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2015年,李克强总理在《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中提出,“建设分布式能源网络,建设以太阳能、风能等可再生能源为主体的多能源协调互补的能源互联网”。国家能源局《关于促进智能电网发展的指导意见》也明确指出,“要实现清洁能源的充分消纳,加快微电网建设,推动分布式光伏、微燃机及余热余压等多种分布式电源的广泛接入和有效互动,实现能源资源优化配置和能源结构调整”。
当前,中国微电网的发展尚处于起步阶段,但随着我国智能电网发展战略的实施,未来我国的能源结构中,可再生能源的比例将进一步增大。同时,我国还存在着传统电网无法覆盖的区域,微电网的发展路线明确。作为建设环节的重要参与者,我们有必要并结合自身特点进行相关思考。
何为微电网?
关于微电网的概念,美国、欧盟、日本、新加坡等国均有不同定义,究其核心内容,与我国标准大同小异,即微电网指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、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、保护和管理的自治系统,既可与外部电网并网运行,也可独立运行。
微电网具有双重角色,对于电力企业,微电网可视为电力系统可控的“细胞”,例如,这个细胞可以作为联网供电困难的偏远地区的电力解决方案,也可以在主电网电力突然中断的情况下作为应急电源,或作为电网的黑启动电源,在一定程度上保障系统内的用电需求;对于用户,微网则是一个可定制的电源,可满足用户多样化的需求。例如,增加局部供电的可靠性,降低馈线损耗,通过微网储能元件对当地电压和频率提供支撑,或作为应急保障电源,提高供电可靠性。
微电网在环境保护和提高能源利用效率方面具有十分深远的意义。环境保护方面,与传统的大型集中发电厂相比,分布式发电对环境的影响小。通过技术创新及可再生能源的利用、大量低电压分布式电源的连接,能减少温室气体的排放,降低对环境的负面影响。在能源利用效率方面,微网建设缩短了发电厂与负载间的距离,消除了配电和输电瓶颈,降低了网损。结合峰谷电价等激励政策,在能量管理系统的全局调度下,达到充分利用分布式电源的同时,电费支出最低,经济性最优。
我国微电网的发展现状
目前,我国已有众多单位建设了一批以“风”、“光”为主要分布式能源发电形式的微电网示范工程,它们按应用方式可分为边远地区微电网、海岛微电网和城市微电网三类。
我国边远地区人口密度低、生态环境脆弱,扩展传统电网成本高,采用化石能源发电对环境的损害大。利用本地可再生分布式能源的独立微电网是解决我国边远地区供电问题的合适方案。我国已在西藏、青海、新疆、内蒙古等省份的边远地区建设了一批微电网工程,主要解决乡村供电问题和提高可再生能源利用率。
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