智能微网在分布式能源接入中的作用与挑战

2017-10-30 09:07:44 分布式能源　点击量：评论 (0)

1智能微网的概念及其在分布式能源接入中的作用随着经济和社会发展对能源需求的不断增长，分布式可再生能源发电由于靠近用户侧直接供能且便于实现多种能源形式的互补而越来越受到重视。但一方面，分布式可再生能源

4智能微网的技术成熟度和产业化发展路线图

微网是分布式可再生能源接入设计、运行、控制、保护的整体集成技术，为可再生能源接入提供服务。微网技术的成熟将直接影响分布式可再生能源接入能力及其与电网间互利能力，由此带动分布式可再生能源产业扩大发展，而在此过程中微网产业也将逐步成型和规模化发展。

从技术上看，至2020年微网关键技术能够基本支撑分布式可再生能源大规模推广，至2030年微网技术能够基本成熟，走向商业化，具体各技术方面发展预测如图2所示。

我国已逐渐开始推广微网等相关技术及系统集成，在“太阳能光电建筑应用一体化示范”和“金太阳示范”中，都提出应优先考虑利用智能电网和微电网技术建设的用户侧光伏发电项目，并在具备条件地区应加快推广微电网并网技术示范，完善相关技术标准和管理制度，提高光伏发电对现有电网条件的适应能力。但总体上，截至目前为止，微电网相关政策仍属于缺失阶段，微电网技术主要被部分核心研究所或者企业掌握。

同时由于分布式可再生能源成本变化较大，政府一方面要根据分布式可再生能源成本变化及时调整微网相关政策，另一方面也需要进一步引导放开电网管制，为更加合理的分布式可再生能源和微网运营模式创造宽松的政策环境，以使通过微网能够更好地服务于用户、运营商、电网等多方参与者，让投资者决定投资收益问题，鼓励可再生能源在电力交易市场中实现自身价值，才能够激发投资者和用户对分布式可再生能源和微网的接受度和热情，让微网产业走向良性循环和发展。

从乐观角度看，未来20年将是微网产业政策完善阶段，也是市场化蓬勃发展的阶段。微网发展大幅向企业及独立经营型转变的阶段，且不需要政府补贴，市场相对开放，竞价策略将会大幅推广。对微网产业化发展路线详细预测如图3和图4所示。

目前来看，微网示范工程大部分由科技项目和示范工程推动，另外也有相当数量的企业也开始自行投资建设微网。随着政策引导和相关示范项目的带动，预期将会产生大量从事微网系统设计、建设、集成和运营管理的相关企业，并带动一系列相关产业共同快速发展，包括：

（1）分布式可再生能源关键设备产业。微网是一个综合的网络，带来的也将是一个综合的设备市场，首先微网将能够大力推动达到用户和投资者投资期望回报的分布式可再生能源系统，包括各类型光伏电池、风机及其发电系统等。

（2）微网关键设备产业。为达到微网运行控制的高级应用需求，需要增加具备如无缝切换、即插即用、电压频率调节等新功能的一系列新型智能控制设备；总体来看，作为投资中占比最大的关键设备制造，尤其是新型智能设备，是未来微网系统发展的重要增长产业方向。

（3）微网系统运营服务产业。在未来电力管制放松的预期下，微网系统能够以一个整体组织内部电力生产、传输、交易及使用来深度参与需求侧响应等市场运营，既可以向电网购电，也可以向电网售电，在配电和用户侧将能够形成新的运营模式。

（4）变配电自动化产业。未来配电网将融合先进的传感测量技术、自动控制技术、高级分析技术以及通信技术等，从而能够与用户侧微网智能化相适应，进而带来巨大的设备（产品）技术革新与市场需求，智能用电管理终端、配电自动化装置、遥控遥测装置、故障诊断装置、一体化测控保护终端等配电自动化设备的市场前景广阔。

（5）节能产业。微网不仅涉及分布式可再生能源，也涉及用户侧提高能效、节能等重要的环节，微网的发展同样会在一定程度上带动节能领域产业发展。

5结语

（1）大量分布式能源并网会对电力系统产生冲击和影响，从而限制了其接入规模和运行效率。

（2）智能微网是分布式能源发电并网的有效方式，可实现分布式能源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式能源并网运行问题，可有效降低系统运行人员的调度难度，并提升分布式能源的接入能力。微网的最终目标是实现各种分布式能源的无缝接入并发挥其最大潜力。

（3）未来的微网及能源和信息技术的融合包含三个方面：信息与计算嵌入微网能源、微网能源融入广域信息网络、基于信息的微网智能化。通过借助物联网、云计算、数据挖掘等新兴技术，为灵活地整合、管理、调度分布式资源奠定了基础，可以推动电网与用户的互动，将能大大提高系统运行能力和接纳可再生能源能力，进一步解决大规模分布式可再生能源的接入和消纳问题。

（4）随着电力电子技术和半导体器件成本的下降，基于直流的新型供电方式也逐渐成为可能，相对目前交流微网供电模式，其具有灵活、高效、可靠等优点，多端直流系统、交-直流混合系统等也将是未来微网重要的创新模式。

（5）未来微网将从信息和电气两个方面向前发展，逐步形成一个微网为核心的开放对等的信息-能源互联系统架构，实现多种能源安全最优传输和配送、相互转换（效率）、高效利用和动态灵活供需平衡，并提供双向互动能源服务，将一个集中、单向、生产者控制的电网，转变成更加分布、更多消费者互动的电网。