新能源微電網(wǎng)代表了未來能源發(fā)展趨勢(shì)。目前,全球微電網(wǎng)發(fā)展迅速,規(guī)劃、在建以及投入運(yùn)行的微電網(wǎng)示范工程超過400個(gè),輻射到北美、歐洲、東亞、非洲、拉美等地區(qū)。
微電網(wǎng)(Micro-Grid)也譯為微網(wǎng),是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。微電網(wǎng)是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng),既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行,也可以孤立運(yùn)行。微電網(wǎng)的提出旨在實(shí)現(xiàn)分布式電源的靈活、高效應(yīng)用,解決數(shù)量龐大、形式多樣的分布式電源并網(wǎng)問題。
根據(jù)美國調(diào)查公司Navigant Research公司去年12月22日發(fā)布的微電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的市場(chǎng)預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)2023年微電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)覆蓋到的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1550億美元以上。
SBIEnergy預(yù)測(cè),到2020年,北美的市場(chǎng)份額將會(huì)從74%下降到62%,而亞洲和歐洲的市場(chǎng)份額將分別上升到17%和11%。亞洲市場(chǎng)的增幅最大,而亞洲市場(chǎng)的增長主要來自中國市場(chǎng)。
美國至今為止在全球的微電網(wǎng)市場(chǎng)中都處于領(lǐng)先地位。根據(jù)研究咨詢公司Global Data的報(bào)告,2012年美國微電網(wǎng)行業(yè)收入為36億美元,2020年有望達(dá)到57億美元。美國微電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)覆蓋面廣,除了通常的居民、大學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域,美國還將微電網(wǎng)用于國防基地的國家。
此外,在2015年2月美國圣地亞哥天然氣與電力公司國家獲得了能源委員給予對(duì)加州微電網(wǎng)擴(kuò)張的500萬美元補(bǔ)貼。這些補(bǔ)貼將用于導(dǎo)入26MW光伏電站,預(yù)計(jì)在2016年中期完成,屆時(shí)將成為美國最大規(guī)模的微電網(wǎng)。歐洲于1998年就開始開展微電網(wǎng)的研究,并重視示范工程的建設(shè),微電網(wǎng)工程幾乎輻射到歐洲的各個(gè)國家。
日本由于自身地理?xiàng)l件,微電網(wǎng)以海島獨(dú)立電網(wǎng)項(xiàng)目為主。
不難看出,國外微電網(wǎng)項(xiàng)目的共同特點(diǎn)主要有:
(1)企業(yè)和政府聯(lián)合推行微電網(wǎng)項(xiàng)目的運(yùn)營;
(2)政府重視微電網(wǎng)利益分配機(jī)制、成本補(bǔ)償機(jī)制等相關(guān)政策的制定以保證運(yùn)營商的利益;
(3)項(xiàng)目發(fā)展初期依賴相關(guān)激勵(lì)政策的支持;
(4)微電網(wǎng)運(yùn)營商重視新技術(shù)的應(yīng)用及其實(shí)際效果的評(píng)價(jià)。而這幾個(gè)國家也在研究領(lǐng)域上有所側(cè)重,美國重點(diǎn)研究如何利用微電網(wǎng)提高電能質(zhì)量和供電可靠性量,歐洲重點(diǎn)研究多個(gè)微電網(wǎng)的互連和市場(chǎng)交易問題,而日本則是研究微電網(wǎng)的控制與儲(chǔ)能技術(shù)。
國內(nèi)微電發(fā)展處起始階段,重在解決分布式發(fā)電并網(wǎng)問題和歐美等國的微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀相比,我國微電網(wǎng)的發(fā)展尚處于起始階段,但微電網(wǎng)的特點(diǎn)適應(yīng)我國電力發(fā)展的需求和方向,發(fā)展路線明確。
從我國微電網(wǎng)發(fā)展路線并借鑒國外經(jīng)驗(yàn),我國微電網(wǎng)的發(fā)展的重點(diǎn)為解決分布式發(fā)電的并網(wǎng)問題。處于電力系統(tǒng)管理邊緣的分布式發(fā)電并網(wǎng)會(huì)造成電力系統(tǒng)不可控、不安全和不穩(wěn)定,從而影響電網(wǎng)運(yùn)行和電力市場(chǎng)交易,所以分布式發(fā)電面臨技術(shù)障礙和質(zhì)疑,也就造成諸多棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象。
我國邊遠(yuǎn)地區(qū)擴(kuò)展傳統(tǒng)電網(wǎng)成本高,且采用化石燃料發(fā)電對(duì)環(huán)境的損害大??紤]到邊遠(yuǎn)地區(qū)擁有豐富的風(fēng)、光等可再生能源,我國建設(shè)了大批利用本地可再生分布式能源的獨(dú)立微電網(wǎng)項(xiàng)目來解決我國邊遠(yuǎn)地區(qū)供電問題。
我國約有450個(gè)海島上有居民,部分海島用電主要依靠柴油發(fā)電在有限時(shí)間內(nèi)提供電能,大部分海島居民生活在缺電的狀態(tài)中。考慮到向海島運(yùn)輸柴油的高成本和困難性以及海島所有的豐富可再生能源,我國建設(shè)了大批利用海島可再生分布式能源的獨(dú)立微電網(wǎng)項(xiàng)目來解決海島供電問題。
城市微電網(wǎng)示范工程的主要目標(biāo)是集成可再生分布式能源、提供高質(zhì)量及多樣性的供電可靠性服務(wù)、冷熱電綜合利用或發(fā)揮特殊作用。