中國儲能網(wǎng)訊:6月21日,第九屆中國電工裝備創(chuàng)新與發(fā)展論壇(主題分布式發(fā)電、儲能與微電網(wǎng)技術(shù)和裝備)在北京召開。在會議上,北京電工技術(shù)學會微電網(wǎng)專委會、北京北變微電網(wǎng)技術(shù)有限公司總經(jīng)理杜宏對區(qū)域新能源微電網(wǎng)的規(guī)劃做了研究報告。北極星電力網(wǎng)為網(wǎng)友整理報告內(nèi)容如下:
受國家能源局和北京市發(fā)改委委托,北京電工技術(shù)學會承擔區(qū)域新能源徼電網(wǎng)(縣級)規(guī)劃編制工作。國家能源局委托函的精神是:分析某縣可再生能源資源條件和分布式特點,預(yù)測不同區(qū)域各種用能需求;結(jié)合可再生能源資源特點及能源需求特點,合理確定新能源微電網(wǎng)供電區(qū)域,各種可再生能源開展配比,最大比例的利用可再生能源;科學設(shè)計各種可再生能源及徼電網(wǎng)利用技術(shù)方案,通過研發(fā)并利用系統(tǒng)集成、智能控制、先進儲能及需求響應(yīng)等技術(shù),實現(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行;探索適合微電網(wǎng)之間的電量交換及結(jié)算關(guān)系,研究促進微電網(wǎng)開發(fā)利用的政策措施等。
一、編制規(guī)劃的主要思路
1)抓住新能源的發(fā)展機會,面向長遠(十二五、十三五),將微電網(wǎng)打造成為分布式新能源和大電網(wǎng)之間的橋梁。
2)充分發(fā)揮某縣的新能源優(yōu)勢資源,多能互補、規(guī)模開發(fā)(建設(shè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)級、村級兩級微電網(wǎng),促進分布式新能源的發(fā)展)。
3)解放思想,拓展思路,打破新能源資源與電力負荷不匹配的制約,前期新能源自發(fā)自用、余量上網(wǎng);后期建成新能源微電網(wǎng)基地,縣里發(fā)電、北京市區(qū)使用。
4)深入研究新能源微電網(wǎng)的核心技術(shù)(10項核心技術(shù))。
5)深入調(diào)研,將目標與實際相結(jié)合,促進規(guī)劃落地。15個鄉(xiāng)鎮(zhèn),3個開發(fā)區(qū),2個景區(qū),規(guī)劃了20個鄉(xiāng)鎮(zhèn)和開發(fā)區(qū)級微電網(wǎng)項目,帶動建設(shè)403個村級微電網(wǎng)項目。與規(guī)劃、土地、氣象、水務(wù)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)配合。
6)研究電網(wǎng)接入問題,消除瓶頸,鄉(xiāng)鎮(zhèn)級微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的分界設(shè)于10kV/35kV的出口處(PCC)。
7)研究新型的新能源微電網(wǎng)建設(shè)、運營模式。吸引投資,促進地方,經(jīng)濟發(fā)展,規(guī)劃涉及投資20億元,推動新能源建設(shè)。
8)大力發(fā)展綠色能源,改變能源結(jié)構(gòu),促進節(jié)能減排,霧霾治理。
二、規(guī)劃目標、意義、特點及實施路徑
本規(guī)劃研究在對某縣新能源資源稟賦,建設(shè)條件進行大量調(diào)研的基上,提出建設(shè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)級、村級兩級微電網(wǎng)和微電網(wǎng)群,促進某縣新能源的推廣應(yīng)用,將微電網(wǎng)打造成為分布式新能源和大電網(wǎng)之間的一個橋梁。
規(guī)劃的具體目標:建設(shè)一個獨立、專用的分層分布式多級新鈍源微電網(wǎng):分為村級、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(含開發(fā)區(qū),景區(qū))兩級,與上級電網(wǎng)的分界點在鄉(xiāng)鎮(zhèn)級微電網(wǎng)10kV/35kV的出口處(PCC)。
規(guī)劃意義:規(guī)劃將進一步提升某縣國家綠色能源示范縣的地位,打造大規(guī)模新能源發(fā)電基地,實現(xiàn)本地100%綠色供電,并向北京城區(qū)大規(guī)模輸出綠色電力,帶動發(fā)展其新能源產(chǎn)業(yè)促進當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展;建設(shè)全新的兩級微電網(wǎng)及微電網(wǎng)群,從技術(shù)上,機制上提高電網(wǎng)的新能源接入能力,促進可再生能源大比例的接入、消納;多能互補,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),提高北市可再生能源利用比例,提高能源的綜合利用效率,減少碳排放量,促進霧霾治理;增加北京市自主電源的比例,提高北京的電網(wǎng)安全。
規(guī)劃特點:規(guī)劃全面系統(tǒng)的提出微電網(wǎng)實際推廣應(yīng)用過程中很重要的問題,如微電網(wǎng)的定位、邊界、容量等;多級分布式智能微電網(wǎng)的技術(shù)獨特,虛擬電廠技術(shù)概念新穎,能夠大幅增加電網(wǎng)對新能源的接納能力;電網(wǎng)建設(shè)運營體制機制有重大創(chuàng)新,對于解決新能源電網(wǎng)接入難題是一種十分有益的探索。
規(guī)劃實施路徑如下:
1)國家、北京市政府主管部門協(xié)調(diào)有關(guān)各方,在電力經(jīng)營許可權(quán)、建設(shè)用地、綠電消納、電價政策、前期補貼、建設(shè)融資方面給予大力支持。
2)國家、北京市推動有關(guān)方面,建議組建“新能源微電網(wǎng)建設(shè)運營公司”給予獨家授權(quán),授予其在一定區(qū)域從事電力建設(shè)運營的牌照,使其能夠全面調(diào)動社會力量,探索全新的市場化建設(shè)運營模式,勇于創(chuàng)新,先行先試爭取在新能源微電網(wǎng)建設(shè)運營方面取得重大政策突破。
3)國家、北京市給子某縣新能源微電網(wǎng)所需建設(shè)用地指標。
4)國家、北京市給予某縣新能源微電網(wǎng)用電消納支持。
5)國家、北京市給予某縣新能源微電網(wǎng)實施前期的專門的度電補貼,在國家有關(guān)新能源補貼政策的基礎(chǔ)上,給予微電網(wǎng)專項補貼每度電0.5元。在新能源微電網(wǎng)規(guī)?;\營后,可減少直至取消補貼。
6)國家、北京市給予某縣新能源微電網(wǎng)針對夏季高峰用電削峰的峰谷電價政策,以充分發(fā)揮光伏發(fā)電、燃氣發(fā)電對于夏季高峰的調(diào)峰作用。
7)隨著我國電價改革的推進,逐步完善分布式能源上網(wǎng)電價形成機制和政策,逐步建立新能源微電網(wǎng)項目銷售電價體系。在我國政策和法律條件都許可的情況下.可逐步開展分布式能源與其他用戶的售電交易。
8)采用“先試點,后推廣“的方式推進新能源微電網(wǎng)發(fā)展,根據(jù)某縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)地域特點、溫度變化和負荷特性,可以首先選擇各方面資源條件較好的地區(qū)開展試點,逐步理順和解決新能源微電網(wǎng)發(fā)展過程中的矛盾和難題,然后再進行推廣。
三、微電網(wǎng)的定位、邊界、容量及典型模型分析
微電網(wǎng)的定位:微電網(wǎng)是接入分布式發(fā)電的配電子系統(tǒng):它的本質(zhì)是一個智能配電網(wǎng);微電網(wǎng)應(yīng)該是分布式發(fā)電與大電網(wǎng)之間的橋梁;微電網(wǎng)能夠促進分布式發(fā)電高比例的接入上級電網(wǎng),減少不穩(wěn)定的可再生能源分布式發(fā)電對于電網(wǎng)的沖擊,從而促進分布式發(fā)電,尤其是分布式光伏發(fā)電的快速發(fā)展。
總之,大電網(wǎng)的歸大電網(wǎng),電源的歸電源,微電網(wǎng)是橋梁。讓接不了的分布式發(fā)電能高比例接入,讓不好用的垃圾電變得優(yōu)質(zhì)好用。讓電力用戶得實惠。
綜合各方情況,現(xiàn)在國內(nèi)微電網(wǎng)的邊界擬定如下:電壓等級在35kV及以下,含35kV、 10kV、400V:與大電網(wǎng)的分界在微電網(wǎng)變電站或開閉所出口;含內(nèi)部變配電系統(tǒng);含微電網(wǎng)監(jiān)控、保護、計量、通信、能量管理系統(tǒng);含調(diào)節(jié)用儲能系統(tǒng);可高比例接入(但不含)各種分布式發(fā)電系統(tǒng)可接入(但不含)儲能電站;可保證微電網(wǎng)中負荷的安全穩(wěn)定可靠供電,孤網(wǎng)時可保證重要負荷供電;可接入并管理可調(diào)節(jié)負荷。
微電網(wǎng)的容量:微電網(wǎng)的容量是指微電網(wǎng)中能夠保證穩(wěn)定供電的負荷的額定容量;容量范圍從30kW到50MW;容量范圍涵蓋大部分的分布式發(fā)電;微電網(wǎng)內(nèi)部配置的調(diào)節(jié)用儲能系統(tǒng),與其容量相匹配;微電網(wǎng)所能夠接入的分布式發(fā)電的能力,與其容量、儲能配置相關(guān),目標是高比例接入分布式光伏發(fā)電,應(yīng)>25%.比如30%、 50%、 80%、 100%;微電網(wǎng)通過能量管理系統(tǒng),綜合調(diào)控儲能、分布式發(fā)電、可調(diào)節(jié)負載,實現(xiàn)微電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、可靠,高效的運行。
由于微電網(wǎng)的多樣性、不確定性,對于微電網(wǎng)的經(jīng)濟分析目前還是個難題。之前,有分析常把微電網(wǎng)和分布式發(fā)電放在一起,感覺微電網(wǎng)是在常規(guī)分布式發(fā)電的基礎(chǔ)上增加了一塊造價,這就造成了人們對于微電網(wǎng)投資成本高的一個誤解。
本規(guī)劃提出,微電網(wǎng)造價的比較參照物應(yīng)該是大電網(wǎng),尤其是大電網(wǎng)中的配電網(wǎng),而不是分布式發(fā)電的電源本身。電源的還是電源.電網(wǎng)的要歸電網(wǎng)。由于我國的電力市場不發(fā)達,電網(wǎng)的成本造價也不是很清晰。有資料表明,電網(wǎng)造價約為電源造價的1 - 1.5倍,此處的電網(wǎng)指包含輸、變、配的完整的大電網(wǎng),電源指傳統(tǒng)的火電、水電等。
因此,作為主要是配合分布式新能源接入而建設(shè)的微電網(wǎng),其成本造價與新能源電源造價相比較來分析,確定一個適當?shù)谋壤?,?yīng)是一個有意義的思路。
有必要確定一個微電網(wǎng)的典型模型,包括微電網(wǎng)內(nèi)部的變配電、配套儲能、控制系統(tǒng)、各項安裝施工服務(wù)等,其衡量的主要指標是微電網(wǎng)的供電容量、成比例的新能源接入容量及儲能配套容量。
由于微電網(wǎng)的復(fù)雜與多樣性,必須提煉出一個典型的模型。下面就一個典型微電網(wǎng)模型進行詳細分析。
模型的三個關(guān)鍵指標為:微電網(wǎng)供電容量250kW;分布式光伏接入容量為80%(光伏裝機容量為200kW):儲能系統(tǒng)為供電容量的20%(儲能系統(tǒng)裝機容量為50kW),儲能元件為50kW*2H(鉛酸電池)、或者*1H(鋰電池、液流電池)。
其他類似容量的微電網(wǎng),可類推分析。不同的光伏接入比例、儲能配置比例可繼續(xù)研究分析。大型微電網(wǎng)可以此作為參照。根據(jù)模型分析結(jié)果,小型微電網(wǎng)(容量為250kW左右)的綜合造價為5000元/kW,即5元/W。
四、規(guī)劃投資規(guī)模及效益分析
本規(guī)劃涉及的新能源微電網(wǎng)項目在規(guī)劃期內(nèi),計劃建設(shè)1個縣級微電網(wǎng)監(jiān)控管理中心,建設(shè)20個鄉(xiāng)鎮(zhèn)級微電網(wǎng)(含開發(fā)區(qū)、景區(qū)),建設(shè)403個村級微電網(wǎng)(含自然村微電網(wǎng)、社區(qū)微電網(wǎng)),預(yù)計實現(xiàn)規(guī)劃目標需總投資約20.6億元。
本規(guī)劃涉及的各鄉(xiāng)鎮(zhèn)級、村級新能源微電網(wǎng)項目總投資估算為20.6億元人民幣,建成覆蓋延慶鄉(xiāng)鎮(zhèn)、開發(fā)區(qū)的多級分布式智能微電網(wǎng)群。促進延慶光伏、光熱、風電、燃氣熱電聯(lián)供、沼氣發(fā)電等新能源的建設(shè)、發(fā)展,改善延慶電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié),提高電網(wǎng)對于新能源的接入和消納能力,提高新能源利用比例。
具體新能源基地本身的規(guī)劃、建設(shè)、投資,另行研究確定。
五、規(guī)劃實施具體計劃
本次延慶新能源微電網(wǎng)規(guī)劃水平年為2016年。按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局、科學建設(shè)、分步實施”的原則,確定本區(qū)域新能源的開發(fā)建設(shè)規(guī)模。
根據(jù)各項目所在地的資源分布和前期工作情況、結(jié)合工程地質(zhì)條件、交通運輸條件以及接入電網(wǎng)條件等因素,按照“以資源定規(guī)劃,以規(guī)劃定項目,突出重點,兼顧平衡”的原則來確定新能源開發(fā)順序。根據(jù)項目建設(shè)條件進行分析,延慶縣”十二五”階段規(guī)劃新能源微電網(wǎng)的容量為323.68MW,其中風電為99MW、光伏為224. 6MW。
近期年度新能源開發(fā)總計劃為2013年,開發(fā)光伏農(nóng)業(yè)項目31MW;2014年,重點開發(fā)光伏項目,集中在工業(yè)園區(qū)屋頂光伏項目和農(nóng)業(yè)光伏結(jié)合項目,總?cè)萘?4. 8MW,風電場開發(fā)總?cè)萘?9. 5MW,重點開發(fā)官廳風電場;2015年,風電場開發(fā)總?cè)萘?9. 5MW,重點開發(fā)黃峪口風電場項目,光伏發(fā)電開發(fā)158. 7MW。
相關(guān)微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)與新能源建設(shè)同步進行.爭取分期分批早日建成多級微電網(wǎng)群,取得電力市場改革的重大突破。規(guī)劃其他目標在“十三五”期間實現(xiàn)。
六、關(guān)于籌建新能源微電網(wǎng)建設(shè)運營管理公司的具體建議
發(fā)起目的:在政府引導(dǎo)、支持下,在有關(guān)各方的共同努力下,建立一個面向互聯(lián)網(wǎng)時代的新型新能源微電網(wǎng)建設(shè)、運營、管理公司,引領(lǐng)微電網(wǎng)的發(fā)展方向,努力解決政策配套、規(guī)劃設(shè)計、技術(shù)標準.融資渠道、建設(shè)施工組織、運營管理模式等問題,共同創(chuàng)造經(jīng)濟效益,探索可持續(xù)發(fā)展的道路,為微電網(wǎng)的快速發(fā)展做好各項準備。
作為落實和推進規(guī)劃工作的一項重要組織措施。發(fā)起單位應(yīng)是:國家能源局(宏觀指導(dǎo));市發(fā)改委(可通過產(chǎn)業(yè)基金給與支持);開發(fā)區(qū)管委會(以新能源產(chǎn)業(yè)基地孵化器為依托)及其他單位。
爭取政策支持,為國家出臺相關(guān)政策做好示范和經(jīng)驗總結(jié)、反饋。比如爭取下列政策支持:①微電網(wǎng)專項補貼,按照微電網(wǎng)用戶總用電量補貼,補貼標準擬為0.5元/kW˙h,對于微電網(wǎng)中配置的儲能系統(tǒng)可一并考慮補貼;②代發(fā)國家、地方政府的各種新能源發(fā)電補貼,按照微電網(wǎng)內(nèi)接入的新能源的上網(wǎng)發(fā)電量計量、補貼,標準為現(xiàn)有政策規(guī)定;③承擔部分配電網(wǎng)建設(shè)、改造任務(wù),降低配電網(wǎng)建設(shè)成本;④準許在特定區(qū)域內(nèi)進行電力經(jīng)營,對微電網(wǎng)內(nèi)的電力用戶可實時互動,給予互動用電獎勵。
社宏,北京北變微電網(wǎng)技術(shù)有限公司總經(jīng)理,北京電工技術(shù)學會微電網(wǎng)專委會副主任,國內(nèi)知名微電網(wǎng)專家。長期從事電力自動化、軌道交通自動化方面的研發(fā)、設(shè)計、工程項目實施、企業(yè)經(jīng)營管理工作。在北變微電網(wǎng)公司,負責“北京市新能源產(chǎn)業(yè)基地智能微電網(wǎng)項目”(北京延慶八達嶺開發(fā)區(qū)微電網(wǎng)項目)。在北京電工技術(shù)學會,受國家能源局委托,作為主編,主持編制了《北京延慶新能源徼電網(wǎng)規(guī)劃研究》。