中國儲能網(wǎng)訊：在大電網(wǎng)供電為主的時期，微網(wǎng)作為大電網(wǎng)的有效補充，主要發(fā)揮兩大功用。一是給邊遠地區(qū)或者孤島等無電區(qū)域供電，二是提高城區(qū)重要用戶及特殊用戶的供電可靠性。在國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、蒙西電網(wǎng)公司實施的“戶戶通電”工程中，為解決邊遠地區(qū)少數(shù)民族牧民和海島等地區(qū)的供電問題，在牧民定居點和部分海島投資建設(shè)了一批“小風機+屋頂光伏”型微網(wǎng)，實現(xiàn)電網(wǎng)、電視、通訊三網(wǎng)融合，不僅解決了這些地區(qū)的用電問題，還滿足了當?shù)鼐用駥ξ幕?、通訊等基本生活的需要，獲得了非常好的社會效益。由于孤島電網(wǎng)儲能投資較大，加上用電負荷的不確定性，這類微網(wǎng)的經(jīng)濟收益非常不好，卻彰顯了電力企業(yè)在主動履行社會責任中的擔當。
（來源：微信公眾號“中國電力企業(yè)管理” ID：zgdlqygl 作者：劉亮）
過去一百多年來，電力工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)歷了第一階段的分散式和第二階段的大工業(yè)集中式，現(xiàn)已進入集中式與分散式并舉的第三階段。由于我國東西部能源資源分布的不均衡性，需要在東部地區(qū)大力發(fā)展分布式能源。作為分布式能源接入系統(tǒng)的重要方式，我國微網(wǎng)將迎來重要的發(fā)展戰(zhàn)略機遇期。
然而，事與愿違，近幾年來我國微網(wǎng)發(fā)展卻舉步維艱。國家發(fā)改委、國家能源局在2017年5月啟動了28個新能源微電網(wǎng)示范項目，同年 7月又啟動了55個“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源（能源互聯(lián)網(wǎng)）示范項目，此外還先后公布了三批共320個國家增量配電改革試點項目。據(jù)本刊記者調(diào)查了解， 28個新能源微電網(wǎng)示范項目啟動1年多以來，大都停留在技術(shù)應(yīng)用探索與示范階段，至今基本沒有擁有成功運營管理模式和市場化交易機制的可復(fù)制的案例，更談不上從運營中獲得盈利。55個“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源（能源互聯(lián)網(wǎng)）示范項目遭遇了同樣的境況，據(jù)有關(guān)專家統(tǒng)計，這55個示范項目中，有三分之一的項目至今還沒有啟動，有三分之一的項目運行后停滯不前，剩下的三分之一在運項目形勢也不樂觀。320個國家增量配電改革試點項目同樣面臨重重困難，發(fā)展之難遠超人們的預(yù)想。
就我國當前微網(wǎng)發(fā)展中的種種問題，本刊記者專訪了華北電力大學輸配電系統(tǒng)研究所原所長、科技部973計劃能源領(lǐng)域咨詢專家張建華教授和中國電力企業(yè)聯(lián)合會行業(yè)發(fā)展與環(huán)境資源部副主任（正主任級）薛靜。兩位專家一致認為，微網(wǎng)面臨的困難只是暫時的，隨著國家政策的逐步完善和電力市場化體制的逐步建立，終將在能源綠色轉(zhuǎn)型和建設(shè)現(xiàn)代能源體系中迎來發(fā)展的春天。
消納分布式新能源，微網(wǎng)將迎來大發(fā)展
微網(wǎng)是微能源網(wǎng)的簡稱，是一種靠近用戶側(cè)的微型綜合能源系統(tǒng),涵蓋天然氣、太陽能、風能等一次能源及電、熱、冷等二次能源,以電能為核心,通過多能互補、信息能量耦合及市場經(jīng)濟引導(dǎo),實現(xiàn)多種能源和負荷的“供-需-儲”協(xié)調(diào)優(yōu)化和互補運營。最初，國內(nèi)外均是從微電網(wǎng)研究開始，在局部區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)電源和負荷的匹配和平衡。研究者發(fā)現(xiàn)僅僅建微電網(wǎng)滿足不了用戶的用能需求，于是探索冷、熱、氣、電之間多能互補，微電網(wǎng)概念開始延伸，也就是現(xiàn)在所指的微網(wǎng)。
張建華教授是國內(nèi)最早研究微網(wǎng)的電力專家之一。2008年，他承擔了微電網(wǎng)研究的第一個國家863項目，主要研究微電網(wǎng)的概念和技術(shù)。那時，還沒有微網(wǎng)的概念，國內(nèi)新能源也才剛起步，但國際上很多國家已經(jīng)開始建設(shè)微網(wǎng)。2010年7月，他出版了我國第一本研究微電網(wǎng)的專著——《微電網(wǎng)運行控制與保護技術(shù)》。
張建華教授介紹，在大電網(wǎng)供電為主的時期，微網(wǎng)作為大電網(wǎng)的有效補充，主要發(fā)揮兩大功用。一是給邊遠地區(qū)或者孤島等無電區(qū)域供電，二是提高城區(qū)重要用戶及特殊用戶的供電可靠性。在國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、蒙西電網(wǎng)公司實施的“戶戶通電”工程中，為解決邊遠地區(qū)少數(shù)民族牧民和海島等地區(qū)的供電問題，在牧民定居點和部分海島投資建設(shè)了一批“小風機+屋頂光伏”型微網(wǎng)，實現(xiàn)電網(wǎng)、電視、通訊三網(wǎng)融合，不僅解決了這些地區(qū)的用電問題，還滿足了當?shù)鼐用駥ξ幕⑼ㄓ嵉然旧畹男枰?，獲得了非常好的社會效益。由于孤島電網(wǎng)儲能投資較大，加上用電負荷的不確定性，這類微網(wǎng)的經(jīng)濟收益非常不好，卻彰顯了電力企業(yè)在主動履行社會責任中的擔當。
張建華教授指出，由于我國能源資源東西部分布的不均衡性，以及遠距離輸電的通道建設(shè)問題、安全性問題以及經(jīng)濟性問題，決定了新能源集中式開發(fā)、遠距離輸送的單一發(fā)展模式的不可持續(xù)，我國新能源發(fā)展必將進入集中式和分布式齊頭并進的時代。就分布式光伏和分布式風電而言，消納是最大的問題，這就需要發(fā)展微網(wǎng)。國外微網(wǎng)也是這樣發(fā)展起來的，比如丹麥。在上世紀80年代，丹麥全境只分布了幾家大電廠。2010年后，分布式風電和小水電密布丹麥全境，約占丹麥發(fā)電總裝機的60%-70%。這些分布式電源，不能都并入大電網(wǎng)，很多是就地消納，丹麥因此建設(shè)了很多微網(wǎng)，比較成功地實現(xiàn)了能源供應(yīng)與消費的綠色轉(zhuǎn)型。
張建華教授認為，近年來，太陽能和風能發(fā)電成本大幅下降，這意味著太陽能和風能發(fā)電已經(jīng)或者即將具備與傳統(tǒng)化石能源發(fā)電相當?shù)某杀靖偁幜?，這使得微網(wǎng)能夠在完成穩(wěn)定電力供應(yīng)這一主要任務(wù)的同時，以經(jīng)濟可行的方式實現(xiàn)清潔能源目標?？梢?，微網(wǎng)在建設(shè)我國現(xiàn)代能源體系中有著非常重要的意義，微網(wǎng)的美好未來可以預(yù)見。
制定配套國家政策，提高微網(wǎng)經(jīng)濟性
近幾年來，無論是國家公布的微網(wǎng)示范類項目，還是電網(wǎng)企業(yè)投資建設(shè)的微網(wǎng)項目，我們幾乎找不到已成功運行并能廣泛復(fù)制的案例。其原因是微網(wǎng)主要是消納分布式光伏發(fā)電和分布式風電，運維成本高，導(dǎo)致微網(wǎng)用能價格高于大電網(wǎng)價格。
張建華教授指出，計算大電網(wǎng)供電經(jīng)濟，還是微網(wǎng)供電更合適，我們需要算經(jīng)濟賬。我國現(xiàn)階段的分布式微網(wǎng)之所以發(fā)展不起來，主要是因為大電網(wǎng)供電比分布式微網(wǎng)供電還要便宜。而在法國、德國、丹麥等國家，對分布式電源有補貼，對微網(wǎng)也有很好的激勵措施。更重要的是其電價機制，我國微網(wǎng)發(fā)展最大障礙是電價政策，比如微網(wǎng)內(nèi)部的分布式燃機，一般能量轉(zhuǎn)換率為80%，高的能夠達到90%，其中發(fā)電轉(zhuǎn)換率為40%，余熱轉(zhuǎn)換率達50%。能源轉(zhuǎn)換效率非常高，但是在國內(nèi)不能產(chǎn)生盈利。而國外類似的機組能夠盈利，因為有尖峰電價機制，發(fā)電出力時享有尖峰電價，是平時電價的幾倍甚至10幾倍，即使一天只發(fā)電幾十分鐘也能實現(xiàn)盈利。目前，國內(nèi)的分布式能源主要靠自身優(yōu)化運行，電和熱互補，有的地方可以持平，大部分地方則出現(xiàn)虧損。目前，我國還沒有配套出臺的電價政策。
微網(wǎng)在國外的發(fā)展也不是一帆風順。法國電力公司剛開始也很反對建微網(wǎng)，后來發(fā)現(xiàn)當用電負荷增長后，如果沒有微網(wǎng)參與進來，滿足新的用電需求就只能通過升壓并入大電網(wǎng)，損耗很大，效率也不高。而建微網(wǎng)既可以延緩配電網(wǎng)投資，又能滿足新增負荷的需求，于是開始積極投資建設(shè)微網(wǎng)項目。2010年后，法國電力公司在里昂建了很多微網(wǎng)群，發(fā)展分布式光伏和分布式燃氣發(fā)電，并獲得了較好的經(jīng)濟效益。
目前，國內(nèi)微網(wǎng)主要著眼于優(yōu)化控制，技術(shù)上偏重于源荷平衡，需求響應(yīng)價格機制尚未確立，需求響應(yīng)的新技術(shù)考慮得少些。張建華教授建議，應(yīng)該依據(jù)價格來測算微網(wǎng)的最優(yōu)運行方式，這是微網(wǎng)企業(yè)現(xiàn)在要做的工作。依據(jù)價格參數(shù)，以此設(shè)計微網(wǎng)的控制策略，從而提高微網(wǎng)效益。張建華教授團隊曾計劃在某地開展“用戶側(cè)微網(wǎng)響應(yīng)機制”試點，在微網(wǎng)實行內(nèi)部價格機制，對外實行國家統(tǒng)一價格機制。他們設(shè)計了不同類型的價格，微網(wǎng)內(nèi)部按市場機制運行，價格隨著需求波動，用戶可以響應(yīng)價格，還設(shè)計了價格套餐，使微網(wǎng)運營成本最低而能源利用效率最高。通過模擬運行，用戶響應(yīng)價格，使得用能價格降下來了，總的能源消耗也下降了。但是，由于沒有相關(guān)國家政策，地方發(fā)改委也沒有批復(fù)，地方政府也認為風險太大，導(dǎo)致項目最后沒有做成。同樣的案例還有江蘇某市垃圾發(fā)電項目，他們在事前開展了廣泛深入的項目可行性研究論證，該項目既解決了當?shù)氐沫h(huán)境污染問題，又將產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益，同時也有投資方愿意投資。但是，當?shù)卣畵木用穹磳?，最后擱置了該項目。政府考慮問題的角度主要是穩(wěn)定，地方政府更關(guān)心穩(wěn)定。
大電網(wǎng)格局在短期內(nèi)不會發(fā)生根本性變化的情況下，微網(wǎng)作為大電網(wǎng)的有效補充，要著力提高離網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)上的成熟性，使之不對大電網(wǎng)運行產(chǎn)生沖擊，既給大電網(wǎng)提供穩(wěn)定性負荷，同時也進一步提高微網(wǎng)內(nèi)部的供電可靠性。同時，我們還要抓緊制定配套的價格政策，切實提高微網(wǎng)的經(jīng)濟效益。
做好用戶用能服務(wù)，讓微網(wǎng)活下來
近年來，微網(wǎng)示范項目以及增量配電改革曾一度帶動了社會投資配電網(wǎng)的熱情。中國電力企業(yè)聯(lián)合會行業(yè)發(fā)展與環(huán)境資源部副主任薛靜分析指出，當前大工業(yè)化集中大規(guī)模生產(chǎn)時代正在過去，大用電量增長時代也將相隨逐步退出歷史舞臺，新工業(yè)園區(qū)和增量區(qū)也不再是一個大用戶聚集區(qū)，微網(wǎng)或增量配電想靠不斷的增量電量拉動獲得效益的商業(yè)模式已經(jīng)行不通了。投資者先前以為能和國網(wǎng)、南網(wǎng)一樣，經(jīng)營配電項目會有很好利潤，其結(jié)果卻背道而馳。因為國網(wǎng)和南網(wǎng)經(jīng)營成本和利潤可以實現(xiàn)內(nèi)部相互交叉，東部利潤較好，西部虧損。即使在小范圍里也同樣如此，廣東省域范圍內(nèi)就存在東西互補。另一方面，配電網(wǎng)建設(shè)成本比過去建設(shè)成本要高，用戶也是逐步進入。如果配電設(shè)施建設(shè)太超前，會出現(xiàn)過多冗余投資。如果僅滿足小范圍內(nèi)的現(xiàn)有用戶，新用戶又不愿意進入。在輸配電價格核定過程中，也存在不同電壓等級投入成本留給不足，以致不能平抑成本而產(chǎn)生虧損。尤其是2018年以來，國家要求工商業(yè)電價下降10%，地方政府還寄希望通過增量配電項目降低輸配電價，以支持實體經(jīng)濟發(fā)展，更加重了微網(wǎng)以及增量配電企業(yè)的困難。
微網(wǎng)示范項目之所以沒有實現(xiàn)預(yù)期目標，薛靜主任認為，這里面既有政策上的剛性約束，也有項目選點上的失誤，加上投資企業(yè)遇到各種瓶頸知難而退等，多種因素綜合所致。我們應(yīng)遵循“發(fā)現(xiàn)問題——解決問題——擴大試點”的邏輯，對每個試點項目進行評估總結(jié)，并進行分類評價，消除政策障礙和體制造成的壁壘，而不是如野韭菜那樣任其生與死，同時要同步開展技術(shù)—市場—電價—標準等多方面研究。當然，作為投資運營企業(yè)，微網(wǎng)首先要做好用能服務(wù)，提高用戶黏性，提高用戶用能效益，以服務(wù)求生存，同時結(jié)合政策環(huán)境不斷好轉(zhuǎn)，選擇優(yōu)勢突破口，求得多元化創(chuàng)新發(fā)展。在現(xiàn)有條件下，微網(wǎng)要進一步創(chuàng)新商業(yè)模式，根據(jù)內(nèi)部用戶的負荷曲線及需求側(cè)響應(yīng)的特點，做好自我平衡、自我調(diào)劑，以精細化價格機制提高微網(wǎng)的經(jīng)濟性，尤其是發(fā)揮終端用能中多能互補的綜合效益。當前對于微網(wǎng)企業(yè)來說，確實是非常難熬的時期，但我們要看到微網(wǎng)未來的發(fā)展空間，這是能源轉(zhuǎn)型不可逆轉(zhuǎn)的大勢。
大電網(wǎng)技術(shù)設(shè)備要求高，影響面大，要求不計成本地進行保護，常常會導(dǎo)致高備用容量長期閑置。而微網(wǎng)保護原理簡單，但是功能齊，關(guān)鍵是電、熱、汽等多種能源之間的實現(xiàn)交換和耦合，體現(xiàn)多能互補和能源高效利用。大電網(wǎng)分工細，微網(wǎng)卻要求綜合。熱和汽的調(diào)節(jié)特性是慢過程，電的調(diào)節(jié)特性要求瞬間完成的快過程，綜合能源服務(wù)系統(tǒng)可以把電的發(fā)輸配用實時平衡特性，通過熱和汽的慢轉(zhuǎn)換過程，實現(xiàn)能源供應(yīng)的可存儲性，改變電力需求快反應(yīng)與電力生產(chǎn)爬坡“慢”過程的不適應(yīng)、不靈活問題。電制冷或者電制熱，時間上可以延長，成為可調(diào)節(jié)負荷，實現(xiàn)電、熱、冷互補。因此，微網(wǎng)設(shè)計理念要區(qū)別于大電網(wǎng)，通過低成本的電力裝備，確保更高的可靠性，不斷提高客戶用能的滿意度，從能源互補和能量轉(zhuǎn)換之間獲得經(jīng)濟收益，這是當前微網(wǎng)企業(yè)堅持活下來可以騰挪和拓展的空間。
做好頂層設(shè)計，促中國微網(wǎng)走向國際
當前，對微網(wǎng)的監(jiān)管在政府層面上體現(xiàn)出來的是九龍治水，不同部委以及不同司局組織實施各種類型的示范項目，相關(guān)制度沒有統(tǒng)一起來。近幾年來，關(guān)于微網(wǎng)的標準有了不少，也并沒有統(tǒng)一和規(guī)范起來，使得上游的制造業(yè)無所適從。在電力市場建設(shè)過程中，微網(wǎng)內(nèi)部市場機制建設(shè)也需要啟動，比如可否在微網(wǎng)內(nèi)部建設(shè)有別于六級調(diào)度中心的“微網(wǎng)能源調(diào)節(jié)中心”？可否在微網(wǎng)內(nèi)部形成有別于省級交易市場電、汽、熱綜合的“分布式能源交易市場”？可否明確定義微網(wǎng)的市場主體并賦予經(jīng)營多種能源供應(yīng)與服務(wù)的市場責任，微網(wǎng)與大電網(wǎng)在系統(tǒng)銜接中的關(guān)系以及市場定位關(guān)系是什么？用戶負荷通過改造可以成為可中斷負荷，這實際就是系統(tǒng)可調(diào)節(jié)資源，可以委托微網(wǎng)運營商參與調(diào)節(jié)交易或者自己直接參與市場獲得市場回報。微網(wǎng)交易就要出現(xiàn)金融結(jié)算業(yè)務(wù)，我國結(jié)算業(yè)務(wù)在監(jiān)管環(huán)境下是否可以適當放開？從微網(wǎng)自身來說，面臨方方面面的政策、體制的松綁和技術(shù)的創(chuàng)新完善，這些均在考驗頂層設(shè)計的智慧，考驗我國改革開放的勇氣和市場化建設(shè)水平。對投資經(jīng)營微網(wǎng)的企業(yè)而言，還面臨人才、技術(shù)、資金短缺以及用戶認可等諸多問題。
薛靜主任指出，在能源領(lǐng)域放任市場肯定是行不通的。要把新能源發(fā)展、能源轉(zhuǎn)型、電力改革、電力市場化交易以及現(xiàn)代制造業(yè)等協(xié)調(diào)整合起來，政府要思考整體解決方案，先做好頂層設(shè)計，尤其是政策框架的設(shè)計，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)微網(wǎng)、大電網(wǎng)，促進現(xiàn)代能源體系建設(shè)與優(yōu)化，協(xié)調(diào)好政府及相關(guān)機構(gòu)、電網(wǎng)企業(yè)、用戶四者的利益關(guān)系，以及微網(wǎng)跟熱力、天然氣等多種能源之間的關(guān)系。最近，國家能源局發(fā)文計劃組織對55個“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源（能源互聯(lián)網(wǎng)）示范項目進行驗收工作，正好利用這個機會逐個對試點項目做好歸納總結(jié)，哪些是政策瓶頸，哪些是技術(shù)瓶頸，哪些是人才瓶頸，將政策、市場、技術(shù)、人才等問題逐個解決，讓能夠發(fā)展起來的試點項目起到示范帶動作用，然后把試點擴大，形成標準向全國推廣，這樣星星之火就可以燎原。在微網(wǎng)標準上更要盡快形成統(tǒng)一，促進設(shè)備制造業(yè)生產(chǎn)規(guī)范化，這樣中國智能制造業(yè)才能走在世界前列。
薛靜主任強調(diào)，我們要從能源戰(zhàn)略角度、從制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略角度以及提質(zhì)增效的角度，來思考微網(wǎng)未來的發(fā)展。我們要站在建設(shè)清潔低碳安全高效的現(xiàn)代能源體系的高度，積極推進微網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。以微網(wǎng)發(fā)展帶動中國設(shè)備制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，最終要落腳在中國微網(wǎng)設(shè)備制造業(yè)引領(lǐng)世界，推動微網(wǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈參與國際競爭，成功打造國際能源合作中的“中國微網(wǎng)”品牌。
原標題:微網(wǎng)：星星之火可以燎原
