隨著新型電力系統(tǒng)的提出，電動汽車、電子設(shè)備等直流型負(fù)荷和光伏電站、儲能系統(tǒng)等直流分布式電源的數(shù)量在電網(wǎng)中日益增加，尤其是2021年，我國風(fēng)電、光伏發(fā)電新增裝機(jī)規(guī)模超過1億千瓦，如何提高分布式能源的穩(wěn)定性成為一道必答題。在此背景下，“新能源+儲能”的微電網(wǎng)組網(wǎng)模式異軍突起。
國家發(fā)展改革委、國家能源局2月10日發(fā)布《關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機(jī)制和政策措施的意見》明確，鼓勵建設(shè)源網(wǎng)荷儲一體化、多能互補(bǔ)的智慧能源系統(tǒng)和微電網(wǎng)。
在近日的采訪中，業(yè)內(nèi)人士表示，作為“調(diào)節(jié)器”的儲能涉及“發(fā)輸配用”各個環(huán)節(jié)，是解決新能源消納、增強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定性的有效方式。伴隨儲能成本下降，“新能源+儲能”的微電網(wǎng)組網(wǎng)模式將更具前景。但是，微電網(wǎng)的多樣性也決定了其發(fā)展模式并不唯一。
微電網(wǎng)不局限于“新能源+儲能”
有觀點認(rèn)為，近兩年儲能產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)會帶動微電網(wǎng)發(fā)展再上新臺階，微電網(wǎng)某種意義上可理解為“新能源+儲能”；另有觀點認(rèn)為，促進(jìn)微電網(wǎng)發(fā)展，儲能只是途徑之一，沒有儲能，微電網(wǎng)也能運(yùn)行，有了儲能，微電網(wǎng)自身調(diào)節(jié)能力會更強(qiáng)，與大電網(wǎng)互動會更靈活。
在國網(wǎng)能源研究院能源互聯(lián)網(wǎng)研究所研究員吳瀟雨看來，“新能源+儲能”可以是微電網(wǎng)的組網(wǎng)模式之一，但并非只有“新能源+儲能”才能組成微電網(wǎng)，這一定程度上忽視了微電網(wǎng)發(fā)展的多樣性，也忽略了作為微電網(wǎng)應(yīng)滿足的特征。
“微電網(wǎng)應(yīng)該理解為由分布式電源、負(fù)荷、配電設(shè)施、監(jiān)控和保護(hù)裝置組成的小型發(fā)配用系統(tǒng)，這定義了微電網(wǎng)所應(yīng)包括的基本要素。”吳瀟雨對記者表示，在基本要素之外，微電網(wǎng)形態(tài)具有多樣性。分布式電源既可以是新能源也可以是傳統(tǒng)電源，例如微型燃?xì)廨啓C(jī)、熱電聯(lián)產(chǎn)等均可作為微電網(wǎng)的主要電源，在這種組網(wǎng)模式下，傳統(tǒng)電源的可調(diào)節(jié)優(yōu)勢能夠充分發(fā)揮，提升微電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。因此，在海島、邊遠(yuǎn)地區(qū)等與大電網(wǎng)弱連接或無連接地區(qū)，加入燃油、燃?xì)獍l(fā)電等傳統(tǒng)電源提升系統(tǒng)可靠性是常見的形式，例如我國浙江南麂島微電網(wǎng)。
吳瀟雨進(jìn)一步表示，微電網(wǎng)可以配置儲能也可以無儲能，某些以傳統(tǒng)電源為主的微電網(wǎng)具有足夠的調(diào)節(jié)和供應(yīng)能力，能夠促進(jìn)新能源的可靠消納，保證頻率、電壓等電氣量指標(biāo)在可接受范圍內(nèi)，維持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，因此可不配置儲能。此外，微電網(wǎng)也可向多能綜合供應(yīng)拓展。電、熱、冷、氣、氫等多種能源在終端的耦合越來越常見，用戶用能需求也呈現(xiàn)綜合化特征，多能耦合互補(bǔ)利用對于提升用能效率、增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性等具有很大幫助，目前多能耦合型微電網(wǎng)也展現(xiàn)出了較好的發(fā)展前景，如我國的天津中新生態(tài)城二號能源站綜合微電網(wǎng)、佛山冷熱電聯(lián)供微電網(wǎng)等。
微電網(wǎng)更需實現(xiàn)自平衡
吳瀟雨對記者表示，從應(yīng)滿足的特征上來看，微電網(wǎng)需要具備技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的雙重主體特性，實現(xiàn)技術(shù)運(yùn)行以及商業(yè)運(yùn)營的獨立性。
據(jù)介紹，作為技術(shù)主體，微電網(wǎng)要能夠?qū)崿F(xiàn)自平衡，即能夠?qū)?nèi)部分布式電源、負(fù)荷、儲能等元素進(jìn)行協(xié)調(diào)運(yùn)行和控制，同時作為可控整體與大電網(wǎng)友好交互，保證電力電量平衡以及系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。作為經(jīng)濟(jì)主體，微電網(wǎng)運(yùn)營商需要具備將微電網(wǎng)作為整體資源參與市場交易的能力，比如參與電力交易、綠電交易、輔助服務(wù)交易等。只有具備了上述雙重主體特征，才能最大限度的發(fā)揮微電網(wǎng)的價值。
一位不愿具名的儲能行業(yè)專家接受記者采訪時也表示：“儲能的出現(xiàn)強(qiáng)化了微電網(wǎng)、大電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力和調(diào)節(jié)手段，促進(jìn)微電網(wǎng)提高了自治管理能力。但是，當(dāng)前的電力系統(tǒng)，對儲能調(diào)節(jié)能力的需求沒有達(dá)到十分強(qiáng)烈的程度。無論對于微電網(wǎng)，還是對于整個大電力系統(tǒng)，儲能所能發(fā)揮的作用仍較為有限。”
不過，這并不影響業(yè)內(nèi)對“新能源+儲能”前景的看好。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，“新能源+儲能”的形式能最大程度實現(xiàn)綠色低碳能源供應(yīng)，隨著儲能成本的降低以及微電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)的提升，在滿足微電網(wǎng)特征的基礎(chǔ)上，此類微電網(wǎng)組網(wǎng)方式具有很好的發(fā)展前景。
需明確發(fā)展微電網(wǎng)的初衷
吳瀟雨認(rèn)為，在“新能源+儲能”組網(wǎng)模式日漸興起的背景下，儲能成本的下降必然會提升微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性，而一些電價較高的工商業(yè)用戶將會更加傾向于通過建設(shè)微電網(wǎng)提升分布式新能源自發(fā)自用水平，從而降低綜合用能成本，減少碳排放，提升綠電利用率。
“對于偏遠(yuǎn)地區(qū)、海島型的微電網(wǎng)而言，不管經(jīng)濟(jì)性如何，該建的還得建。”中國能源研究會配售電研究中心副主任吳俊宏對記者表示，必須明確微電網(wǎng)這個業(yè)態(tài)到底要解決什么。是解決配售電的市場競爭性問題，還是解決可再生能源發(fā)展和消納問題，或是解決局部地區(qū)供電安全性問題。
在吳瀟雨看來，未來需要關(guān)注的是，分布式“新能源+儲能”如何通過技術(shù)、市場機(jī)制的完善，讓微電網(wǎng)真正成為可控主體，即可通過技術(shù)進(jìn)步解決自身運(yùn)行問題，并作為可控主體響應(yīng)大電網(wǎng)的調(diào)控指令，與大電網(wǎng)靈活互動。在經(jīng)濟(jì)性方面，能夠作為獨立的市場主體參與市場交易。當(dāng)具有這兩個“主體”特征時，才能真正發(fā)揮微電網(wǎng)的價值。
