本文主要介紹了微電網(wǎng)的基礎(chǔ)知識、獨(dú)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(fù)荷、儲能、變配電和控制系統(tǒng)構(gòu)成的小型電力系統(tǒng)。

·微電網(wǎng)是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治電力系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤網(wǎng)運(yùn)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(jìn)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(bǔ)大電網(wǎng)的不足。

(2)微電網(wǎng)的劃分

·按照運(yùn)行方式劃分：并網(wǎng)型 孤網(wǎng)型(獨(dú)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(yīng)用

2、獨(dú)立型微電網(wǎng)

獨(dú)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(dú)立、穩(wěn)定、長期地給負(fù)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(dú)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(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，微電網(wǎng)的供電成本遠(yuǎn)高于大電網(wǎng)，缺乏經(jīng)濟(jì)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(yuǎn)地區(qū)、城市周邊、旅游景點(diǎn)等，微電網(wǎng)反而具有優(yōu)勢，因此迫切需要發(fā)展獨(dú)立型微電網(wǎng)。

2.1、分布式電源

(1)獨(dú)立型微電網(wǎng)相關(guān)的分布式電源

光伏發(fā)電

風(fēng)力發(fā)電

燃?xì)獍l(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(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：可利用豐富的清潔和可再生能源。

缺點(diǎn)：一些可再生能源具有間歇性和隨機(jī)性。

(3)獨(dú)立型微電網(wǎng)相關(guān)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(yīng)面廣，受限制少，技術(shù)進(jìn)步快和成本下降迅速，最有應(yīng)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(bǔ)貼慢，用電需求不穩(wěn)定)

(對策：可以采用獨(dú)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(shí)現(xiàn)自發(fā)自用)

2.2、儲能系統(tǒng)

(1)獨(dú)立型微電網(wǎng)相關(guān)的儲能系統(tǒng)：

·化學(xué)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(dǎo)儲能、蓄熱蓄冷)

儲能系統(tǒng)是獨(dú)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(shù)進(jìn)步

b.商業(yè)模式創(chuàng)新

(結(jié)合電動汽車充放電、退役電池梯級利用)

3、一個典型的獨(dú)立型微電網(wǎng)系統(tǒng)

(1)系統(tǒng)規(guī)模、組成部分及造價(jià)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(jià)比較高)

·儲能整流、逆變系統(tǒng)(10萬元)

·負(fù)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(fèi)用(5萬元)

·合計(jì)：98萬元

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

(2)可滿足的用電負(fù)荷：

·交流型(日常用電：照明、空調(diào)、電機(jī))

·直流型(電動汽車充電、LED照明)

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

·交直流混合型

目前獨(dú)立型微電網(wǎng)技術(shù)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(dú)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(yùn)營維護(hù)難(主要是儲能壽命短，微電網(wǎng)控制及能量管理的技術(shù)較復(fù)雜)

·政策支持不足：獨(dú)立式的可再生能源(風(fēng)、光等)發(fā)電的計(jì)量與補(bǔ)貼申請困難。目前國家對于獨(dú)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(jì)量標(biāo)準(zhǔn)與支持政策。

·觀念和認(rèn)識有待提高

4.2、對策

發(fā)展獨(dú)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(shù)進(jìn)步，電池壽命延長，成本降低

·多方爭取國家認(rèn)可獨(dú)立型微電網(wǎng)可再生能源(風(fēng)、光等)發(fā)電的計(jì)量(制定標(biāo)準(zhǔn)并推廣實(shí)施)，并及時給與現(xiàn)有政策的各項(xiàng)補(bǔ)貼;在發(fā)展前期，也能給予獨(dú)立型微電網(wǎng)、儲能補(bǔ)貼政策。

·結(jié)合新型的負(fù)荷的推廣應(yīng)用機(jī)會：電動汽車充電、煤改電供暖、地?zé)岜谩?/p>

4.3、商業(yè)化發(fā)展前景展望

(1)獨(dú)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(dú)立型微電網(wǎng)，最有前景

·將首先在特殊應(yīng)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(dú)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(dú)立型微電網(wǎng)將是：便宜的、限制少、方便靈活的。

4.4、獨(dú)立型微電網(wǎng)的推廣應(yīng)用

典型推廣應(yīng)用方向：

·獨(dú)立光伏電動汽車充換電站

·獨(dú)立光伏水泵灌溉系統(tǒng)

·獨(dú)立光伏制氫系統(tǒng)

·獨(dú)立風(fēng)光儲村莊供電系統(tǒng)

·獨(dú)立風(fēng)光柴儲島嶼供電系統(tǒng)

·獨(dú)立風(fēng)電海水淡化系統(tǒng)