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微电网是由多种分布式电源、储能系统、能量转换装置、负荷以及监控保护装置汇集而成的小型发配电系统,是一个能够实现自我控制、保护和管理的独立自治系统。
凭借运行控制和能量管理等关键技术,微电网可以实现其并网或孤岛运行、降低间歇性分布式电源给配电网带来的不利影响,最大限度地利用分布式电源出力,提高供电可靠性和电能质量。将分布式电源以微电网的形式接入配电网,被普遍认为是利用分布式电源有效的方式之一。微电网作为配电网和分布式电源的纽带,使得配电网不必直接面对种类不同、归属不同、数量庞大、分散接入的(甚至是间歇性的)分布式电源。国际电工委员会(IEC)在《2010—2030 应对能源挑战白皮书》中明确将微电网技术列为未来能源链的关键技术之一。
示范工程是微电网相关技术及研究成果的集中验证和展示,对微电网的研究和应用均具有重要意义。目前全球规划、在建及投入运行的微电网示范工程超过400个,分布在北美、欧洲、东亚、拉美、非洲等地区。本文特对主要国家和地区的微电网示范工程进行介绍。
美国
美国在世界微电网的研究和实践中居于领先地位,拥有全球最多的微电网示范工程,数量超过 200 个,占全球微电网数量的 50% 左右。美国微电网示范工程地域分布广泛、投资主体多元、结构组成多样、应用场景丰富,主要用于集成可再生分布式能源、提高供电可靠性及作为一个可控单元为电网提供支持服务。
美国能源部对推进美国微电网的研究和发展起到了重要作用,其资助的微电网示范工程亦具有重要的典型意义。美国能源部于 2009 年启动了可再生能源与分布式系统集成项目(renewable anddistributed systems integration,RDSI),于 5 年内投资 5500 万美元在 8 个州建设 9 个微电网示范工程项目,旨在通过集成分布式能源降低电力系统的峰值负荷。该项目通过对微电网内部的分布式能源进行集成管理,至少能够降低 15% 的配电馈线或变电站峰值负荷,从而减少大约 25% 的配电设备容量和 10% 的发电设备容量。
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