編者按：微網(wǎng)依其靈活的配置結(jié)構(gòu)和方便的運(yùn)行方式，可以對(duì)分布式能源進(jìn)行就地消納、就地平衡，同時(shí)也可以和大電網(wǎng)進(jìn)行能量交換，并可與供冷、供熱和供汽等多種能源供給同步組成網(wǎng)絡(luò)，但受制于目前的交易和電價(jià)機(jī)制，微網(wǎng)仍有較大發(fā)展空間。
隨著我國能源轉(zhuǎn)型的逐步加快，全球氣候政策的逐步收緊，可再生能源技術(shù)成本的不斷下降，超大規(guī)模電力系統(tǒng)的弊端也日漸顯現(xiàn)。微能源網(wǎng)（簡稱“微網(wǎng)”）以綠色、低碳、高效的特點(diǎn)，同時(shí)滿足電力用戶日益多樣化的用能需求，成為未來能源利用不可或缺的一種重要方式。
我國的微網(wǎng)發(fā)展尚處于起始階段，仍存在諸多問題，在相關(guān)領(lǐng)域急需做進(jìn)一步發(fā)展研究，究竟能源市場化價(jià)格、基礎(chǔ)設(shè)施放開、轉(zhuǎn)供電服務(wù)、新舊利益主體資源再分配等改革“通病”對(duì)微網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生什么影響？用戶、服務(wù)商、供應(yīng)商多方利益分配的有效模式應(yīng)該如何構(gòu)建？微網(wǎng)、儲(chǔ)能、綜合能源服務(wù)協(xié)同又將產(chǎn)生什么樣的巨大價(jià)值？近日，本刊記者就相關(guān)問題采訪了積成電子股份有限公司副總經(jīng)理、積成能源有限公司總經(jīng)理馮東。
微網(wǎng)不能簡單理解為微電網(wǎng)
我國目前正處于能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段，可再生能源開發(fā)規(guī)模不斷擴(kuò)大，裝機(jī)占比持續(xù)提高，但由于可再生能源消納市場不足，外送通道不暢等因素，電力供大于求的矛盾日益突出，可再生能源出力受限，棄水、棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象嚴(yán)重，如何保證消納成為目前可再生能源發(fā)展亟待解決的難題。
同時(shí)，能源資源分布的極不合理，也給能源消納帶來了重大難題。我國能源主要分布在西部，負(fù)荷中心卻在東部。以電為例，煤炭基地在內(nèi)蒙古、山西、甘肅、新疆，水電資源在西南、瀾滄江、長江上游、雅魯藏布江、三峽，負(fù)荷中心在東部。能源資源分布的極不合理造成了“北煤南運(yùn)”、“西能東送”的一個(gè)格局。而且從區(qū)域電網(wǎng)結(jié)構(gòu)考慮，每一個(gè)區(qū)域電網(wǎng)基本上也是“西能東送”，或者“西電東送”的布局。在這種背景下，具有安全、清潔、利用效率高等優(yōu)勢(shì)的分布式能源日益受到重視、發(fā)展?jié)摿薮蟆?br />
如何滿足分布式能源對(duì)可靠性的要求以及對(duì)各種電力服務(wù)的要求？近年來探索出了一種新的分布式能源組織方式和結(jié)構(gòu)——微網(wǎng)。
微網(wǎng)是一種新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由各種分布式電源、儲(chǔ)能電源、負(fù)荷以及監(jiān)控、保護(hù)裝置組成。包含了分布式光伏、分散式風(fēng)電、小型燃?xì)廨啓C(jī)和蓄電池等微型電源形式的各種電源，還配備了能量管理系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)采集并連接到能量管理系統(tǒng)，可解決電壓控制、潮流控制、保護(hù)控制等一系列問題。在微電網(wǎng)中有各種不同類型的負(fù)荷，需要采取不同的能源供應(yīng)策略，并可同時(shí)滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量和供電安全等的要求。
微網(wǎng)依其靈活的配置結(jié)構(gòu)和方便的運(yùn)行方式，在近年來得到廣泛應(yīng)用。它能在提高電力系統(tǒng)安全性和可靠性的同時(shí)，提高用戶的供電質(zhì)量和電網(wǎng)服務(wù)水平，促進(jìn)可再生能源分布式發(fā)電的應(yīng)用。
記者在采訪中了解到，微網(wǎng)和傳統(tǒng)大電網(wǎng)的最主要區(qū)別是，微網(wǎng)可以對(duì)分布式能源進(jìn)行就地消納、就地平衡，同時(shí)也可以和大電網(wǎng)進(jìn)行能量交換。
馮東表示，微網(wǎng)不僅涉及到電能的生產(chǎn)與供應(yīng)，同時(shí)還涉及供冷、供熱和供汽等多種能源供給，因此微網(wǎng)不能簡單地理解為微電網(wǎng)，而是微能源網(wǎng)。微網(wǎng)是分布式能源接入的有效方案，是人們利用新能源的一種重要途徑，也是滿足用戶用能個(gè)性化需求和提高供能可靠性的關(guān)鍵。而微網(wǎng)的市場因投資者背景不同，定位也應(yīng)有所不同，但整體上需要在市場化的競爭和政策支持上找到平衡點(diǎn)，這樣才能更有力地發(fā)掘目前政策主導(dǎo)下的市場潛力。我國微網(wǎng)項(xiàng)目目前還處在示范階段，很多技術(shù)性問題還需要做進(jìn)一步研究，市場化進(jìn)程步子還在緩緩邁開。
技術(shù)不成熟和政策缺失是主要瓶頸
記者在采訪中了解到，微網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)主要集中在五個(gè)方面：第一是分布式多能互補(bǔ)技術(shù)。微網(wǎng)的容量現(xiàn)在還沒有一個(gè)完整的界定，從幾十千瓦到幾十兆瓦，所以運(yùn)行方式要靈活，分布式電源要保證及時(shí)性和環(huán)保性；第二是控制保護(hù)技術(shù)。由于微網(wǎng)分布式電源在用戶側(cè)，所以過去傳統(tǒng)的控制和保護(hù)技術(shù)有一些不適應(yīng)微網(wǎng)發(fā)展運(yùn)行的情況；第三是微網(wǎng)的儲(chǔ)能技術(shù)。隨著國內(nèi)儲(chǔ)能成本的逐漸降低，儲(chǔ)能對(duì)分布式可再生能源平抑波動(dòng)性，在峰谷差的調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮了很重要的作用，目前儲(chǔ)能之所以沒有被廣泛應(yīng)用，主要是經(jīng)濟(jì)性能低。隨著儲(chǔ)能成本的下降以及儲(chǔ)能技術(shù)不斷的成熟，對(duì)平抑可再生能源波動(dòng)性，提高經(jīng)濟(jì)性、靈活性，會(huì)發(fā)揮很重要的作用，這是其中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)；第四是微網(wǎng)的能量管理技術(shù)。如何管理分布式能源，如何管理微網(wǎng)中的各類負(fù)荷調(diào)節(jié)，好的協(xié)調(diào)運(yùn)行很重要，這是能量管理很重要的作用；第五，當(dāng)多個(gè)微網(wǎng)之間形成微網(wǎng)群的時(shí)候，如何進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制？這也是微網(wǎng)當(dāng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
微網(wǎng)的發(fā)展是電力市場化改革的產(chǎn)物，馮東認(rèn)為，目前，微網(wǎng)接入主網(wǎng)以及微網(wǎng)內(nèi)部設(shè)備成本較高，部分設(shè)備技術(shù)尚未達(dá)到商用水平（比如制氫設(shè)備、燃料電池等）、能源價(jià)格偏高、微網(wǎng)運(yùn)維復(fù)雜、投資回報(bào)率低等問題，都在成為阻礙微網(wǎng)快速、健康發(fā)展的重要因素。
2017年7月24日，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)了《推進(jìn)并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設(shè)試行辦法》，鼓勵(lì)各地政府對(duì)微電網(wǎng)發(fā)展給予配套政策支持。這份文件對(duì)促進(jìn)能源小型化、清潔化發(fā)展具有重要意義，在推進(jìn)能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，促進(jìn)并規(guī)范微電網(wǎng)健康發(fā)展，引導(dǎo)分布式電源和可再生能源就地消納，建立多元融合、供需互動(dòng)、高效配置的能源生產(chǎn)與消費(fèi)模式，推動(dòng)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系建設(shè)具有重要的借鑒意義。
盡管微網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)分布式能源的就地消納轉(zhuǎn)換，減少長距離輸電帶來的損失，提高供電的可靠性，但由于受制于增量配電改革、售電側(cè)改革，以及電力市場化改革的推進(jìn)進(jìn)程，市場條件和相應(yīng)政策仍顯不足，“隔墻售電”依然停留在“幼稚期”。
馮東告訴記者，目前，政策上還不支持能源的“跨墻交易”，即微網(wǎng)與微網(wǎng)外用戶無法進(jìn)行直接交易，并且終端用能市場尚未開放，這些都成為限制微網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。
從目前發(fā)展的情況來看，作為大電網(wǎng)的有益補(bǔ)充，微網(wǎng)同時(shí)也存在著從大電網(wǎng)購電或余電上網(wǎng)的需求，無論是與大電網(wǎng)進(jìn)行電能交換，或是微網(wǎng)與其外部的“隔墻售電”交易，目前的交易和電價(jià)機(jī)制均不能滿足微網(wǎng)發(fā)展的需要，仍需制定或調(diào)整相應(yīng)的電價(jià)機(jī)制來規(guī)范微網(wǎng)的售電交易，包括實(shí)時(shí)電價(jià)機(jī)制、跨區(qū)交易電價(jià)機(jī)制、輔助服務(wù)電價(jià)機(jī)制等。同時(shí)，在能源交易中，售電側(cè)改革同樣影響微網(wǎng)的經(jīng)營模式，放開售電對(duì)微網(wǎng)發(fā)展起到非常重要的促進(jìn)作用。
只有政策機(jī)制方面的系列問題徹底解決了，諸如出臺(tái)實(shí)時(shí)電價(jià)機(jī)制、微網(wǎng)參與電力交易機(jī)制、微網(wǎng)參與輔助服務(wù)、需求側(cè)管理等的價(jià)格機(jī)制和對(duì)微網(wǎng)融資、稅收的支持政策，以及碳排、綠證等能源衍生品政策的真正落地，我國的微網(wǎng)才能真正的大規(guī)模、迅速發(fā)展起來。
儲(chǔ)能是硬件支持也是軟件支撐
經(jīng)過近5年的快速發(fā)展，我國儲(chǔ)能技術(shù)正從小容量小規(guī)模的研究與示范向大容量規(guī)?；瘧?yīng)用發(fā)展。儲(chǔ)能，作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)正在崛起。儲(chǔ)能技術(shù)改變了電力工業(yè)即發(fā)即用的傳統(tǒng)模式，使電力系統(tǒng)由原來的一組發(fā)電側(cè)變量和一組用電側(cè)變量組成的兩組時(shí)刻保持平衡的簡單系統(tǒng)變?yōu)槿M變量平衡系統(tǒng)，從而使電力系統(tǒng)的平衡關(guān)系變得多樣化，可選擇控制、可最優(yōu)化。儲(chǔ)能技術(shù)因而成為未來能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和電力生產(chǎn)消費(fèi)方式變革的戰(zhàn)略性支撐。當(dāng)前，儲(chǔ)能在我國電力系統(tǒng)的細(xì)分領(lǐng)域應(yīng)用，主要包括可再生能源接入儲(chǔ)能、電網(wǎng)調(diào)峰/調(diào)頻儲(chǔ)能、配電側(cè)分布式儲(chǔ)能和用戶側(cè)分布式微網(wǎng)儲(chǔ)能，儲(chǔ)能在這些領(lǐng)域的應(yīng)用具有直接和間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
儲(chǔ)能是電力系統(tǒng)“采—發(fā)—輸—配—用—儲(chǔ)”的重要組成部分，是構(gòu)建新能源微電網(wǎng)的基礎(chǔ)。
如今，儲(chǔ)能技術(shù)已成為微網(wǎng)的核心技術(shù)之一，作為微網(wǎng)的重要單元，在微網(wǎng)發(fā)展中，既是物理形式的硬件支持，也是促進(jìn)盈利的軟件支撐。然而，由于核心技術(shù)、制造成本等因素仍未取得有效突破，加之電價(jià)機(jī)制和市場化政策仍未對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生利好，其商業(yè)模式仍處于單一峰谷差套利以及其他應(yīng)用模式的“試錯(cuò)”階段，對(duì)于微網(wǎng)發(fā)展的助力作用仍顯薄弱。馮東指出，目前，我國儲(chǔ)能技術(shù)除了在電池成本和壽命方面受到制約外，其商業(yè)模式也還停留在“吃電價(jià)差”的形式上。在作為獨(dú)立的市場主體進(jìn)入競爭性電力市場中，儲(chǔ)能在參與輔助服務(wù)的價(jià)格機(jī)制上的缺失，以及電力調(diào)度在電網(wǎng)的不中立，都對(duì)其發(fā)展造成了影響。需盡快落實(shí)促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策及價(jià)格機(jī)制，使其對(duì)微網(wǎng)的發(fā)展帶來穩(wěn)定有效的推動(dòng)作用。
用戶優(yōu)先，微網(wǎng)或成下一個(gè)“藍(lán)海”
2011年8月，國網(wǎng)電科院微電網(wǎng)技術(shù)體系研究項(xiàng)目通過驗(yàn)收。該項(xiàng)目首次提出了我國微電網(wǎng)技術(shù)體系。截至目前，我國已經(jīng)建設(shè)了一批微電網(wǎng)示范工程，這些微電網(wǎng)示范工程大致可以分為三類，邊遠(yuǎn)地區(qū)微電網(wǎng)、海島微電網(wǎng)和城市微電網(wǎng)。
邊遠(yuǎn)地區(qū)人口密度低、傳統(tǒng)電網(wǎng)建設(shè)成本高、風(fēng)光資源豐富，微網(wǎng)是解決當(dāng)?shù)毓╇妴栴}的好方法。這些示范工程主要集中在西北部地區(qū)，如西藏阿里地區(qū)獅泉河微電網(wǎng)、西藏那曲地區(qū)丁俄崩貢寺微電網(wǎng)，以及內(nèi)蒙古呼倫貝爾市陳巴爾虎旗微電網(wǎng)。
我國擁有大量的海島，許多島上有居民居住，他們大多依靠柴油發(fā)電，但柴油發(fā)電供給時(shí)間有限，且運(yùn)輸成本高。這些海島同樣擁有大量的可再生能源，通過建設(shè)分布式微網(wǎng)，能夠解決其缺電問題。這些示范工程大多集中在東南沿海，如廣東珠海市東澳島兆瓦級(jí)智能微電網(wǎng)，浙江東福山島微電網(wǎng)以及海南三沙市永興島微電網(wǎng)等。其中，珠海東澳島微電網(wǎng)項(xiàng)目的建成，解決了島上長期以來的缺電問題，最大限度地利用了豐富的太陽能和風(fēng)力資源，減少了柴油發(fā)電，使得其可再生能源發(fā)電比例由原來的30%上升到70%。
我國中東部城市并不像邊遠(yuǎn)地區(qū)以及海島一樣缺乏能源，因而其城市微網(wǎng)示范工程主要是試驗(yàn)，為今后微網(wǎng)建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)。這些重點(diǎn)示范目標(biāo)包括集成可再生分布式能源、提供高質(zhì)量及多樣性的供電可靠性服務(wù)以及冷熱電綜合利用等。這些示范工程有天津生態(tài)城二號(hào)能源站綜合微電網(wǎng)、江蘇南京供電公司微電網(wǎng)以及河北承德市生態(tài)鄉(xiāng)村微電網(wǎng)等。
無論是在離岸的海島、偏遠(yuǎn)的邊疆無人地區(qū)，亦或是在人群密集的都市樓宇、社區(qū)、工廠，人們?cè)絹碓蕉嗟乜吹椒植际侥茉磻?yīng)用的場景。記者在采訪中獲悉，過去5年，光伏發(fā)電的度電成本下降了50%以上，儲(chǔ)能成本下降50%以上，這兩項(xiàng)微網(wǎng)建設(shè)最重要的成本快速下降的趨勢(shì)仍在持續(xù)中，預(yù)示著微網(wǎng)的時(shí)代正在一步步臨近。
馮東告訴記者，目前，我國微網(wǎng)的商業(yè)模式主要包括BOT、BOO、合同能源管理、PPP、BT、EPC等。在當(dāng)前的政策下，應(yīng)當(dāng)如何挖掘微網(wǎng)的盈利空間？馮東認(rèn)為，一是通過滿足用戶個(gè)性化的多種能源需求，提升能源附加值，向綜合能源服務(wù)要效益；二是通過提升能源服務(wù)水平（增值服務(wù)等）要效益；三是通過共享經(jīng)濟(jì)，降低運(yùn)維成本。
據(jù)了解，微網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益主要表現(xiàn)于多樣化電能供給的可靠、安全、優(yōu)質(zhì)以及能源的高效利用等方面。目前主要研究集中在經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)和微電網(wǎng)運(yùn)行的最優(yōu)化。此外，從電能供應(yīng)的角度來看，微網(wǎng)范圍內(nèi)包括發(fā)、配、售三個(gè)環(huán)節(jié)，在發(fā)電側(cè)，微網(wǎng)主要以新能源和多能互補(bǔ)為主要支撐，在“531新政”出臺(tái)以后，無論光伏和風(fēng)電未來都會(huì)以平價(jià)上網(wǎng)的姿態(tài)融入系統(tǒng)，所以，新能源的補(bǔ)貼機(jī)制變化對(duì)當(dāng)前微網(wǎng)的盈利模式也會(huì)產(chǎn)生影響。
隨著太陽能發(fā)電和儲(chǔ)能等分布式能源領(lǐng)域的實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，以及物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境為微網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造的全新協(xié)作和優(yōu)化能力，微網(wǎng)正在成為推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的催化劑，并有望在政策支持下迎來新的增長。在中國，微網(wǎng)正在進(jìn)入新的增長期，也將日漸成為越來越多的市場主體進(jìn)入電力世界的途徑。
原標(biāo)題：深度|綜合能源服務(wù)、儲(chǔ)能、微網(wǎng)協(xié)同將產(chǎn)生何種巨大價(jià)值?
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