本文主要介紹了微電網(wǎng)的基礎知識、獨立型微電網(wǎng)、典型方案與成本核算、商業(yè)化發(fā)展前景等內(nèi)容。

1、微電網(wǎng)概述

(1)微電網(wǎng)的定義

·微電網(wǎng)(Micro-Grid)是由分布式電源、負荷、儲能、變配電和控制系統(tǒng)構成的小型電力系統(tǒng)。

·微電網(wǎng)是一個能夠實現(xiàn)自我控制、保護和管理的自治電力系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以孤網(wǎng)運行。

·微電網(wǎng)是相對傳統(tǒng)大電網(wǎng)的一個概念，發(fā)展微電網(wǎng)能夠充分促進分布式可再生能源的大規(guī)模接入。微電網(wǎng)與大電網(wǎng)是相輔相成的，尤其在大電網(wǎng)沒有覆蓋的地區(qū)可以發(fā)揮更大的作用，以彌補大電網(wǎng)的不足。

(2)微電網(wǎng)的劃分

·按照運行方式劃分：并網(wǎng)型 孤網(wǎng)型(獨立型)

·按照電網(wǎng)類型劃分：交流微電網(wǎng) 直流微電網(wǎng) 混合型

·按照電壓等級劃分：低壓(400V-1kV) 中壓(1-35kV) 高壓(35kV以上)

·按照規(guī)模劃分：

小型(電網(wǎng)容量〈500kVA)

中型(500kVA<=電網(wǎng)容量〈6MVA)

大型(電網(wǎng)容量〉6MVA)

(3)微電網(wǎng)的應用

2、獨立型微電網(wǎng)

獨立型微電網(wǎng)：不依賴于外部電網(wǎng)，可以通過分布式電源、儲能系統(tǒng)獨立、穩(wěn)定、長期地給負荷供電。

可分為直流型、交流型、交直流混合型三種。

為什么要發(fā)展獨立型微電網(wǎng)系統(tǒng)?

·在現(xiàn)階段，在大電網(wǎng)覆蓋的經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，微電網(wǎng)的供電成本遠高于大電網(wǎng)，缺乏經(jīng)濟性

·尤其是并網(wǎng)型微電網(wǎng)，易被大電網(wǎng)替代，缺乏競爭力

·但在大電網(wǎng)沒有覆蓋的地方，例如島嶼、偏遠地區(qū)、城市周邊、旅游景點等，微電網(wǎng)反而具有優(yōu)勢，因此迫切需要發(fā)展獨立型微電網(wǎng)。

2.1、分布式電源

(1)獨立型微電網(wǎng)相關的分布式電源

光伏發(fā)電

風力發(fā)電

燃氣發(fā)電(天然氣、沼氣)

生物質(zhì)發(fā)電

海洋能發(fā)電

小水電

柴油發(fā)電

(2)分布式發(fā)電的優(yōu)缺點

優(yōu)點：可利用豐富的清潔和可再生能源。

缺點：一些可再生能源具有間歇性和隨機性。

(3)獨立型微電網(wǎng)相關的分布式電源

·其中分布式光伏是最有潛力的可再生能源，適應面廣，受限制少，技術進步快和成本下降迅速，最有應用前景。

·現(xiàn)階段發(fā)展分布式光伏的困難與對策：

(地難找，電難接，補貼慢，用電需求不穩(wěn)定)

(對策：可以采用獨立型微電網(wǎng)方式，不依賴于電網(wǎng);尋求適合的用電需求，真正實現(xiàn)自發(fā)自用)

2.2、儲能系統(tǒng)

(1)獨立型微電網(wǎng)相關的儲能系統(tǒng)：

·化學儲能

鉛酸電池、鉛酸膠休電池、鉛碳電池、鉛品電池

鋰電池：磷酸鐵悝、錳酸鋰、三元、鈦酸悝，

液流電池：全釩液流、鋅溴，

鎳氫電池、鈉硫電池、鋅空、鋰空)

·物理儲能(抽水蓄能、壓縮空氣、飛輪、相變儲能、超級電容器、超導儲能、蓄熱蓄冷)

儲能系統(tǒng)是獨立型微電網(wǎng)不可或缺的組成部分，也是造成微電網(wǎng)系統(tǒng)成本高的主要原因。

需要找到大輻降低儲能成木的方式方法：

a.技術進步

b.商業(yè)模式創(chuàng)新

(結合電動汽車充放電、退役電池梯級利用)

3、一個典型的獨立型微電網(wǎng)系統(tǒng)

(1)系統(tǒng)規(guī)模、組成部分及造價估算：

·分布式光伏發(fā)電(100kW)(70萬元)(采用單晶硅、多晶硅，組串式逆變器，含施工)

·鉛碳電池儲能(50kW*2H)(8萬元)(鉛碳電池目前性價比較高)

·儲能整流、逆變系統(tǒng)(10萬元)

·負荷(功率小于150kw，日用電量小于400kWH)

·配電系統(tǒng)(3萬元)

·電網(wǎng)控制系統(tǒng)(2萬元)

·其他費用(5萬元)

·合計：98萬元

·按照習慣，以分布式電源功率核算，上述配置典型獨立型微電網(wǎng)系統(tǒng)的單位·造價：9.8元/每瓦

(2)可滿足的用電負荷：

·交流型(日常用電：照明、空調(diào)、電機)

·直流型(電動汽車充電、LED照明)

(如果分布式發(fā)電、儲能、負荷都直接采用直流方式，則系統(tǒng)的效率更高，成本更低。預計可降低成本]以上，提高效率5%以上)

·交直流混合型

目前獨立型微電網(wǎng)技術上都己成熟，成本可控，具備推廣條件。

4、商業(yè)化發(fā)展前景

4.1、獨立型微電網(wǎng)推廣面臨的困難

面臨困難：

·成木高(分布式電源、儲能)

·生命周期短與運營維護難(主要是儲能壽命短，微電網(wǎng)控制及能量管理的技術較復雜)

·政策支持不足：獨立式的可再生能源(風、光等)發(fā)電的計量與補貼申請困難。目前國家對于獨立型微電網(wǎng)，及涉及的可再生能源發(fā)電、儲能、變配電及控制系統(tǒng)，尚無明確的計量標準與支持政策。

·觀念和認識有待提高

4.2、對策

發(fā)展獨立型微電網(wǎng)的對策：

·分布式發(fā)電成本下降(趨勢是：光伏發(fā)電成木〈火電)

·儲能技術進步，電池壽命延長，成本降低

·多方爭取國家認可獨立型微電網(wǎng)可再生能源(風、光等)發(fā)電的計量(制定標準并推廣實施)，并及時給與現(xiàn)有政策的各項補貼;在發(fā)展前期，也能給予獨立型微電網(wǎng)、儲能補貼政策。

·結合新型的負荷的推廣應用機會：電動汽車充電、煤改電供暖、地熱泵。

4.3、商業(yè)化發(fā)展前景展望

(1)獨立型微電網(wǎng)的發(fā)展前景展望：

·基于分布式光伏+儲能的獨立型微電網(wǎng)，最有前景

·將首先在特殊應用場合取得突破(電動汽車充電、島嶼供電)

(2)未來用戶用電有兩種選擇;大電網(wǎng)、獨立微電網(wǎng)

·未來的大電網(wǎng)將是：昂貴的、地域受限、不方便靈活的，

·未來的獨立型微電網(wǎng)將是：便宜的、限制少、方便靈活的。

4.4、獨立型微電網(wǎng)的推廣應用

典型推廣應用方向：

·獨立光伏電動汽車充換電站

·獨立光伏水泵灌溉系統(tǒng)

·獨立光伏制氫系統(tǒng)

·獨立風光儲村莊供電系統(tǒng)

·獨立風光柴儲島嶼供電系統(tǒng)

·獨立風電海水淡化系統(tǒng)