收期將延長，項目初期面臨較大資金壓力。”劉勇指出。
“過去，電力行業(yè)習慣性重投資、輕運營，類似于房地產開發(fā)模式，但微電網應重運營、重服務，類似于物業(yè)公司模式。所以需要協(xié)調好投資、建設、運營三者關系?！庇釕c告訴《中國能源報》記者。
遵循逐層遞進發(fā)展路徑
業(yè)內人士指出，微電網目前還涉及并網技術、儲能技術擴展性不足、標準化模塊化程度不高等問題，需要從系統(tǒng)層面進一步優(yōu)化其規(guī)劃、運行、能量管理等方面的技術創(chuàng)新。
在劉勇看來，微電網相關制造企業(yè)系統(tǒng)集成商、項目設計單位、業(yè)主單位、電力公司以及應急管理部門要以實際應用場景為導向，針對工業(yè)園區(qū)微電網技術研發(fā)、清潔能源消費、裝備制造技術等全產業(yè)鏈環(huán)節(jié)，構建覆蓋上下游產業(yè)鏈以及全生命周期管理的完整生態(tài)鏈?！按送猓浞职l(fā)揮全國多地已經建設的工業(yè)園區(qū)微電網示范驗證平臺價值鏈作用，不僅為政策與標準、工業(yè)園區(qū)微電網、電力系統(tǒng)產業(yè)發(fā)展提供實證數(shù)據(jù)支撐，更要著重打造工業(yè)園區(qū)微電網應用創(chuàng)新研發(fā)、實證研究、系統(tǒng)關鍵技術聯(lián)合攻關、人才培養(yǎng)、產業(yè)集群發(fā)展等融為一體的載體平臺?！?
“微電網、微電網群的發(fā)展是自下而上、逐層遞進的路徑，首先需要的恰恰不是去開發(fā)項目、投資光儲充，而是打好用戶微電網系統(tǒng)的管理基礎，比如電氣設備的數(shù)字化臺賬、數(shù)字化運營管理、分級計量、負荷監(jiān)測等?！庇釕c建議，微電網區(qū)域內有了基礎數(shù)據(jù)和運營管理模型的基礎，才能支撐光儲充等微電網要素投資的決策分析，逐步使用戶配電網有源化、微網化，實現(xiàn)管理-控制協(xié)同，再積累足夠的負荷側可調節(jié)資源參與電網、市場高級互動。
張雋永則認為，未來并網型控制系統(tǒng)會成為微電網發(fā)展的主流。“中國具有全世界最堅強的主電網，電能質量和電網穩(wěn)定性非常高，采用并網型微電網經濟性較好。離網型系統(tǒng)要花費大量時間和經濟成本做暫態(tài)過程管理和離網型系統(tǒng)的切換，與并網型系統(tǒng)相比，成本可能會差十倍以上，且一般情況下，離網型系統(tǒng)利用率也很低?！?
