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微电网需立足分布式电源现状:需明确定位 避免被泛化

行业上下游中国仪表网2012年09月07日 10:49人气:20568

  8月15—16日,国家能源局、国家电网公司对内蒙古自治区呼伦贝尔市陈巴尔虎旗赫尔洪德“分布式发电/储能及微电网接入控制试点工程”项目进行了联合验收审查,这表明我国对微电网的探索又取得了新成果。微电网是智能电网的关键技术之一,能为可再生能源多点分散接入配电网提供技术支撑。近两年,国家电网在草原、海岛等边远地区发展微电网,成效逐步显现。南方电网近日也透露,将在三沙建设智能微电网。那么,微电网究竟有什么作用?应如何定位呢?
  
  有利于分散开发利用清洁能源
  
  在草原深处距中俄边境仅100多公里的呼伦贝尔市赫尔洪德村,分布式电源及微电网接入控制系统实现了新能源自发自用,余量上网;在河北省围场县,单个家庭用风能、太阳能等汇集成的小型供电系统,既能独立运行,保证居民用上稳定的电,又可与外部电网并网运行。如果自家无法发电,系统还可以自动切换到外部电网……实践证明,应用微电网技术将能有效提升分散开发利用新能源的效率和用户用电的可靠性。
  
  有统计数据显示,我国还有256个无电乡镇、3817个无电村、93.6万户无电户、387万无电人口。其中,少数民族占总无电人口的84%,主要分布在新疆、西藏等14个省(自治区)。由于我国国土面积广阔,一些偏远地区,如部分海岛等难以与大电网相连,一直受到供电难的困扰。微电网技术的发展不仅有助于风电、光伏等新能源的开发利用,也对解决偏远地区无电人口的用电问题提供了新的解决途径。
  
  那么,究竟什么是微电网呢?简单来说,微电网是通过控制系统、储能系统协调平衡多种分布式电源,平时与大电网并联,富余电力输入大电网或储能系统,发电不足则从大电网购入电力或使用存储的电力;遇到大电网发生故障时则快速解列,孤网运行,保障主要负荷。当然,在大电网不能覆盖的偏远地区或海岛组建微电网,其运行方式是孤岛运行模式。国内外的研究结果表明,将相对聚集的微型分布式电源(如小型风电、光伏发电、燃气发电、燃料电池等)与储能系统等联合管理,组成微电网,是从技术上保障微型分布式发电的有效利用和用户可靠供电的有效途径。
  
  微电网处于探索示范阶段
  
  微电网是微型分布式电源发展到一定阶段的产物,因此我国微电网的发展应符合我国分布式电源的发展阶段和实际用户需求。
  
  一些专家认为,就我国目前的发展状况来看,微电网只有在那些大电网鞭长莫及的偏远地区具有存在价值。根据不久前发布的《可再生能源发展“十二五”规划》,“十二五”将建设30个新能源微电网示范工程。由此可以看出,我国微电网发展距离产业化还有一段距离。
  
  总的来看,目前微电网还不具备成熟稳定能力。究其原因,微电网中除分布式电源成本居高不下外,微电网控制系统中相应的储能、电力电子装置、控制保护设备初始单位投资大。而且,微电网的储能设备折旧、运行维护等其他费用相对于较小的用电规模而言也很高。如果把按照国家目录电价从大电网用电比喻成普通老百姓的“一日三餐”,那么通过微电网用电就是“吃鲍鱼海鲜”。实际上,在我国由来已久的小水电自供区问题可以作为微电网发展的一个镜鉴。依靠发电成本较低(通常为0.2-0.3元/千瓦时)的小水电为主要电源的自供区,却屡屡爆出用户难以承受的高电价,如2009年媒体曝光的重庆江津“天价电”事件。
  
  同时,微电网技术运行、规划设计、接入等还没有明确的国家标准,上网电价等关键政策尚不明确。此外,分布式电源不管是直接并网还是以微电网的形式接入大电网,如果没有标准规范约束而无序接入,将会对电网安全和可靠供电造成不利影响。
  
  面对各界对微电网关注逐渐升温的态势,国家电网运检部副主任葛兆军日前表示:“针对分布式电源的发展,国家电网正在加快制定分布式电网的管理范围,明确分布式电网的政策,规范管理程序,更好的服务分布式电源发展。”
  
  微电网发展应实事求是
  
  然而目前,微电网这一概念在我国却有被泛化的倾向。如有的将之等同于小型供电网或配电网;涉及的电压等级和包含的电源规模也被放大,并网电压等级大幅升高;微电网技术变成一般大电网技术;功用不是有效管理接在用户端的微型分布式电源,而是作为规避分布式电源并网政策标准不完善等问题的手段。而国外研究微电网的电压等级基本是以400伏为主,直接发出来就能用。
  
  “难道在配电网上加装一些储能装置就能称作微电网吗?”2004年就在英国参与欧盟微电网项目研究、现任国网能源研究院电网发展综合研究所所长张义斌说,“当时欧盟微电网项目研究主要是对Townhouse或者某一建筑物这样一个小区域内,设想采用诸如小型风机、太阳能电池板、微型燃气轮机等多种微型分布式电源,研究对其进行有效的运营管理。实际上,项目研究结束后,因成本高、对家庭而言技术可维护性差等原因没有推广应用。国内与国外不同,住宅以居民楼居多,光伏等易分散开发利用的能源资源空间非常有限。”
  
  据了解,美国是站在提高供电可靠性的角度来研究微电网的;欧洲的目标是解决提高开发利用分布式能源效率和利用方式的问题;日本因岛屿众多,且能源短缺,强调孤立型微电网,并把所有化石燃料都包含在这个概念。因此,微电网技术的发展应根据具体国情、环境以及当地的政策法规具体对待。
  
  具体到我国,张义斌进一步表示:“如果一个微电网中有一些微型的光伏发电等电源,通过微电网技术的有效管理,可能在一定程度上提高其利用效率。但这并不意味着微电网可以作为解决分布式电源并网的捷径,更不能成为超越分布式电源并网必须的管理政策和技术标准。”究其原因,一是微电网只涉及一些微型分布式电源,大量的分布式电源由于并网电压等级高,按照电网调度基本规则与电网运行调度部门建立联系,接受电网调度,与微电网本质上无关;二是并非所有微型分布式电源并网运行都需要微电网技术。
  
  张义斌指出:“微电网的发展应该坚持实事求是的原则,立足于已有技术基础和市场需求,切不可脱离我国分布式电源的发展阶段和实际用户需求。更不可为的是,打着微电网之名构建所谓微电网经营企业,实际经营小型配电网业务。”
(本文来源:21世纪新能源网 转载请注明出处
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