微電網
微電網(micro-grid或microgrid),也譯為微網,是指由分布式電源、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,是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統,既可以與外部電網并網運行,也可以孤立運行。
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1 微電網定義與應用
微電網定義與應用
微電網定義
微電網(micro-grid或microgrid),也譯為微網,是指由分布式電源、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,是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統,既可以與外部電網并網運行,也可以孤立運行。
圖表:微電網示意圖
資料來源:前瞻產業研究院微電網行業研究小組整理
國外對微電網有不同的定義,具有代表性的有美國、歐洲和日本,其中日本的三菱公司將以傳統電源供電的獨立電力系統歸入微電網,擴展了CERTS(美國電力可靠性技術解決方案協會)對微電網的定義范圍。
圖表:國外對微電網的定義
地區 | 定義 |
美國 | 微電網是一種由負荷和微電源共同組成的系統,可同時提供電能和熱量。微電網內部的電源主要由電力電子器件負責能量的轉換,并提供必要的控制。微電網相對于大電網表現為單一的受控單元,并可同時滿足用戶對電能質量和供電安全方面的需求。 |
歐洲 | 微電網是面向小型負荷提供電能的小規模系統,它與傳統的電力系統區別在于其電力的主要提供者是可控的微型電源。 |
日本 | 微電網是指在一定區域內利用可控的分布式電源,根據用戶需求提供電能的小型系統。 |
資料來源:前瞻產業研究院微電網行業研究小組整理
微電網主要應用領域
總體來看,目前世界范圍內的微電網工程以示范和研究為主,主要應用場所是難以接入大電網的海島以及山區、大學校園,但也有少部分是在社區或城市,以實現社區或城市的智能化。
圖表:微電網的主要應用領域
資料來源:前瞻產業研究院微電網行業研究小組整理
微電網行業政策環境分析
微電網的特性非常契合當下中國電力工業的發展需求,是解決中國電力工業發展問題的優質潛在選擇。近年來,微電網現身于中央及各級別地方政府的能源相關政策文件中,關于微電網的多個“863”和“973”等國家重點研究發展規劃也相繼立項。隨著各地微電網示范工程的展開,微電網的應用價值得到本土化驗證,更有力的支持性政策也會相應出臺。
圖表:微電網國內相關政策
時間 | 相關人或文件 | 涉及微電網相關內容 |
2010年9月 | 關于加強金太陽示范工程和太陽能光電建筑應用示范工程建設管理的通知 | 結合開發區、園區等集中連片建設的示范工程,支持智能電網示范建設,以及微電網建設和運行管理試點;鼓勵業主單位利用儲能技術平抑電壓波動,提高電網對光伏發電的接納能力。 |
2011年6月 | 敦煌市新能源城市發展規劃 | 通過在全市實施太陽能熱電聯產工程、太陽能熱水工程、農村被動式太陽房改造工程、太陽能光伏應用工程和采用微電網技術及發展太陽能電動汽車等方案,推動光伏發電在全市的應用,逐步替代傳統的化石能源。 |
2011年6月 | 國家能源局新能源和可再生能源司副司長梁志鵬 | 政府將組織建設100個新能源示范城市和200個綠色能源示范縣,推廣太陽能發電的應用,研究探索光伏發電和智能微電網系統的協調發展,為太陽能分布式發電建立技術和管理支撐體系。 |
2011年9月 | 北京市關于加快培育和發展戰略性新興產業的實施意見 | 實施未來科技城智能電網綜合示范工程,建設滿足智能電網標準的2座220千伏和5座110千伏變電站,推進建設分布式電源接入及微電網 |
2011年10月 | 廣東省“十二五”規劃綱要 | 加強各電壓等級電網建設,推進城鄉配電網升級改造,推廣智能微網和儲能技術等新技術和新設備應用。 |
2011年11月 | 北京市“十二五”時期新能源和可再生能源發展規劃 | 太陽能光伏領域重點開發建筑光伏系統、光伏微網系統、大型并網光伏電站等系統集成技術。 |
2011年11月 | 重慶市“十二五”時期電網智能化發展指導意見 | 探索試點分布式發電、儲能及微電網應用,建成覆蓋主城區范圍的配電自動化系統。 |
2011年11月 | 北京市“十二五”時期裝備產業發展規劃 | 以國家建設堅強智能電網為契機,深化與國家電網公司及國內外優勢企業合作,提升智能電網、微網及特高壓核心設備制造能力,帶動配套產業發展。 |
2011年12月 | 北京市“十二五”時期能源發展建設規劃 | 大力發展太陽能中高溫熱水集熱技術、光伏微網系統、逆變器、大型并網光伏電站、兆瓦級太陽能熱發電系統集成應用技術、關鍵部件的產業化技術攻關。 |
2012年1月 | 關于做好2012年金太陽示范工作的通知 | 開展與智能電網和微電網技術相結合的集中成片用戶側光伏發電項目示范;與智能電網和微電網技術相結合的集中成片用戶側光伏發電項目補助標準在7元/瓦基礎上,考慮儲能裝置配備等因素適當增加。 |
2012年2月 | 新余市節能減排財政政策綜合示范實施方案 | 打造袁河綠色低碳工業平臺、智能微電網、生活垃圾分類與資源化利用和綠色小鎮體系四大亮點工程。 |
2012年3月 | 太陽能發電科技發展“十二五”專項規劃 | 重點研究100MW級并網光伏電站、高密度區域建筑光伏系統、光伏微電網系統技術和大型多能互補光伏并網系統技術與關鍵設備的產業化技術。 |
2012年3月 | 智能電網產業化工程“十二五”專項規劃 | 孤島型微電網的頻率穩定機理與負荷-頻率控制方法,孤島型微電網的電壓穩定機理與動態電壓穩定控制方法,大規模可再生能源接入孤島型微電網的技術,孤島型微電網系統的示范工程建設及現場運行測試與實證性研究。 |
2012年4月 | 《分布式發電管理辦法(征求意見稿)》和《分布式發電并網管理辦法(征求意見稿)》 | 鼓勵具有法人資格的發電投資商、電力用戶、微電網經營企業、專業能源服務公司和具備一定安裝使用規模的個人投資建設分布式發電。 |
2012年5月 | 國家發展改革委關于支持新疆產業健康發展的若干意見 | 在具備條件的工業園區、大型住宅區等用能相對集中的區域,鼓勵分布式可再生能源發電和微電網建設。 |
2012年5月 | 國家能源局副局長吳吟 | 積極推進微電網、智能用電小區、智能樓宇建設和智能電表應用,實現用戶與電力系統互動響應。 |
資料來源:前瞻產業研究院微電網行業研究小組整理
微電網行業發展狀況分析
微電網的特性非常符合當下中國電力工業的發展需求,是解決中國電力工業發展問題的優質選擇。近幾年,國家對微電網越來越重視,支持力度明顯加大。而在企業方面,國內一些大能源和電網企業已開始積極參與微電網的示范工程建設以及相關技術的研究,意圖提前布局微電網產業。
截至2012年8月,國內已開展的微電網試點項目有16個。其中,11個380伏,4個10千伏,裝機容量11個在1兆瓦以下,4個在5兆瓦以下,都配備了儲能系統,但自平衡能力普遍不足。2013年,國內部分微電網標準制定工作已經啟動,正在做分布式電源孤島運行技術協議的行業標準,標準的制定將助推微電網行業的發展。
總體來看,目前我國微電網仍處于實驗和示范階段。未來隨著行業技術日益成熟、可再生能源成本下降、儲能產業發展以及石化能源價格的持續上漲,我國微電網將迎來爆發期。前瞻產業研究院分析認為:“十二五”期間中國微電網的市場規模隨著智能電網的建設年均增長率為8%左右,預計到2015年我國微電網將達到1.7萬千瓦。
具體內容詳見前瞻產業研究院發布的《2015-2020年中國微電網技術進展及前景預測分析報告》。
中國微電網示范項目分析
中新天津生態城項目
新奧能源生態城項目
承德風光儲微電網項目
南麂島微電網系統項目
蒙東微電網試點工程
東澳島智能微電網項目
吐魯番新能源城市微電網示范項目
南海有人無電孤島微電網項目
河北微電網示范園區
中國微電網行業領先企業
國家電網公司
中國南方電網有限責任公司
新奧集團
中新天津生態城投資開發有限公司
中國興業太陽能技術控股有限公司
浙江省電力試驗研究院
河南省電力試驗研究院
國電南京自動化股份有限公司
云南電力試驗研究院(集團)有限公司
北京新能匯智微電網技術有限公司
參考資料
- 1.中國微電網技術進展及前景預測分析報告前瞻產業研究院
- 2.中國微電網技術進展與前景預測分析報告前瞻產業研究院
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