中國儲能網(wǎng)訊:微網(wǎng)技術(shù)的提出有效地緩解了分布式發(fā)電對大電網(wǎng)的影響,將成為高滲透率分布式發(fā)電的主要應(yīng)用形式,對電力行業(yè)、能源和電力用戶及整個社會來說,可帶來巨大的經(jīng)濟效益,具有良好的發(fā)展?jié)摿?。然而,目前微網(wǎng)的運行模式、并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、管理機制、政策保障等尚不完善,其發(fā)展過程中面臨諸多不確定因素和風(fēng)險。因此,有必要通過客觀全面地分析、科學(xué)合理地計算,定量評價微網(wǎng)為各方主體帶來的效益,并基于協(xié)調(diào)公平的原則,確定運營模式、成本分?jǐn)偡椒跋嚓P(guān)收費機制,同時面向持續(xù)性、優(yōu)化發(fā)展的目標(biāo),構(gòu)建相應(yīng)的政策保障體系,使微網(wǎng)在推動我國節(jié)能減排事業(yè)和低碳經(jīng)濟發(fā)展過程中發(fā)揮更大的促進作用。目前,關(guān)于微網(wǎng)控制、保護及可靠性等研究。涉及微網(wǎng)經(jīng)濟運營模式及其成本效益的研究尚不多見。鑒此,本文綜合分析了微網(wǎng)系統(tǒng)運行的相關(guān)經(jīng)濟問題,提出微網(wǎng)運行的基本模式,界定了相關(guān)的經(jīng)濟主體,揭示了微網(wǎng)運行過程中成本與收益的作用機理。
1微網(wǎng)的經(jīng)濟影響和利益分配
1.1微網(wǎng)的經(jīng)濟影響
(1)微網(wǎng)的正向經(jīng)濟影響。
包括以下幾方面:
①改善電能質(zhì)量和可靠性,受益主體為終端用戶和配電公司;
②減少停電、外部襲擊等對電網(wǎng)安全的影響,受益主體為終端用戶、大電網(wǎng)運營主體(輸配電公司)和社會;
③降低配網(wǎng)損耗,受益主體為配電公司、終端用戶和社會;
④延遲配電網(wǎng)升級改造的投資,受益主體為大電網(wǎng)運營主體(輸配電公司);
⑤提高配電網(wǎng)電壓質(zhì)量,受益主體為配電公司;
⑥緩解輸配電網(wǎng)的阻塞,受益主體為大電網(wǎng)運營主體(輸配電公司)、終端用戶和社會;
⑦降低輸配電網(wǎng)的容量需求,受益主體為終端用戶和社會;
⑧提高電能平衡服務(wù)水平,受益主體為大電網(wǎng)運營主體(輸配電公司)、終端用戶和社會;
⑨提高發(fā)電效率(與傳統(tǒng)發(fā)電相比),受益主體為發(fā)電企業(yè)、終端用戶和社會;
⑩提升能源轉(zhuǎn)化效率和環(huán)保效果(用可再生能源或熱電聯(lián)產(chǎn)電廠替代低效率電廠),受益主體為社會;保障能源供應(yīng)安全(減少化石燃料的使用),受益主體為社會。
由此可知,某一項效益可能涉及一個(如配電公司)或多個主體(如配電公司和終端用戶)。如分布式發(fā)電所降低的損耗有利于配電公司實現(xiàn)地方政府規(guī)定的電網(wǎng)效率和節(jié)能減排目標(biāo)。同時,網(wǎng)損成本的減少將反映到終端用戶的購電電價中,使其支付的電費減少。此外,損耗降低也意味著對環(huán)境造成的影響有所減弱,從而使整個社會從中受益。
(2)微網(wǎng)的負向經(jīng)濟影響。
包括以下幾方面:
①配電網(wǎng)的額外損失(增加配電公司的成本);
②電壓升高(增加配電公司的成本);
③接納分布式發(fā)電所需的配電/電網(wǎng)的升級(受熱值、電壓、短路限制等);
④額外的電能平衡成本和輔助服務(wù)成本等(尤其對風(fēng)電、光電等間歇性不可控電力)。
綜上所述,微網(wǎng)運營將影響電網(wǎng)各相關(guān)主體的利益(成本和效益),而基于合理的運營模式,并采用公平的費用分?jǐn)偤褪找婀蚕頇C制,將有可能實現(xiàn)負向影響的最小化及正向影響的最大化,從而促進相關(guān)主體的互利共贏和此類新型能源系統(tǒng)在我國的持續(xù)發(fā)展。
1.2微網(wǎng)運營模式中相關(guān)利益的分配問題
在不同微網(wǎng)主體之間分配內(nèi)外部成本和效益是一項復(fù)雜的工作,但這又是優(yōu)化微網(wǎng)運營模式、改革價格與費用機制、實現(xiàn)各主體互利共贏的前提。從效益角度看,要合理分配收益結(jié)果,需明確哪些主體是受益方(如整個社會、大電網(wǎng)運營主體、分布式設(shè)備/微網(wǎng)所有者、電力用戶等)和各主體受益的原因(降低損耗、移峰等)。因此,在研究設(shè)計優(yōu)化運營機制時,應(yīng)考慮將微網(wǎng)運營模式的外部性內(nèi)部化,并將每一方主體的利益最大化。
2微網(wǎng)與外部電網(wǎng)的經(jīng)濟關(guān)系及可選業(yè)務(wù)
2.1經(jīng)濟關(guān)系
從經(jīng)濟角度看,微網(wǎng)的收益是通過整合經(jīng)濟高效的分布式發(fā)電資源以實現(xiàn)微網(wǎng)內(nèi)部用戶和發(fā)電主體的直接購售電交易,即“就地生產(chǎn)、就地消納”的購售電模式來實現(xiàn)的,微網(wǎng)的收益來源于系統(tǒng)內(nèi)外部電價的差額,見圖1。
由圖1可看出,集中式電源生產(chǎn)的電力在電力批發(fā)市場的價格為0.12~0.18元/(kW˙h),而當(dāng)電力到達終端用戶時零售電價達0.48~0.72元/(kW˙h),電價提升的原因在于電力從生產(chǎn)到消耗過程中增加了輸電和配電成本(包括升壓/降壓過程的設(shè)備運行成本、系統(tǒng)安全運營的相關(guān)成本等)。在圖1所示情境下,若采用微網(wǎng)“就地生產(chǎn)、就地消納”模式,則可省去輸配電環(huán)節(jié)的成本,從而減少終端用戶的電費支出,在電力市場環(huán)境下還可降低峰荷時段輸配電環(huán)節(jié)的電網(wǎng)阻塞成本、輔助服務(wù)成本等。隨微網(wǎng)內(nèi)部交易的增加,微網(wǎng)從外部電網(wǎng)購入的電量就會減少,對外部配電網(wǎng)的使用率也會降低,由此配電公司的配電服務(wù)費就可能減少。但在實際運行中,配電公司的這種潛在損失可通過微網(wǎng)為其提供的技術(shù)服務(wù)所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益進行補償。這種潛在的技術(shù)服務(wù)包括穩(wěn)定電壓、減少線路損耗及保證供電質(zhì)量等,可由微網(wǎng)中不同類型的機組承擔(dān)(表1),同時這種技術(shù)服務(wù)既可在一種強制性協(xié)議的基礎(chǔ)上建立,也可在一定區(qū)域內(nèi)的技術(shù)服務(wù)市場中交易獲得(需在市場化的環(huán)境下開展)。
來源:鹿偉,劉超,李娜等