對光伏、風電、水電等新能源相比大家都很熟悉,相比較于傳統能源,其最大的特點就是環保!而環保的問題,最近在我國越來越被重視起來。然而,世上沒有什么是完美的。風、光等資源具有波動性和隨機性,發電難以控制,分布式電源直接并網最終會導致整個電網絡不穩定;再加之由于用戶側出現了電源,傳統源-網-荷的單向能量流變成了雙向,導致電網既定的調度、保護策略面臨了新考驗。
為了讓分布式電源可控,大約06年開始提出了各種方案,在此背景下微電網系統應運而生。
微電網是一個可以實現自我控制、保護和管理的自治,由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監控、保護裝置匯集而成的小型發配電系統。它作為完整的電力系統,依靠自身的控制及管理供能實現功率平衡控制、系統運行優化、故障檢測與保護、電能質量治理等方面的功能。
可以說,微電網是麻雀雖小五臟俱全!
國家能源局要求2015年啟動的新能源微電網示范項目,原則上每個省(區、市)申報1~2個,此外還要求申報項目:落實建設用地、天然氣用量等條件,與縣級及以上電網企業就電網接入和并網運行達成初步意見。
關于新能源微電網的配套政策,并沒有提及具體項目補貼,僅提到“國家能源局將結合項目具體技術經濟性會同國務院有關部門研究制定具體支持政策,鼓勵各地區結合本地實際制定支持新能源微電網建設和運營的政策措施。”
然而,最近的隨著電力體制改革9號文的提出,售電側改革的提出,讓售電這件原本只有“國家隊”才可以做的事情變得“平民化”。同時,微電網參與售電市場這一概念也被提出,按照電改9號文相關配套文件《關于推進售電側改革的實施意見》指出,“電網企業對供電營業區內的各類用戶提供電力普遍服務,保障基本供電;無歧視地向市場主體及其用戶提供報裝、計量、抄表、維修、收費等各類供電服務;保障電網公平無歧視開放,向市場主體提供輸配電服務,公開輸配電網絡的可用容量和實際使用容量等信息;在保證電網安全運行的前提下,按照有關規定收購分布式電源發電;受委托承擔供電營業區內的有關電力統計工作。”直接交易用戶準入條件,“微電網用戶應滿足微電網接入系統的條件”,并且幾乎所有的售電側改革相關文件、電力體制改革文件中都會有提到一句,組建多樣性的售電主體,參與售電市場。
儲能、分布式能源、發配售,還有什么比微電網根據多樣性的挑戰嗎?
10月11日,國家發展改革委、國家能源局印發《有序放開配電網業務管理辦法》,提出有序放開配電網業務要遵循競爭開放的基本原則,即鼓勵社會資本積極參與增量配電網業務,通過市場競爭確定投資主體。國家發展改革委價格司日前公布通知稱,為做好新時期、新常態下價格工作重大問題研究,國家發展改革委價格司擬組織開展2016年重點研究課題公開征集工作。其研究課題之一是新增配電網配電價格機制和規則研究。研究要點為有序向社會資本放開配售電業務后,將形成數量眾多的社會資本控股、運營配電網。重點研究配電價格如何制定,如何承擔交叉補貼。要求是既要保障合理收益促進投資,又要防止過分推高價格。
我們不妨將微電網暫時理解成“配電網”“增量配電”,并且將其代入到增量配電市場的公式中,將會得到以下結論。
由于新能源微電網也是電網配售側向社會主體放開的一種具體方式,微電網將參與到公共電網、或者說大電網中來,與其建立雙向互動,靈活參與電力市場交易。并且微電網直接參與城區配電網建設,相當于配電網+電網的集合體。相對傳統大電網而言,微電網的獨立性更強,開展售電改革等具體措施的可操作性更強。
在售電側市場化改革的形勢下,未來新能源微電網系統可以參與電力交易。產業園區、經濟開發區、發電企業、獨立售電企業都可利用新能源微電網搭建自己的發、供、用體系,開展配售電業務。
那么,從事運營微電網的相關企業如何籌劃微電網售電公司呢?
按照分布式電源就近消納的基本原則,首先應該將分布式電源發出的電量賣給微網內用戶消納,不足部分由微電網售電公司通過集中市場或與電廠的雙邊交易獲取的原則,具備微電網運營權的公司可以考慮建設一家“發配售”一體的售電公司,自產自銷,新能源,電網雙向接入。
由此,我們可能還可以進行另外一種模式,即沒有微電網運營權的售電公司可以利用電網+分布式能源消納的模式從事售電業務,這樣一方面不足了自身在電力電量上缺陷,同時也可以獲得分布式能源的相關紅利。
當然,微電網本身也自帶個性鮮明的盈利模式,這里我們就不多提了。
據悉,在《關于推進新能源微電網示范項目建設的指導意見》發布后,國家能源局下一步將出臺微電網設計規范和標準,同時醞釀政策組合拳,在借力新一輪電力體制改革和已有補貼政策的同時,研究利用專項建設債券促進微電網建設。
隨著微電網示范項目的啟動,相關地區的微電網項目落成,或許會有越來越多的售電公司來考慮微電網售電這一“新”能源銷售模式。售電市場的主體多樣化也需要微電網這樣一直“小麻雀”。
前面,我們也曾說過,世上沒有完美的事情,微電網亦是如此。
電網存在著各式各樣的缺陷,微電網同樣如此。那么,困擾著微電網發展的難題有哪些呢?
首先就是從微電網本身的新能源可再生能源發電技術,目前智能微電網主要以多種可再生能源為主,電源輸入主要為光伏、風力、氫、天然氣、沼氣等多種成熟發電技術。
第二個,就是與微電網極其相關的儲能技術。儲能是微電網中不可缺少的一部分,它在微電網中能夠起到削峰填谷的作用,極大的提高間歇式能源的利用效率隨著科技的不斷發展。現在的儲能主要有蓄電池儲能、飛輪儲能、超導磁儲能、超級電容器儲能,目前較為成熟的儲能技術是鉛酸蓄電池,但有壽命短和鉛污染的問題,未來高儲能、低成本,優質性能的石墨烯電池市場化將給儲能行業帶來春天。儲能技術是目前發展成本高,世界各國都在攻關這項技術,但是都有一個共同目的,那就是實現“低成本+高儲能”。
第三個則是微電網能量優化調度技術。與傳統電網調度系統不同,智能微電網調度系統屬于橫向的多種能源互補的優化調度技術,可充分挖掘和利用不同能源直接的互補替代性,不僅可以實現熱、電、冷的輸出,同時可以實現光/電、熱/冷、風/電、直/交流的能源交換。各類能源在源-儲-荷各環節少的分層有序梯級優化調度,達到能源利用效率最優。
最后,則是微電網自身的保護控制技術。微電網中有多個電源和多處負荷,負載的變化、電源的波動,都需要通過儲能系統或外部電網進行調節控制。這些電源的調節、切換和控制就是由微網控制中心來完成的。微網控制中心除了監控每個新能源發電系統、儲能系統和負載的電力參數、開關狀態和電力質量與能量參數外,還要進行節能和電力質量的提高。
目前,微電網技術已經成為電力系統改革的新方向,市場化的進程中必然會加快關鍵設備的性能。
責任編輯: 李穎