杨树全

安徽海螺新能源有限公司 安徽芜湖 241070

1 微电网的概念

随着中国经济由高速发展转入高质量发展，电力消费也迅速增长，电网结构日益复杂，集中式发电、大电网远距离传输的传统电网结构也面临着越来越多的挑战，成本高，运行难度大。需要一些新型电力发展模式，使电网运行结构更简便、经济、高效，以分布式电源为主要单元的智能电网发展模式应运而生。

微电网是指由源、网、荷、储等组成的小型发配电系统。微电网是相对国网或南网等大型电网的一个概念，是指电源点及其相关负载组成的网络，可以孤网运行、亦可联网运行[1]。特别是新能源的多能互补微网能够促进分布式电源与可再生能源的发展，是实现新能源消纳的一种有效方式，使传统电网向智慧化电网过渡。

2 微电网的分类

（1）宏观上微电网大致分为独立微电网和联网微电网。独立微电网可单独建设、运行的供电方式，和外部电网没有关系。独立型微电网可以保证微电网内发电和供电的平衡，实现电网内供电的稳定性。联网微电网与外部电网一起运行，当外部电网出现故障时，要和外网断开。利用网内的电源和储能系统，让用电负荷的正常供电[2]。

（2）微观上微电网可分为直流微电网、交流微电网、交直流混合微电网、中压配电支线微电网、低压微电网。

3 新能源微电网实现的途径

新能源微电网的本质特征是小型的源、网、荷、储等系统化的集成。首先具备风、光等各类分布式能源的条件，在某个区域内多个新能源电源点的小网组成微电网群。其次是利用储能及电力转化技术使不稳定的新能源具备较高接入比例；最终是利用智能配网的能源管理及调节系统，实现能源供给与负荷基本的平衡。

以工业用户厂房屋面及附属实施场地，建设分布式光伏6MW、分散式风电8MW、储能电站4MW/4MWh，风、光、储一体化微网为例。光伏发电系统由光伏电池组件、蓄电池组及控制器、逆变器、交流配电柜等组成，以房屋面、地面、水塘、车棚等场地作为基础实施；风力发电系统主要由塔架、发电机、齿轮增速器、变桨偏航系统、风叶及电控系统，可以离负荷中心就近选点布置；储能系统主要由集装箱锂电池系统、PCS、自动消防系统、视频监控系统、温控系统、BMS管理系统、储能变流器（PCS）系统、EMS能量管理系统、监控后台系统。项目建成后，光伏发电量600万kWh，风电发电量为1200万kW．h，同时利用储能技术，实现能源供给和使用的智能化匹配及协同运行，剩余电量可以参与电力市场，形成高效清洁能源利用新载体。同时与相同发电量的火电相比，相当于每年可节约标煤5952t，相应每年可减少多种大气污染物的排放，其中减少SO2排放量约486t，减少CO2约14631t。

该类联网新能源型微电网项目，能够充分利用本地区的太阳能资源及风力资源，不仅能减少对电网电力的消耗，减轻了当地电网的压力，优化了能源结构，也实现了土地资源的集约化利用，也可以利用“削峰填谷”模式获取电价差收益。从节约煤炭资源和环境保护角度来看，使用绿色能源，不仅让企业享受到绿色发展所带来的效益，也有助于提升企业形象[3]。

4 新能源多能互补微电网应用前景

从微电网发展情况来看，2013年以前，微电网主要应用在偏远的海岛或村庄，主要解决供电“温饱”问题；2013-2015年，微电网主要应用是园区、用户的智能小区及智能楼宇等，主要是提倡把新能源接入到用户侧；2015年规模迅速扩张，微电网主要应用是园区或区域电网，接网电压等级提高到110kV；2016年以来，微电网应用逐步向园区、工业型用户过度，“互联网+”的智慧能源模式得到推广。

国家能源局官网数据显示，2018年全社会用电量68449亿千瓦时，同比增长8．5%。2018年中国清洁能源(包括非化石能源和天然气)占一次能源消费总量比重合计约22．2%，较2012年提高了7．7个百分点，但距离2020年和2030年分别达25%和35%左右的目标还有一定差距。持续推动能源消费结构调整，提高清洁能源占比为新能源微电网的发展提供了条件。

（1）以光伏、风能、生物能等为主的可再生能源发电形式将是微电网的“源”；基于局部需求建设的配电网是微电网电力传输的“网”；工业及商业用户是微电网的“荷”，储能、电力转换装置是微电网的“储”；这样构成的微电网，促使可再生能源进一步发展。

（2）基于微电网本身的特性，工业用户也可以利用峰谷电价差进一步降低企业供电成本。也可以可根据用户对电力阶段性的需求进一步优化用电负荷，提供个性化的供电，以满足企业降本增效的目的。

（3）微电网为用户提供的电能来自于负荷附近生产的电能，即“就地消费”，可以根据电力市场进行调整，或以市场化的形势，获取较好的经济效益。

5 结语

在中国能源互联网发展的今天，电网为平台的现代能源系统特征更为明显，“三型两网”加快了电源低碳化的转型，电网在更大范围内优化配置资源的能力进一步增强。多能互补的新能源微电网与“三型两网”更好的结合，将是推进能源发展及经营管理方式变革的重要载体，而微电网本身的源-网-荷-储的特性使电力系统对清洁能源的接纳能力更强，对推进节能减排和实现能源可持续发展具有重要意义。