新能源微电网正扬帆——国家能源局发布《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》

／本刊记者 王思童／

从长远看，我国大电网和微电网的发展是并行不悖的。从模式层面讲，微电网是能源互联网的重要市场主体。微电网将原来分散的分布式电源进行整合，集中接入同一个物理网络，并利用储能装置和控制保护装置实时调节以平滑系统的波动，维持网络内部的发电和负荷的平衡，保证电压和频率的稳定。

可再生能源发展“十二五”规划把新能源微电网作为可再生能源和分布式能源发展机制创新的重要方向。近日，国家能源局发布了《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》(简称“《意见》”)。

助推节能减排市场前景巨大

扬帆起航，微电网发展对推进节能减排和实现能源可持续发展具有重要意义。同时，新能源微电网是电网配售侧向社会主体放开的一种具体方式，符合电力体制改革的方向，可为新能源创造巨大发展空间。

国家能源局相关负责人表示：“新能源微电网代表了未来能源发展趋势，是“互联网+”在能源领域的创新性应用，新能源微电网代表了未来能源发展的趋势，是推进能源发展及经营管理方式变革的重要载体，对推进节能减排和实现能源可持续发展具有重要意义。”

《意见》指出，新能源微电网示范项目的建设要坚持以下原则：因地制宜，创新机制。结合当地实际和新能源发展情况选择合理区域建设联网型微电网，在投资经营管理方面进行创新；在电网未覆盖的偏远地区、海岛等，优先选择新能源微电网方式，探索独立供电技术和经营管理新模式；多能互补，自成一体。将各类分布式能源、储电蓄热（冷）及高效用能技术相结合，通过智能电网及综合能量管理系统，形成以可再生能源为主的高效一体化分布式能源系统；技术先进、经济合理。

随着顶层政策的推进，示范项目的不断推广，智能微电网的发展必将带动一批电力设备企业的发展机遇。独立微电网适用于电网未覆盖的农村、海岛等边远无电地区，仅有小水电但供电不可靠的地区，以及对于在国家“送电到乡”工程中已经建成，但供电能力已严重下降的光伏或风光互补村落电站的改造。独立微电网建设的主要目的是有效解决我国边远无电地区和无电海岛的用电问题，替代柴油发电机组，降低供电成本。示范要求采用交流总线技术，与传统的直流总线技术相比，交流总线微电网更高效、更灵活，更适合于多种可再生能源发电系统的接入，供电半径宽，易于扩容，通过从发电到用电的能量管理系统可以做到实时的供需平衡，大大提高供电保证率，在将来还可以很容易地同公共电力系统或相邻其他交流总线微电网并网。

夯实基础，稳步发展。微电网的主要技术路线是互补、互动、分组、多能、多源、多级、多模式、多类型和控制。微电网主要由分布式电源、储能装置、控制系统等几部分组。分布式电源包括热电联产发电、内燃机组发电、燃气轮机发电、小型水力发电、风力发电、太阳能光伏发电（单晶、多晶、镀膜）、燃料电池、太阳能光热发电。储能装置包括电话学储能、电磁储能、机械储能装置、热能储能装置等。控制系统包括能量管理系统、保护系统、监控系统、计量系统。

北京北变微电网技术有限公司技术总监刘世民谈到：“从物理层面，微电网是能源互联网的‘端’。”目前，我国国内已有众多高校、科研机构和企业建设了一批以风、光为主要新能源发电形式的微电网示范工程，这些微电网示范工程大致可分为三类：边远地区微电网、海岛微电网和城市微电网。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，采用化石燃料发电对环境的损害大。但边远地区风光等可再生能源丰富，因此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。目前我国已在西藏、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，解决当地的供电困难。包括西藏阿里地区狮泉河微电网、西藏日喀则地区吉角村微电网、西藏那曲地区丁俄崩贡寺微电网、青海玉树州玉树县巴塘乡10MW级水光互补微电网、青海玉树州杂多县大型光伏储能微电网、青海海北州门源县智能光储路灯微电网、新疆吐鲁番新城新能源微电网示范区、内蒙古额尔古纳太平林场微电网、内蒙古呼伦贝尔市陈巴尔虎旗微电网。

我国拥有超过7000个面积大于500m2的海岛，其中超过450个岛上有居民。这些海岛大多依靠柴油发电在有限的时间内供给电能，目前仍有近百万户沿海或海岛居民生活在缺电的状态中。考虑到向海岛运输柴油的高成本和困难性以及海岛所具有的丰富可再生能源，利用海岛可再生分布式能源、建设海岛微电网是解决我国海岛供电问题的优选方案。从更大的视角看，建设海岛微电网符合我国的海洋大国战略，是我国研究海洋、开发海洋、走向海洋的重要一步。相比其他微电网，海岛微电网面临独特的挑战，包括：①内燃机发电方式受燃料运输困难和成本及环境污染因素限制；②海岛太阳能、风能等可再生能源间歇性、随机性强；③海岛负荷季节性强、峰谷差大；④海岛生态环境脆弱、环境保护要求高；⑤海岛极端天气和自然灾害频繁。为了解决这些问题，我国建设了一批海岛微电网示范工程，在实践中开展理论、技术和应用研究。包括广东珠海市东澳岛兆瓦级智能微电网、广东珠海市担杆岛微电网、浙江东福山岛微电网、浙江南麂岛微电网、浙江鹿西岛微电网、海南三沙市永兴岛微电网。

除了边远地区微电网和海岛微电网，我国还有许多城市微电网示范工程，重点示范目标包括集成可再生分布式能源、提供高质量及多样性的供电可靠性服务、冷热电综合利用等。另外还有一些发挥特殊作用的微电网示范工程，例如江苏大丰的海水淡化微电网项目、天津生态城二号能源站综合微电网、天津生态城公屋展示中心微电网、江苏南京供电公司微电网、浙江南椰电源动力公司微电网、河北承德市生态乡村微电网、北京延庆智能微电网、国网河北省电科院光储热一体化微电网、江苏大丰市风电淡化海水微电网。

未来微电网发展路在何方

新能源微电网是基于局部配电网建设的，风、光、天然气等各类分布式能源多能互补，具备较高新能源电力接入比例，可通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡，可根据需要与公共电网灵活互动且相对独立运行的智慧型能源综合利用局域网。

中国电科院配电研究所吴鸣表示：“微电网为智能电网提供一定的支持，一些装置标准化，它一定是定式的。新能源微电网项目可依托已有配电网建设，也可结合新建配电网建设；可以是单个新能源微电网，也可以是某一区域内多个新能源微电网构成的微电网群。鼓励在新能源微电网建设中，按照能源互联网的理念，采用先进的互联网及信息技术，实现能源生产和使用的智能化匹配及协同运行，以新业态方式参与电力市场，形成高效清洁的能源利用新载体。”

《意见》着重强调联网微电网的优势，可以有效提高波动性可再生能源接入配电网的比例，功率渗透率（微电网额定装机功率与峰值负荷功率的比值）可以做到100%以上，申报项目原则上要求做到50%以上；微电网具备很强的调节能力，能够与公共电网友好互动，平抑可再生能源波动性，消减电网峰谷差，替代或部分替代调峰电源，能接受和执行电网调度指令；与公共电网联网运行时，并网点的交换功率和交换时段可控，且有利于微电网内电压和频率的控制；在微电网自发自用电量效益高于从电网购电时，或在公共电网不允许“逆功率”情况下，可以有效提高自发自用电量的比例，避免损失可再生能源发电量，提高效益；当公共电网发生故障时，可以全部或部分孤岛运行，保障本地全部负荷或重要负荷的连续供电；延缓公共电网改造，不增加甚至减少电网备用容量；在电网末端可以提高供电可靠性，改善供电电能质量，延缓电网（如海缆）改造扩容，节约电网改造投资；与其他清洁能源（如CHP）和可再生能源不同利用形式结合，可以同时解决当地热水、供热、供冷和炊事用能问题。

从长远看，我国大电网和微电网的发展是并行不悖的。从模式层面讲，微电网是能源互联网的重要市场主体。微电网将原来分散的分布式电源进行整合，集中接入同一个物理网络，并利用储能装置和控制保护装置实时调节以平滑系统的波动，维持网络内部的发电和负荷的平衡，保证电压和频率的稳定。微电网同时满足供电、供热、制冷、湿度控制和生活用水等多种需求，提高了能源的利用效率；此外，储能单元的参与有利于对系统内部的能量进行调节，高效、合理地利用能量。在中国农村适合的地区，应以户、村为单元组成不同规模的微网，根据当地的实际情况采用合适的分布式电源。微网具备实时在线监控的预警能力，提高微网内部负荷供电的可靠性。微网能够独立运行，可以迅速与大电网解列形成孤网，保证重要用户的不间断供电。在灾害多发地，组建不同形式和规模的微网，能在灾害后迅速恢复对重要负荷的供电，具有黑启动的能力。微网自治运行的特点与智能电网的自愈相类似；都需要根据用户的信息进行动态调整，实现供需平衡和优化运行；微网是智能电网安全防御和抵御自然灾害体系的重要组成部分；都能满足未来用户需求的电能质量；都允许接入多种发电和储能单元。