中國儲能網訊：微電網的話題十分熱門，有人覺得微電網技術成熟后，將對現有電網技術產生沖擊，我們以后只用微電網就可以了，不再需要大范圍的互聯電網了。小編們希望能夠透過現象看本質，說說微電網到底是什么，和大電網是什么關系，以及未來的發(fā)展如何。
當然，這是個敏感話題，在電網企業(yè)改革呼聲如此高的今天，講微電網主題是有些微妙的，所以把這個題目列入了“硬骨頭”專題。我們也期望今后每周能說個或熱門、或敏感、或深奧的話題，用最質樸和通俗的理論，撥開層層迷霧與喧囂，給出自認為客觀普世的答案。這才對得起我們“能說會道、源于思考”的口號。
微電網的概念
先說說微電網是什么吧。專家們的定義多種多樣，大概都會涉及分布式電源、小范圍電網、監(jiān)控策略、相對獨立等概念，我們還是回到最基本的字面意思。顧名思義，微電網就是微小的供用電網絡。之所以用“微”字而不用“小”字，也許是聽起來好聽，比如“微博”不叫“小博”，“微信”不叫“小信”，“微電網”也比“小電網”好聽。(英文就是Microgrid，譯為微電網，也許是Micro-可以當前綴，而small或little不能當前綴)
這里的“電網”實質上指的是電力系統(tǒng)，電網與電力系統(tǒng)的不同點在于，電網只是輸變電的環(huán)節(jié)，而電力系統(tǒng)比電網還多了發(fā)電和用電，是一套完整的封閉的系統(tǒng)，電網只是電力系統(tǒng)中的一部分。之所以叫“微電網”也許是因為字數少吧，跟“大電網”一個道理。以下所說的“電網”都是指電力系統(tǒng)。因而微電網就是小范圍的電力系統(tǒng)，特點就是范圍小、自治(可基本獨立運行)，至于清潔、高效、友好等概念已高出了微電網的字面含義。
微電網的由來
微電網的雛形在愛迪生的通用電氣公司剛建造電網時就產生了，那時候紐約的一座發(fā)電廠只提供幾十千瓦的電力，點亮幾盞燈泡，幾百伏特電壓的直流線路，只能送幾公里遠，所以愛迪生的電網非常小。不過這也算微電網了，至少微電網的字面含義僅此而已。
當然后來的事我們都知道了，經過激烈的混戰(zhàn)，特斯拉最終戰(zhàn)勝了愛迪生，將電力系統(tǒng)改為交流，由此帶來的最大好處是，變壓方便了，電可以送得更遠了，從此走上了大電網的道路。大電網允許將發(fā)電廠放在資源條件好并遠離人群的地方，不僅降低了用電成本，更減少了對人們生產生活的影響，世界各國都是這么發(fā)展過來的。
隨著人民支付能力的提高，以及分布式電源技術的發(fā)展，人們覺得大電網并不靈活，不能完全滿足每個用戶個性化的需求，希望自己建設滿足自己需求的微電網，如對高電價的規(guī)避，對清潔能源的渴望，或者對天然氣熱電聯產的經濟效益的青睞，微電網應運而生，可以說是技術和需求結合的產物。電網由小到大再到小，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”，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，供電成本低，但存在機械化和單一化的問題);現在是小汽車，雖然出行成本較公共交通高，但滿足了人們個性化的需求，提高了方便性和靈活性(類似于微電網，供能成本高，但便利性和個性化提高)。
微電網是否會取代大電網?
現在即便小汽車已經普及，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發(fā)展到替代了所有的公共交通呢?
顯然不會的。原因在于經濟學最古老的概念——比較優(yōu)勢，源于亞當斯密和大衛(wèi)李嘉圖。美國是個地大物博人口眾多的國家，可以說什么都不缺，但為什么還要和別國進行貿易呢?因為比較優(yōu)勢，或者說差異化，美國可以更專注于自己擅長的高科技領域，而將低附加值的環(huán)節(jié)外包，全球來看，大分工比各國閉門自己生產的總產出要高。一個人、一個地區(qū)、一個國家總有自己的資源稟賦，稟賦的不同造成了差異化，產生了比較優(yōu)勢，進而產生分工。這在西方經濟學中是最基本的理論。
交通同理，在長距離運輸中，公共交通具有比較優(yōu)勢，而短距離個性化運輸中，私人交通有優(yōu)勢，二者優(yōu)勢互補。
電網亦然，從最初的小電網跨向大電網，就源于不同地區(qū)的能源資源和用電負荷的稟賦不同，有些地方發(fā)電便宜有些地方用電貴，這才有了電網連接的必然性。聯網后，全系統(tǒng)的社會福利才最大(見微觀經濟學關于供需曲線、生產者剩余和消費者剩余的解釋)。聯網促進了不同稟賦差異的個體之間的能量流動和資金流動，從這個意義上說，電網的確是資源配置的平臺，不論是微電網還是大電網，互聯范圍越大，能夠匹配的供給和需求就越多。當然，建設電網的成本類似供求分析中稅收的作用，會扭曲供求關系，造成福利損失，所以是否互聯是個工程性的問題，需要具體問題具體分析，如果比較優(yōu)勢的差距大于聯網的成本，則有聯網必要，否則無必要。
但不論微電網如何發(fā)展，比較優(yōu)勢理論永遠適用，我們無法找到完全相同的微電網，而這種差異化就是互聯的潛在驅動力。如果一個微電網內的電價相對周邊便宜，那他自身就會有外聯電網的需求，以便能把自己的電以更高的價格賣給周邊的人。
微電網對大電網是敵是友?
既然比較優(yōu)勢理論永遠適用，而且微電網與大電網都是供需間匹配的平臺，那么二者的關系就明朗了——非友非敵，因為他們本來就是一回事。供能資源和用能需求先在微電網的小范圍內匹配，若結算價格不同于其他地方的微電網，并且經過技術經濟分析，聯網對整個系統(tǒng)有利，則兩個微電網應互聯。以此類推，可以推廣到更大范圍的電網互聯，直到互聯成本高于聯網所帶來的社會福利。(實際的電網發(fā)展歷程就是如此，只是以前沒有“新能源微電網”的概念，只有“小火電微電網”)
由此我們可知，除非所有微電網完全相同，否則就有建設大電網的內在需求。當然我并不相信所有的微電網都完全相同，所以如果有人說微電網發(fā)展到最后能夠取代大電網，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濟層面討論微電網和大電網的關系，還可引申出如下話題，我們將在以后討論：
1、現實中，微電網和大電網有各自的所有者，利益相關方之間是敵是友還可以進一步討論。
2、“大電網”是工業(yè)化生產規(guī)模效益的表現，高效分工的結果，但也有人覺得越大越無效率，到底“大”是有效率還是無效率。這牽扯到聯網的成本核算，不單單要考慮建設成本，還要有運行成本、管理成本等。這個問題大企業(yè)大政府等“大組織”同樣面對。“組織成本”和“交易成本”的概念將解釋這個問題。
3、電網互聯與交通互聯、貿易互聯、信息互聯各自有什么特征，有哪些相同點和不同點，借鑒其他網絡，判斷我們需要一個多大的多復雜的電網。
