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电力用户的开支约半数来自制冷与加热。微电网的一个突出优势是可以充分利用可再生能源以及能源的梯级利用技术进行冷热电一体化生产、计划和调度,帮助用户选择更经济的电源。例如GE公司与综合能源公司PowerStream合作的微电网试点项目,利用微电网提供电能的同时,还能进行照明、空调系统运转、制冷和电动汽车充电。此外,它还可以自行在微电网和大电网之间切换,自动选择更加省钱的电源。
中国需要怎样的微电网
世界各国的能源发展动因不同,对微电网的研究侧重点各异。在中国,发展微电网的最大动力是充分利用可再生能源满足未来能源多元需求,最大化接纳分布式电源,提高能效。中国已经启动的100座新能源示范城市申报将促进微电网快速发展。我们也希望通过长期跟踪和研究国内外微电网的发展,对中国建设微电网的路线图提出建议。
首先,由于城镇化、智能城市的建设使多样化、低成本、灵活可靠的用能需求以更快的速度增长,中国微电网应在城镇、园区中优先发展。其次,微电网建设应能协助用能需求大的企业通过大量可再生能源的综合利用降低用能成本,同时满足国家越来越严格的环境监管和大气治理政策。最后,微电网解决方案一定要体现经济性,使其在可接受成本内获得大范围应用。具体而言,中国重点发展的微电网应能实现三大效益:
第一,与电网紧密互联,实现电网与用户双赢。微电网可以充分利用电网的分时电价、可再生能源的“免费”优势、多种能源储存技术,发挥其优化调度功能,最大限度地降低用户的能源消耗总成本。接入微电网后,智能电网就能真正为用户提供电力安全双保险。电网故障后,微电网能实现孤岛运行模式,避免给用户带来损失。而电网用电需求激增时,微电网也可发挥调节作用,为电网送电。最后,微电网自带的发电设备能够提供电网所需的调频、调峰、电压支持能力,从而降低了电网的运行成本。
第二,满足综合供能需求,实现绿色成长。大企业、园区不仅需要降低用电成本、实现不间断供电,还希望用新技术满足供电的其它可靠性指标,解决综合能源需求,同时保证减排。微电网解决方案应面对这些企业需求,提升园区基础设施的硬实力,从而增加招商引资的吸引力,有利于地方经济与环境的和谐发展。
第三,保障电网安全运行的同时,提升可再生能源利用率。由于电网消纳问题,中国一直存在大量弃风现象,而微电网作为可控的电源/负荷系统,可就地消纳分布式的可再生能源发电。大电网将接入可观、可控的微电网,而不是成千上万难以直接调控的分布电源。此外,微电网能通过规划调度和内部多样化的能源组件实现可再生能源优化配置,既可实现用户在不同时间段内对冷热电的不同需求,也能保证能源综合利用的成本最小化和能源利用效率的最大化。
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