中國儲能網訊：國際電工委員會(IEC)在《2010—2030 應對能源挑戰(zhàn)白皮書》中明確將微電網技術列為未來能源鏈的關鍵技術之一。各類試點示范工程是微電網相關技術及研究成果的集中驗證和展示，對微電網的研究和應用均具有重要意義。目前全球規(guī)劃、在建及投入運行的微電網示范工程超過400個，分布在北美、歐洲、東亞、拉美、非洲等地區(qū)。先介紹美國微電網的發(fā)展，肯定會有啟示。
美國微電網的發(fā)展歷程
美國是世界上開展微電網研究較早的國家之一。早在1999年，CERTS就首次對微電網在可靠性、經濟性及其對環(huán)境的影響方面進行了研究。2002年CERTS提出了較為完整的微電網概念，并在美國能源部的資助下進行了為期4年的實驗室規(guī)模的微電網測試。
2006年在美國能源部和加州能源委員會的資助下，CERTS和美國電力公司及其他幾家設備制造商合作，在AEP公司Dlan技術中心的Walnut變電站，建成了3臺60kv小型發(fā)動機組的微電網測試基地，對CERTS的微電網技術進行了測試，取得了大量的實驗數據。
隨著智能電網概念的興起，特別是美國2030可再生能源占全國能源消費比例達到20%和建設21世紀電網目標的提出，近年來美國對微電網研究加大了投入。
美國能源部在其2020微電網目標中提出，開發(fā)出商業(yè)化模式（微電網裝機容量不超過10MW）的微電網系統(tǒng)成本，其成本與非集成方式（UPS電源加柴油發(fā)電機方式）相比，具有成本競爭力，并提出一下目標：①減少負荷停電時間98%；②減少碳排放20%；③提高系統(tǒng)能效20%。
實現目標的舉措
為了實現上述目標，能源部電力輸送與能源可靠性辦公室支持開展了一系列項目。
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可再生與分布式集成項目（RDSI）。該項目于2008年開始，為期5年，共有9個微電網示范工程，分布在8個州。能源部資助共5500萬美元，項目資產總值超過1億美元。
該項主要目的是通過對微電網內部的分布式能源進行集成管理，至少能夠降低 15% 的配電饋線或變電站峰值負荷，從而減少大約 25% 的配電設備容量和10% 的發(fā)電設備容量。并證明微電網可以在并網模式（2017年7月，國家發(fā)改委能源局下發(fā)《推進并網型微電網建設試行辦法》的通知）和孤網模式下運行。
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能源部下屬的國家實驗室（SNL）目前正從事微電網能源保證方案的研究。該研究通過對軍事基地獲得的數據和經驗，設計規(guī)劃具有高供電可靠性的微電網方案，并對未來商業(yè)項目的潛在風險進行評估。
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美國的微電網示范工程還拓展到了軍用領域。美國國防部與能源部、國土安全部合作，從 2011 年開始，總計投入3850 萬美元開展“蜘蛛”示范工程—面向能源可靠性和安全性的智能電力基礎設施示范工程(SPIDERS)，在其3個基地 (珍珠港—西肯聯合基地、卡森堡基地和史密斯基地) 分別建設微電網示范工程，以支持基地的關鍵負荷。這 3 個基地微電網的規(guī)模和復雜程度遞增，目的是就微電網的設計、承包、安裝、安保和運行等方面進行標準化探索，為未來微電網推廣建立標準和模板。
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2010年的智能電網研究開發(fā)計劃中，對5個新能源微電網（2017年5月國家發(fā)改委、國家能源局下發(fā)《關于新能源微電網示范項目名單的通知》，28個新能源微電網示范項目獲批）相關項目進行資助。該項目主要關注配電網自動化系統(tǒng)的建模和分析工具，用于增強電網可靠性和可用性的高級測控技術，以及提高可再生能源穿透比例下電壓穩(wěn)定性等領域。值得一提的是，美國政府也尚未制定專門針對微電網技術的優(yōu)惠政策，而是通過可再生能源并網、需求側響應、等效管理等以后激勵措施，為微電網工程實施提供政策支持。
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美國能源部與通用電氣共同投資約400萬美元，開發(fā)出一套微電網能量管理系統(tǒng)（MEMS），為微電網中的器件提供統(tǒng)一的控制、保護和能源管理平臺，其設計旨在對微電網中互聯元件的協調控制，實現運行效率最高和運行成本最小化。
通過上述微電網示范工程，美國能源部得以初步測算了微電網的開發(fā)成本構成。從現代化的角度看，提高重要負荷的供電可靠性、滿足用戶定制的多種電能質量要求、降低成本、實現智能化，依然是美國微電網的發(fā)展重點。
可再生能源在能源構成中不斷增長的比例，可再生能源整合使全球微電網的利用呈飛速發(fā)展勢頭。在相關政策的助推下，我國微電網已經開始了萌芽，各地相繼出現了一些規(guī)模不等的示范項目。對于剛剛起步的微電網行業(yè)來說，首先一個關鍵障礙是缺乏可重復性；其次，大多數企業(yè)很難拿出前期資金來投資建設一個微電網，融資也可能會是一個比較復雜的問題。試探和摸索出更好的商業(yè)模式成為發(fā)展微電網的首要問題。
