中國儲能網訊：5月19日至21日，“第八屆中國國際儲能大會”在深圳隆重召開， 來自中國、美國、德國、英國、加拿大、西班牙、日本、韓國、澳大利亞等國和地區(qū)1500余位政府機構、科研院所、行業(yè)組織、電力公司、新能源項目單位、系統(tǒng)集成商等代表出席本次大會。
中國電力科學研究院配電所主任吳鳴在“微電網+售電專場”，發(fā)表了題為“微電網技術當前現狀及未來發(fā)展趨勢”的精彩演講。
演講內容如下：
吳鳴：我演講的題目是“微電網技術當前現狀及未來發(fā)展趨勢”，也是梳理一下微電網從2010年在我們國家進行產業(yè)化以來相關的技術進展和國際國內的發(fā)展動態(tài)，這個報告的主體部分我想跟大家分享未來微電網技術的前景或者說一些關鍵技術發(fā)展的展望。我的報告分成5個方面：微電網發(fā)展過程及典型應用、微電網概念及特征，微電網研究現狀及示范工程，當前微電網的不足，未來的發(fā)展趨勢。
1999年美國軍方和美國的電力部門首次提出微電網的概念，歐盟從2002年開始微電網專項研究，日本從2003年開始，中國學術界和產業(yè)界從2009年開始微電網的相關研究，今天參加會議的張建華老師就是研究微電網的前輩。到2015年，由于儲能產業(yè)和分布式電源產業(yè)的發(fā)展，多項微電網相關政策就開始發(fā)布了，微電網政策集中發(fā)布時間就是2015年到2017年。尤其是隨著直流的發(fā)展，目前直流配電和直流微網也成為微網的主要形式。
剛才吳院長已經講過了微電網的發(fā)展，我從另外一個角度梳理一下為什么要發(fā)展微電網。第一是最大成為接納分布式電源，這也是要滿足國網、南網對分布式電源的需求。第二是節(jié)能降耗，提高能效，第三是解決無電地區(qū)供電，第四是滿足用戶對供電可靠性的個性化需求，微電網具備一些能力，結合以后對供電能力會有所提升。第五是提高電網整體抗災能力和災后應急供電能力。第五是智能電網/能源互聯網的重要組成部分。這是我們對微電網典型應用的定位。
微電網的概念和特征。從2017年開始，國家標準和能源局的文件里已經開始正式把這個定義明確，上升到國家標準層面或者是上升到國家政策層面，在標準里面規(guī)定微電網是指由分布式發(fā)電、用電負荷、監(jiān)控、保護和自動化裝置等組成的，是一個能夠基本實現內部電力電量平衡的小型供電系統(tǒng)，微電網分為并網型微電網和獨立型微電網。這是2017年的國標的規(guī)定。在2017年能源局發(fā)的文件里面，對這個定義也做了進一步的明確，基本上也是比較類似的表述。
在2017年的870號文里面提到微電網的幾個特性，一是微型，二是自治，三是清潔，四是友好。首先是微型，電壓等級一般在35千伏及以下，規(guī)模在20兆瓦及以下。自治方面就是具備電力供需自我平衡運行的黑啟動能力，與外部電網的年交換電量一般不超過年用電量的50%。清潔方面是，它主要是用在可再生能源方面。
隨著我國能源產業(yè)化轉移，以實現能源安全、清潔、高效利用的風、光等分布式發(fā)電得到迅速發(fā)展。微電網是分布式發(fā)電應用的最高級拓展和高級應用。
第三部分講一下微電網的研究現狀與示范工程的開展。隨著新能源發(fā)電、儲能技術及新型負荷的發(fā)展，微電網技術的研究應用在全球日益受到關注，目前微電網仍以關鍵技術研究和應用示范為主，實現商業(yè)化運營的項目案例較少，中國、美國、日本在該領域居全球領先地位。這底下是全球微電網容量的發(fā)展，大部分還是集中在亞太和北美地區(qū)，預計未來10年這些地區(qū)仍然保持快速增長，將超過全球容量的50%，尤其是一帶一路沿線微電網的裝機和示范工程，很顯然看來會有一個明顯的增多。
這是國外三個國家或者地區(qū)發(fā)展微網的情況，美國在微電網研究中旨在提高軍事基地能源供給可靠度，同時降低配電網饋線或變電站至少15%的峰值負荷。歐洲發(fā)展微電網主要目標是利用可再生能源發(fā)電的規(guī)?；?，日本目前研究重點已轉為融入智能社區(qū)建設，智能社區(qū)示范主要在海外開展，在法國里昂和美國的夏威夷都有日本建設的微電網，而且是高水平的微電網。
2015年7月，國家能源局新能源司發(fā)布了第一個關于推進新能源微電網示范項目建設指導意見，還有2017年7越發(fā)不的推進并網型微電網建設試行辦法，促進并規(guī)范微電網的健康發(fā)展。國內的微電網起步相對較晚，但是隨著相關部委的支持力度提升，我們的進展還是很快的，我們在863、973重點技術的支持下，我們的微電網的提升還是很大的，目前我們的微電網研究側重于微電網的控制和優(yōu)化技術、并聯管網離網模塊無縫切換，交直流混合微電網和多微網協同優(yōu)化的運行等等。
這是微電網在我們國家的發(fā)展趨勢總結。2012年的時候，能源局委托中科院、天津大學、中國電科院等科研機構開展中國十二五微電網發(fā)展戰(zhàn)略研究課題研究，提出十二五期間的發(fā)展目標，我們國家的微電網元年應該是2009年，2011年出現了第一個并網的河南財專光儲微電網。2011年有天津中新生態(tài)城微電網，然后有東澳島風光柴儲智能微電網，還有北京左安門智能小區(qū)微電網。到2013、2014年也有大量的項目，2015年有浙江的兩個微電網，這是中國電科院做的一些微電網項目。
這是兩張圖，從2015年到2016年，當時在建的微電網有一個區(qū)別，2013、2014年以前微網主要以兩大電網公司支持，2014年以后，他們不再支持，逐漸由社會來承擔。
下面分析一下當前微電網的技術布局，客觀來說我也去過全國很多地方，看過很多的微電網，但是我覺得我們國家的微電網除了一些重點專項的微電網，還能稱得上微電網的話，大部分還處于比較低級的狀態(tài)，他們大了以后，對電網的沖擊比較大。當前的微電網主要有三個不足，第一是在設備層，一個是多類型、多能流的變流器，作為PQ并網的光伏逆變器來講這個問題不大，但是作為獨立運行的網絡，目前逆變器的模型或者一些裝置還需要進一步優(yōu)化。第二是缺乏慣性和自主控制能力，儲能的控制沒有很好地考慮電網的特性，目前國內很多時候會有電池燃燒的問題，基本原因就是BMS和網之間的高度協調沒有實現，導致了局部的能量阻塞，造成了這個事故。第三是可擴展性不足，建好以后，如果想再大一點，或者前期沒有做規(guī)劃，可能這個系統(tǒng)最后的結局就是重新建，或者徹底的廢棄掉，這是在設備層。
第二是在系統(tǒng)控制層，運行模式多重化，且采用點表的切換方式，未考慮切換中的暫態(tài)特性，采用集中式的主從控制，過度依賴于通信，系統(tǒng)冗余度較差。
第三是系統(tǒng)特性，單個微電網可接納分布式電源的能力有限，多互補以后微電網怎么向微網轉變，冷熱氣等多種能源的接入，虛擬同步機的引入、直流化的虛實，儲能的接口大部分都是直流，DC/DC比DC/AC要簡單，直流化趨勢以后，它怎么控制、怎么優(yōu)化，怎么構建一個更加優(yōu)質、高效、經濟的系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的可靠性，這也是微電網需要深入研究的問題。設備層，系統(tǒng)運行控制和系統(tǒng)特性都需要進行深入的研究。
最后是未來發(fā)展趨勢。首先是在裝備層次，很顯然傳統(tǒng)的光伏逆變器不能適應未來的多能互補或者快速綜合能源貢獻，要能夠實現即插即用，無擾并網的功能，具備虛擬慣性、提高微電網一次調節(jié)過程的動態(tài)控制，這是希望發(fā)展的趨勢。在裝備層面要實現分布式的即插即用，這一點講了很多年，一些研究也在做，但是這個受限于微電網的規(guī)模沒有擴大，沒有廠家研究專用的微電網逆變器，微電網發(fā)展應該和儲能電站發(fā)展是共同前進的，我的儲能電站是調頻用的，還是離網用的，不同的設備需求，它的策略也是要做優(yōu)化的。第二是裝備層面，多層次集中式即插即用，這也是一個發(fā)展趨勢。第三是能量路由器，我覺得這種大型的裝置用在大電網里面還要再商討，但是把微網做成一個終端能量微網是有可能的，構建一個電子化微網，這是一個趨勢，它能減少層級，同時把微網的可靠性提高，不需要復雜的微電網控制協調。
在控制層面要突破扁平化的控制，這跟能量路由器的思想邏輯是一樣的。我們國家有另外一個問題，研究微電網的人一開始都研究過大電網，大家的哲學觀念都應該要變化一下，在微網里面可以做一些新的工作。
在系統(tǒng)層面，未來會有一個微網群的概念，將來會出現一個多微網的系統(tǒng)，這也是我們未來研究的熱點，微網群和配網群之間實現一個調度。
兩大電網公司在今年初都相繼提出要向綜合能源供應上轉變，怎么將電力、燃氣、水務、熱力等多種資源捆綁成一種資源，實現彼此耦合，解決有關能源的有效利用和調峰的問題，這是微網要解決的問題，當然這也是我們電網公司發(fā)展的一個重要的機遇。
我的匯報就是這些，謝謝大家。
（本文根據現場錄音整理，未經本人審核）
