中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:微電網(wǎng)由分布式電源、用電負(fù)荷、監(jiān)控、保護(hù)和自動(dòng)化裝置等組成(必要時(shí)含儲(chǔ)能裝置),是能基本實(shí)現(xiàn)內(nèi)部電力電量平衡的小型供電網(wǎng)絡(luò),既可與外部大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行,也能獨(dú)立運(yùn)行,在保障能源供應(yīng)穩(wěn)定性和促進(jìn)清潔能源消納方面優(yōu)勢(shì)獨(dú)特。微電網(wǎng)按接入方式可分為并網(wǎng)型和獨(dú)立型,并網(wǎng)型正常時(shí)與大電網(wǎng)協(xié)同運(yùn)行,大電網(wǎng)故障時(shí)切換至獨(dú)立運(yùn)行以保障關(guān)鍵負(fù)荷;獨(dú)立型不與大電網(wǎng)相連,靠自身分布式能源和儲(chǔ)能滿足需求,適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)等。按應(yīng)用場(chǎng)景可分為城市、農(nóng)村、工業(yè)園區(qū)、校園等,不同場(chǎng)景在能源需求等方面存在差異。在“雙碳”目標(biāo)下,發(fā)展微電網(wǎng)意義重大,能大量接入可再生能源,減少對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴,降低碳排放,推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型;能優(yōu)化能源配置和調(diào)度,提高利用效率,減少浪費(fèi);能提高能源供應(yīng)安全性和可靠性,保障極端情況下重要負(fù)荷供電;還能帶動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí),促進(jìn)能源市場(chǎng)多元化,為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供支撐。
PART 01
微電網(wǎng)發(fā)展存在的問題
(一)政策體系不完善且協(xié)同性不足
無(wú)點(diǎn)位主體(如分布式能源聚合商、虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商等)作為微電網(wǎng)靈活運(yùn)行的重要參與方,目前缺乏明確的政策定位。例如,在并網(wǎng)審批中,現(xiàn)有政策多以實(shí)體電站為規(guī)范對(duì)象,對(duì)無(wú)固定物理點(diǎn)位的聚合商如何參與電網(wǎng)調(diào)度、獲取上網(wǎng)收益未作規(guī)定;在電價(jià)機(jī)制上,其整合的分散式可再生能源電力無(wú)法享受與集中式電站同等的補(bǔ)貼政策,導(dǎo)致市場(chǎng)參與積極性受限。
零碳園區(qū)作為微電網(wǎng)低碳應(yīng)用的典型場(chǎng)景,其能源自給率、碳排放強(qiáng)度等指標(biāo)與普通園區(qū)存在本質(zhì)區(qū)別,但現(xiàn)有政策未形成差異化支持。例如,在項(xiàng)目審批上,零碳園區(qū)需配套更多儲(chǔ)能、氫能等新型設(shè)施,但審批流程與普通園區(qū)微電網(wǎng)一致,未體現(xiàn)“優(yōu)先審批”“簡(jiǎn)化流程”等傾斜政策;在補(bǔ)貼力度上,二者均適用統(tǒng)一的可再生能源電價(jià)補(bǔ)貼,未針對(duì)零碳園區(qū)的高碳減排成本設(shè)置額外補(bǔ)貼或碳交易激勵(lì),難以覆蓋其低碳轉(zhuǎn)型投入。
無(wú)點(diǎn)位主體、零碳園區(qū)與傳統(tǒng)電網(wǎng)企業(yè)、地方政府間的權(quán)責(zé)劃分缺乏明確界定。例如,零碳園區(qū)的多余綠電并入大電網(wǎng)時(shí),電網(wǎng)企業(yè)因擔(dān)心影響自身調(diào)峰成本,常設(shè)置技術(shù)壁壘;無(wú)點(diǎn)位主體聚合的用戶負(fù)荷參與需求響應(yīng)時(shí),地方政府未明確其與配電網(wǎng)公司的收益分配比例,導(dǎo)致協(xié)同運(yùn)行效率低下。
(二)關(guān)鍵技術(shù)存在瓶頸且應(yīng)用受限
微電網(wǎng)技術(shù)還存在一些瓶頸。在分布式能源發(fā)電方面,太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源具有間歇性和波動(dòng)性,導(dǎo)致微電網(wǎng)的供電穩(wěn)定性受到影響,需要高效的儲(chǔ)能技術(shù)來(lái)平抑波動(dòng),但目前儲(chǔ)能技術(shù)的成本較高、壽命較短,限制了其大規(guī)模應(yīng)用。在能源轉(zhuǎn)換和控制方面,微電網(wǎng)中存在多種能源形式和設(shè)備,需要先進(jìn)的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)和智能控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)協(xié)同運(yùn)行,但目前相關(guān)技術(shù)還不夠成熟,存在能源轉(zhuǎn)換效率不高、控制精度不足等問題。另外,微電網(wǎng)的安全性和可靠性技術(shù)也有待提升,如何有效防范電網(wǎng)故障、網(wǎng)絡(luò)安全攻擊等風(fēng)險(xiǎn)以保障微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行,是當(dāng)前面臨的重要技術(shù)挑戰(zhàn)。
(三)投資模式單一且融資渠道狹窄
微電網(wǎng)項(xiàng)目具有投資規(guī)模大、回收周期長(zhǎng)的特點(diǎn),目前投資模式較為單一,主要依賴政府投資和少數(shù)大型企業(yè)的自有資金,社會(huì)資本參與度較低。由于微電網(wǎng)項(xiàng)目的收益不確定性較大,且缺乏有效的風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)機(jī)制,導(dǎo)致社會(huì)資本對(duì)投資微電網(wǎng)項(xiàng)目持謹(jǐn)慎態(tài)度。同時(shí),微電網(wǎng)項(xiàng)目的融資渠道相對(duì)狹窄,銀行等金融機(jī)構(gòu)對(duì)微電網(wǎng)項(xiàng)目的貸款審批較為嚴(yán)格,融資難度較大。此外,目前還沒有形成成熟的微電網(wǎng)項(xiàng)目投資回報(bào)機(jī)制,使得投資者難以準(zhǔn)確評(píng)估項(xiàng)目的投資收益,進(jìn)一步影響了投資積極性。
(四)運(yùn)營(yíng)管理復(fù)雜且主體協(xié)同困難
微電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)管理較為復(fù)雜,涉及多個(gè)主體和環(huán)節(jié)。在運(yùn)營(yíng)主體方面,可能涉及能源供應(yīng)商、用戶、電網(wǎng)公司等多個(gè)主體,各主體之間的利益協(xié)調(diào)和權(quán)責(zé)劃分難度較大。在能源調(diào)度方面,由于微電網(wǎng)中能源供給和需求的不確定性,需要實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)的調(diào)度管理,但目前缺乏高效的能量管理系統(tǒng)和統(tǒng)一的調(diào)度平臺(tái),導(dǎo)致能源調(diào)度效率低下。在維護(hù)管理方面,微電網(wǎng)設(shè)備種類繁多、分布分散,維護(hù)成本較高,且維護(hù)技術(shù)要求較高,一些地區(qū)缺乏專業(yè)的維護(hù)人員和技術(shù)支持,影響了微電網(wǎng)的正常運(yùn)行。此外,用戶的節(jié)能意識(shí)和參與度也有待提高,用戶對(duì)微電網(wǎng)的認(rèn)知和配合程度會(huì)直接影響微電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)效果。
PART 02
微電網(wǎng)發(fā)展路徑分析
(一)完善政策體系與協(xié)同機(jī)制,破解制度性障礙
針對(duì)政策體系不完善、區(qū)域協(xié)同性不足的問題:需明確無(wú)點(diǎn)位主體(如分布式能源聚合商、虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商)的法律定位和市場(chǎng)準(zhǔn)入規(guī)則,在并網(wǎng)審批、調(diào)度參與、收益分配等方面制定專項(xiàng)政策,使其享受與實(shí)體電站同等的補(bǔ)貼與市場(chǎng)權(quán)益。
針對(duì)零碳園區(qū)缺乏差異化支持的問題:建立零碳園區(qū)微電網(wǎng)專項(xiàng)審批通道,簡(jiǎn)化儲(chǔ)能、氫能等低碳設(shè)施的審批流程,設(shè)置階梯式碳減排補(bǔ)貼(如按碳排放強(qiáng)度低于行業(yè)基準(zhǔn)值的比例給予額外補(bǔ)貼),并將其納入碳交易市場(chǎng),通過碳資產(chǎn)收益覆蓋低碳轉(zhuǎn)型成本。
針對(duì)多主體權(quán)責(zé)劃分模糊的問題:由政府牽頭制定《微電網(wǎng)多主體協(xié)同運(yùn)行管理辦法》,明確零碳園區(qū)與電網(wǎng)企業(yè)的綠電并網(wǎng)責(zé)任(如電網(wǎng)企業(yè)不得設(shè)置非技術(shù)性壁壘)、無(wú)點(diǎn)位主體與配電網(wǎng)公司的需求響應(yīng)收益分成比例(建議按“負(fù)荷調(diào)節(jié)量”動(dòng)態(tài)分配),提升跨主體協(xié)同效率。
(二)突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,強(qiáng)化技術(shù)支撐能力
針對(duì)分布式能源間歇性與儲(chǔ)能瓶頸:重點(diǎn)研發(fā)低成本、長(zhǎng)壽命儲(chǔ)能技術(shù)(如鈉離子電池、壓縮空氣儲(chǔ)能),建立“風(fēng)光儲(chǔ)”多能互補(bǔ)模型,通過智能算法預(yù)測(cè)可再生能源出力(誤差控制在5%以內(nèi)),實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)充放電調(diào)節(jié),平抑功率波動(dòng)。
針對(duì)能源轉(zhuǎn)換效率低、控制精度不足的問題:開發(fā)基于邊緣計(jì)算的微電網(wǎng)協(xié)同控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)分布式電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能的毫秒級(jí)響應(yīng);推廣高效能源轉(zhuǎn)換設(shè)備(如光伏逆變器效率提升至98%以上),降低能源轉(zhuǎn)換損耗。
針對(duì)安全性與可靠性不足的問題:構(gòu)建微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系,采用區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力交易與調(diào)度數(shù)據(jù)加密;開發(fā)自適應(yīng)保護(hù)算法,在大電網(wǎng)故障時(shí)100毫秒內(nèi)完成獨(dú)立運(yùn)行切換,保障關(guān)鍵負(fù)荷供電。
(三)創(chuàng)新投資模式與融資渠道,拓寬資金來(lái)源
針對(duì)投資模式單一、社會(huì)資本參與度低的問題:推廣“政府引導(dǎo)+社會(huì)資本+用戶共建”的混合投資模式,例如政府承擔(dān)微電網(wǎng)公共基礎(chǔ)設(shè)施(如主干線路)投資,社會(huì)資本參與分布式電源與儲(chǔ)能建設(shè),用戶通過“以用代投”方式分享收益。
針對(duì)融資渠道狹窄的問題:推出微電網(wǎng)專項(xiàng)綠色債券,支持金融機(jī)構(gòu)開展“儲(chǔ)能資產(chǎn)抵押貸”“綠電收益權(quán)質(zhì)押貸”等創(chuàng)新產(chǎn)品;建立微電網(wǎng)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償基金,對(duì)社會(huì)資本投資的項(xiàng)目給予最高20%的風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償。
針對(duì)投資回報(bào)機(jī)制不健全的問題:明確微電網(wǎng)綠電溢價(jià)機(jī)制(如高于大電網(wǎng)電價(jià)0.1~0.3元/千瓦時(shí)),開放園區(qū)內(nèi)能源交易市場(chǎng)(如浙江嘉興工業(yè)園區(qū)案例),允許用戶間進(jìn)行綠電余缺交易,保障投資者穩(wěn)定收益。
(四)優(yōu)化運(yùn)營(yíng)管理體系,提升多主體協(xié)同效能
針對(duì)多主體協(xié)同困難的問題:搭建“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化協(xié)同平臺(tái),明確分布式電源業(yè)主、電網(wǎng)企業(yè)、用戶等主體的權(quán)責(zé)清單(如電源側(cè)負(fù)責(zé)出力預(yù)測(cè)、負(fù)荷側(cè)參與需求響應(yīng)),通過智能合約自動(dòng)執(zhí)行收益分配。
針對(duì)能源調(diào)度效率低的問題:依托大數(shù)據(jù)與AI技術(shù)構(gòu)建智慧能量管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)可再生能源出力、負(fù)荷需求的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)(準(zhǔn)確率達(dá)90%以上),動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)度策略,提升能源利用效率15%以上。
針對(duì)維護(hù)成本高、用戶參與度低的問題:推廣配電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化設(shè)計(jì),降低維護(hù)成本30%以上;開發(fā)用戶側(cè)能源管理APP,實(shí)時(shí)推送用電數(shù)據(jù)與節(jié)能建議,通過“節(jié)能積分兌換綠電”等方式提升用戶參與度。
PART 03
小結(jié)
推動(dòng)微電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展,需從多維度發(fā)力。政策上,應(yīng)強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì),明確各部門職責(zé),建立政策評(píng)估調(diào)整機(jī)制,細(xì)化無(wú)點(diǎn)位主體權(quán)益、零碳園區(qū)差異化支持及多主體權(quán)責(zé)劃分等內(nèi)容,確保政策落地見效;技術(shù)上,加大儲(chǔ)能、智能控制等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)投入,搭建產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)與示范基地,突破技術(shù)瓶頸;市場(chǎng)方面,放寬準(zhǔn)入、健全交易機(jī)制,創(chuàng)新混合投資模式與綠色金融產(chǎn)品,吸引社會(huì)資本;同時(shí)加強(qiáng)專業(yè)人才培養(yǎng)與國(guó)際合作,借鑒先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),全面提升微電網(wǎng)發(fā)展質(zhì)量與效能。