中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
摘要:工業(yè)用電占我國(guó)全社會(huì)用電量的66%，工業(yè)電力負(fù)荷主要集中于工業(yè)廠區(qū)或園區(qū)內(nèi)。綠色微電網(wǎng)是統(tǒng)籌好工業(yè)用電可靠、經(jīng)濟(jì)和低碳三個(gè)目標(biāo)、提升能源利用效率的一種重要方式，也是提升工業(yè)領(lǐng)域能源基礎(chǔ)設(shè)施綠色化水平的重要內(nèi)容。當(dāng)前，部分工業(yè)廠區(qū)和園區(qū)供電存在可靠性低、經(jīng)濟(jì)成本高、用能形式粗放等問(wèn)題，可通過(guò)適當(dāng)加快工業(yè)綠色微電網(wǎng)的規(guī)模化示范應(yīng)用和商業(yè)化推廣，在增強(qiáng)我國(guó)工業(yè)產(chǎn)品低碳競(jìng)爭(zhēng)力的同時(shí)，促使能源基礎(chǔ)設(shè)施投資平穩(wěn)運(yùn)行。應(yīng)著力拓寬工業(yè)綠色微電網(wǎng)的投融資渠道，完善技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系和管理體制機(jī)制，繼續(xù)深化電力市場(chǎng)化改革，為新型商業(yè)模式提供良好的投資環(huán)境。
關(guān)鍵詞:工業(yè)綠色微電網(wǎng);社會(huì)資本投資;體制機(jī)制建設(shè);關(guān)鍵技術(shù)
一、工業(yè)綠色微電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀及特征
工業(yè)綠色微電網(wǎng)是指工業(yè)廠區(qū)或園區(qū)內(nèi)主要電力供應(yīng)來(lái)源為低碳電源的微電網(wǎng)，是由分布式綠色電源(發(fā)電)、工業(yè)用電負(fù)荷(用電)、必要的配變電設(shè)施(配電)及儲(chǔ)能裝置等組成的，可實(shí)現(xiàn)自主控制和管理的小型電力系統(tǒng)。
當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)綠色微電網(wǎng)的建設(shè)仍處于示范和試點(diǎn)階段。一些研究提出了工業(yè)用戶和園區(qū)場(chǎng)景下綠色微電網(wǎng)的運(yùn)行方式、運(yùn)營(yíng)模式和應(yīng)用場(chǎng)景，結(jié)合試點(diǎn)項(xiàng)目總結(jié)提出了微電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃方法和控制策略，從不同角度證實(shí)了工業(yè)綠色微電網(wǎng)的技術(shù)可行性。在國(guó)家開(kāi)展的試點(diǎn)示范項(xiàng)目中也不乏工業(yè)綠色微電網(wǎng)的身影。2017年4月，吐魯番新能源城市的微電網(wǎng)示范項(xiàng)目獲得售電許可，成為我國(guó)第一例獲得供電類電力業(yè)務(wù)許可證的微電網(wǎng)項(xiàng)目。同年7月，國(guó)家能源局確定了24個(gè)并網(wǎng)型、4個(gè)獨(dú)立型共28個(gè)新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目。部分工業(yè)綠色微電網(wǎng)項(xiàng)目也結(jié)合“能源互聯(lián)網(wǎng)”“增量配電業(yè)務(wù)改革”“智能光伏”“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”“零碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)”等其他目標(biāo)進(jìn)行了試點(diǎn)示范(附表)。一些配有較高比例零碳電源的工業(yè)微電網(wǎng)項(xiàng)目也已建成投產(chǎn)(表1)。
綜合來(lái)看，工業(yè)綠色微電網(wǎng)具備四個(gè)主要特征。一是規(guī)模小，園區(qū)電網(wǎng)或增量配電項(xiàng)目的電壓等級(jí)一般在110千伏及以下，根據(jù)現(xiàn)有政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)附表)，單個(gè)微電網(wǎng)的電壓等級(jí)一般在35千伏及以下，容量不大于20兆瓦;二是綠色，電源以循環(huán)能源、可再生能源和其他低碳能源為主，其發(fā)電量占微電網(wǎng)總發(fā)電量的比重遠(yuǎn)高于全國(guó)平均水平;三是自治，微電網(wǎng)具有可獨(dú)立運(yùn)行的控制系統(tǒng)，可在網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行電力供需的優(yōu)化調(diào)度甚至自平衡，并網(wǎng)型微電網(wǎng)與外部電網(wǎng)的年交換電量一般不超過(guò)年用電量的50%;四是友好，可滿足電力用戶的用電質(zhì)量要求，且并網(wǎng)型微電網(wǎng)可與其聯(lián)接的電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)友好互動(dòng)。
二、發(fā)展工業(yè)綠色微電網(wǎng)具有重要意義
首先，工業(yè)綠色微電網(wǎng)可在增強(qiáng)大電網(wǎng)韌性與靈活性的同時(shí)，保證工業(yè)用電質(zhì)量和供電可靠性。通過(guò)對(duì)網(wǎng)內(nèi)“源”“荷”“儲(chǔ)”的有效整合，微電網(wǎng)一方面可使資源更好地匹配電力負(fù)荷的特征，提供差異化的用電需求、保障特殊負(fù)荷供電質(zhì)量;另一方面為大電網(wǎng)提供備用、調(diào)峰、調(diào)頻等服務(wù)，給大電網(wǎng)安全運(yùn)行提供靈活性資源的保障，提升電力系統(tǒng)的整體韌性。而且，工業(yè)綠色微電網(wǎng)通過(guò)本地分布式資源的接入，可降低電力遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膿p耗，還可相應(yīng)減少輸電線路和配電站擴(kuò)容的建設(shè)成本。
其次，工業(yè)綠色微電網(wǎng)可以為分布式可再生能源提供新的應(yīng)用場(chǎng)景，助力工業(yè)用能綠色低碳轉(zhuǎn)型。工業(yè)園區(qū)中的工業(yè)用能約占全國(guó)工業(yè)用能的70%，其用能呈現(xiàn)出能源需求量大、用能區(qū)域范圍集中、用能行為規(guī)律和用能形式多樣的特點(diǎn)。結(jié)合工業(yè)園區(qū)的廠房屋頂、堆料場(chǎng)、停車場(chǎng)等布置分布式的風(fēng)電、光伏，可實(shí)現(xiàn)土地和風(fēng)光資源的集約化利用，所發(fā)電量也可就地消納。較高滲透率分布式可再生能源的接入和消納也可大幅改善用電結(jié)構(gòu)，提高工業(yè)生產(chǎn)的低碳化水平。在不同類型產(chǎn)業(yè)園中，微電網(wǎng)還可與工業(yè)過(guò)程中的冷、熱、氣、水及物料系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌優(yōu)化，充分利用園區(qū)內(nèi)的燃料、原料、廢料、余熱等，通過(guò)能源的梯級(jí)利用進(jìn)一步改善能源利用效率。
再次，適應(yīng)全球市場(chǎng)對(duì)低碳產(chǎn)品的需求，以基礎(chǔ)設(shè)施超前布局保障有效投資規(guī)模。近年來(lái)，全球低碳轉(zhuǎn)型趨勢(shì)加快，國(guó)內(nèi)外一些大型企業(yè)紛紛提出減碳或零碳的目標(biāo)，碳排放正在成為全球供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)鏈變化的重要考量，“碳足跡”逐漸成為產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)比較優(yōu)勢(shì)的主要指標(biāo)。因此，為工業(yè)生產(chǎn)提供充足的、可核證的低碳零碳能源將是未來(lái)工業(yè)能源基礎(chǔ)設(shè)施需要具備的能力，工業(yè)綠色微電網(wǎng)可在其中發(fā)揮“領(lǐng)頭羊”的作用。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至目前，全國(guó)占地面積超過(guò)10畝的工業(yè)園或產(chǎn)業(yè)園已達(dá)2萬(wàn)余個(gè)，為工業(yè)綠色微電網(wǎng)的推廣實(shí)踐提供了廣闊的場(chǎng)景。綠色微電網(wǎng)的建設(shè)可充分利用工業(yè)負(fù)荷規(guī)模大、用戶承受能力強(qiáng)的特點(diǎn)，通過(guò)選取負(fù)荷條件成熟的園區(qū)優(yōu)先推廣，可快速打造較為成熟的商業(yè)模式，形成具有一定規(guī)模的有效投資。
三、工業(yè)綠色微電網(wǎng)的生存和發(fā)展條件有待改善
一是體制機(jī)制不健全，建設(shè)、管理、運(yùn)行難。多年來(lái)，我國(guó)雖已出臺(tái)了不少政策，但在管理措施等方面仍需進(jìn)一步完善。其一，微電網(wǎng)內(nèi)的電源種類多、電網(wǎng)環(huán)節(jié)多，部分項(xiàng)目還涉及與其他資源能源的耦合，項(xiàng)目規(guī)劃和可行性論證復(fù)雜，項(xiàng)目核準(zhǔn)的環(huán)節(jié)和涉及管理部門多，審批流程較長(zhǎng)。其二，微電網(wǎng)涉及地方政府、園區(qū)管委會(huì)、入駐企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)等多個(gè)主體，項(xiàng)目在股權(quán)配置、價(jià)格核定、供電區(qū)域劃分等多個(gè)領(lǐng)域的統(tǒng)籌難度大。其三，微電網(wǎng)涉及發(fā)電、供電、售電及向大電網(wǎng)提供輔助服務(wù)等多種業(yè)務(wù)，在參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、與傳統(tǒng)電網(wǎng)分擔(dān)供電責(zé)任、價(jià)格機(jī)制設(shè)計(jì)等領(lǐng)域均存在理論和實(shí)踐空白。
二是初始投資大、運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)高，限制了社會(huì)投資的積極性。微電網(wǎng)建設(shè)投資大致可分為源、網(wǎng)、變、控、儲(chǔ)五個(gè)部分。根據(jù)項(xiàng)目和文獻(xiàn)調(diào)研，微電網(wǎng)的單位千瓦投資約為1.2萬(wàn)元~2萬(wàn)元，其中約80%為初始投資，初始投資的85%以上為電源和儲(chǔ)能設(shè)備。較高比例的初始投資限制了部分社會(huì)資本參與工業(yè)綠色微電網(wǎng)的發(fā)展，較高的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)也抑制了投資。一方面，工業(yè)綠色微電網(wǎng)的投資回收與園區(qū)招商引資密切相關(guān)，一旦園區(qū)入駐企業(yè)少或者慢，會(huì)導(dǎo)致用電負(fù)荷無(wú)法短時(shí)間內(nèi)達(dá)到預(yù)期，項(xiàng)目回收期將延長(zhǎng)，項(xiàng)目初期面臨較大的資金壓力;另一方面，工業(yè)企業(yè)和園區(qū)管委會(huì)普遍沒(méi)有分布式能源、配電網(wǎng)等規(guī)劃建設(shè)運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備運(yùn)行不暢、成本控制不當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)大大增加。
三是關(guān)鍵技術(shù)仍有制約，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系有待完善。微電網(wǎng)涉及的并網(wǎng)技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)和控制技術(shù)存在擴(kuò)展性不足、標(biāo)準(zhǔn)化模塊化程度不高、安全控制體系設(shè)計(jì)薄弱等問(wèn)題，影響微電網(wǎng)的規(guī)模化發(fā)展。微電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系的頂層設(shè)計(jì)以及規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范、仿真測(cè)試、調(diào)試驗(yàn)收、運(yùn)行評(píng)價(jià)、信息通訊和系統(tǒng)優(yōu)化控制等領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)仍需進(jìn)一步完善。
四是專業(yè)服務(wù)隊(duì)伍市場(chǎng)仍需培育。工業(yè)綠色微電網(wǎng)的建設(shè)運(yùn)營(yíng)囊括了電力領(lǐng)域的大部分專業(yè)，匯聚了源網(wǎng)荷儲(chǔ)各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)備，投入的技術(shù)類型眾多，系統(tǒng)復(fù)雜性強(qiáng)。因前期市場(chǎng)發(fā)育不充分，導(dǎo)致能夠提供一體化解決方案和完整服務(wù)的市場(chǎng)主體少，服務(wù)隊(duì)伍經(jīng)驗(yàn)參差不齊，微觀主體活力不足?，F(xiàn)有電網(wǎng)企業(yè)的服務(wù)隊(duì)伍人員有限，服務(wù)市場(chǎng)缺乏競(jìng)爭(zhēng)，服務(wù)費(fèi)用較高;裝備制造和建設(shè)企業(yè)的服務(wù)隊(duì)伍雖可完成微電網(wǎng)的建設(shè)，但在電網(wǎng)運(yùn)維領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)仍然較少;作為微電網(wǎng)的服務(wù)對(duì)象，工業(yè)企業(yè)更是缺乏相關(guān)專業(yè)經(jīng)驗(yàn)。
四、加快建立工業(yè)綠色微電網(wǎng)發(fā)展的政策體系
建設(shè)工業(yè)綠色微電網(wǎng)是發(fā)展工業(yè)綠色基礎(chǔ)設(shè)施的重要內(nèi)容，也是“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”建設(shè)的有機(jī)組成。隨著可再生能源發(fā)電、儲(chǔ)能和智能電網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)裝備的成熟和商業(yè)模式的不斷探索，工業(yè)綠色微電網(wǎng)將成為支撐我國(guó)工業(yè)綠色低碳化發(fā)展和新能源高比例消納的有效路徑。需要在技術(shù)裝備、商業(yè)模式、投融資模式創(chuàng)新和電力體制改革上下功夫，為工業(yè)綠色微電網(wǎng)的發(fā)展提供良好的制度環(huán)境。
首先，要加強(qiáng)頂層制度設(shè)計(jì)，健全管理機(jī)制。根據(jù)我國(guó)工業(yè)園區(qū)的實(shí)際建設(shè)情況、用能特征及發(fā)展趨勢(shì)等，結(jié)合綠色供應(yīng)鏈建設(shè)和深化電力體制改革步伐，確立工業(yè)綠色微電網(wǎng)發(fā)展的整體發(fā)展目標(biāo)，引導(dǎo)工業(yè)用能的低碳化轉(zhuǎn)變。落實(shí)《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》要求，結(jié)合已有試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，將綠色微電網(wǎng)建設(shè)需求納入各類工業(yè)園區(qū)規(guī)劃。優(yōu)化審批流程，明確審核條件和標(biāo)準(zhǔn)，確保微電網(wǎng)項(xiàng)目具有自我調(diào)度優(yōu)化的能力，引入部門聯(lián)審、網(wǎng)上審批等便利化舉措，保障微電網(wǎng)的源網(wǎng)荷儲(chǔ)的一體化設(shè)計(jì)、一體化審批。
其次，明確電力市場(chǎng)主體地位，完善市場(chǎng)環(huán)境。將工業(yè)綠色微電網(wǎng)納入電力專項(xiàng)規(guī)劃，根據(jù)微電網(wǎng)運(yùn)行能力和相應(yīng)的市場(chǎng)和運(yùn)行準(zhǔn)入要求，明確其作為獨(dú)立的電力市場(chǎng)主體和獨(dú)立的電網(wǎng)主體的權(quán)責(zé)，并按照規(guī)定取得配電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)權(quán)。允許其在具備售電公司準(zhǔn)入條件、履行準(zhǔn)入程序后，開(kāi)展售電業(yè)務(wù)。鼓勵(lì)微電網(wǎng)作為市場(chǎng)主體參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)，提供調(diào)頻、調(diào)峰及可中斷負(fù)荷等服務(wù)，并根據(jù)服務(wù)質(zhì)量和能力獲取收益。同時(shí)，進(jìn)一步完善電網(wǎng)企業(yè)的現(xiàn)代化經(jīng)營(yíng)制度，提升基層電網(wǎng)企業(yè)的投資和經(jīng)營(yíng)的決策自主權(quán)，為創(chuàng)新經(jīng)營(yíng)模式提供空間。此外，加強(qiáng)對(duì)微電網(wǎng)投資和運(yùn)營(yíng)企業(yè)準(zhǔn)入監(jiān)管，完善相應(yīng)的退出機(jī)制。
第三，拓寬投融資渠道，提高社會(huì)資本的投資意愿。通過(guò)專項(xiàng)債、基礎(chǔ)設(shè)施投資基金、PPP融資等方式，發(fā)揮公共投資的引導(dǎo)作用，調(diào)動(dòng)社會(huì)資本參與投資的積極性。加快整合金融、保險(xiǎn)、信貸等配套支持政策，將工業(yè)綠色微電網(wǎng)納入綠色金融支持范疇，提供綠色貸款、綠色債券、融資租賃等形式的支持。力爭(zhēng)以定向政府引導(dǎo)基金和電網(wǎng)企業(yè)入股、綠色金融信貸政策支持、綠色基礎(chǔ)設(shè)施投融資試點(diǎn)先行等措施，鼓勵(lì)多元化投資和商業(yè)模式創(chuàng)新，引導(dǎo)供售電企業(yè)、設(shè)備制造企業(yè)、能源服務(wù)企業(yè)及工業(yè)企業(yè)等與業(yè)務(wù)相關(guān)的企業(yè)，率先參與工業(yè)綠色微電網(wǎng)的投資建設(shè)。
第四，落實(shí)電網(wǎng)企業(yè)主輔分離，加快培育運(yùn)維服務(wù)市場(chǎng)。進(jìn)一步推進(jìn)電網(wǎng)企業(yè)的主輔分離，提升服務(wù)運(yùn)維市場(chǎng)的活躍程度。通過(guò)示范項(xiàng)目等方式努力培育一批具備微電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)能力的服務(wù)企業(yè)，集合各類市場(chǎng)主體優(yōu)勢(shì)，形成模塊化、可復(fù)制的一體化微電網(wǎng)解決方案。
第五，以關(guān)鍵技術(shù)的突破和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，推進(jìn)商業(yè)化應(yīng)用。一是將技術(shù)先進(jìn)性作為微電網(wǎng)下一步試點(diǎn)示范的主要篩選指標(biāo)，通過(guò)以獎(jiǎng)代補(bǔ)方式鼓勵(lì)關(guān)鍵核心技術(shù)突破。二是依據(jù)驗(yàn)收評(píng)估和績(jī)效評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)工業(yè)綠色微電網(wǎng)新技術(shù)示范應(yīng)用，以及關(guān)鍵核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用給予獎(jiǎng)勵(lì)。三是加強(qiáng)統(tǒng)籌，以系統(tǒng)集成為重點(diǎn)，完善微電網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備、信息管理、系統(tǒng)優(yōu)化等領(lǐng)域的技術(shù)規(guī)范，形成適用于不同應(yīng)用場(chǎng)景，覆蓋規(guī)劃、設(shè)計(jì)、仿真、調(diào)試、驗(yàn)收和評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)體系。
（本文作者：韓 雪 ，胡淑然 ，李繼峰 ，郭焦鋒 ）
作者簡(jiǎn)介
韓雪，博士，副研究員，研究方向?yàn)槟茉崔D(zhuǎn)型與電力戰(zhàn)略規(guī)劃、可再生能源產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)新政策、電力市場(chǎng)與電力體制改革。
文章來(lái)源
本篇文章發(fā)表于《中國(guó)能源》雜志2022年第11期。
