導讀:一直以來,在中國西部偏遠地區,由于自然條件和歷史原因,大電網無法完完全全覆蓋到位,而所在地區居民經濟條件普遍落后,無法依靠自身力量解決用電問題,這樣的情況限制了電力的發展。
無獨有偶,在非洲的一些落后國家,如喀麥隆、尼日利亞等,也存在這樣的問題。一時之間,自然條件和經濟因素的雙重影響下,當地居民的生活受到許多制約。
近年來,能源互聯網開始不斷出現在人們面前,這是一種因地制宜的解決方案,業內人士指出,能源互聯網關鍵技術基礎在于儲能系統,而實際單元構成是眾多微電網。微電網發展也因此正式拉開了帷幕。
目前,由當地政府組織國有企業或者社會力量進行儲能電站建設,一些項目已經在廣袤的西部地區建設起來,如中電投的玉樹項目,中廣核的曲麻萊項目、共和項目。這些項目如同電力行業的“經濟適用房”,類似于福利的形式開始在一些地區反哺社會。
如何定義
在傳統認識中,大電網構成了居民用電的全部,在新能源儲能系統的興起后,部分地域存在電網覆蓋不到,或者電網建設成本過高的現實問題,為微電網的發展提供了現實依據。
微電網區別于傳統大電網的本質的突出特征便是支持分布式新能源發電,能夠獨立組網運行,不以支持傳統的集中式的大型火電、水電等,通過遠距離輸電到負荷中心為目標。微電網的電源是分散的,負荷也是分散的,電力以就地消納為主。
每一個子微電網相對較小,但是,眾多的微電網組織在一起,形成微電網群,總體規模也可以很大。所以,廣義上來講,微電網的規模也可以做的很大,只要符合微電網的突出特征,就可以稱為微電網。
在光伏、風電等新興產業的發展中,無論在新農村電網建設,還是城市供電網絡,微電網正扮演一個越來越重要角色。微電網可破解分布式發電并網難題,它實際上是一個小型電網,其基礎是分布式發電,如光伏、生物質能發電,通過與配電網連接起來而起到“橋梁”作用,有利于可再生能源電力的并網消納,促進分布式發電的更快發展,提高清潔能源利用效率。
對配電網而言,微電網是個可控、可調度的負荷,電力調度人員不再直面各個分布式電源,而是通過微電網對分布式電源進行有效控制和管理。
此外,隨著新能源的不斷興起,伴隨著并網條件,調度能力的升級,大電網對新能源能夠充分消納,并保持自身穩定。繼而提出區域內新能源和其它形式能量源混合組網,區域內調度和消納的微電網概念;隨著微電網的進一步延伸和普及,單個微電網利用自身EMS系統的BMS系統進行調度管理電能的同時,進一步向上和大電網并網進行送電和反送電進而對電力資源進行更優化的配置。
可以說,微電網在某種程度上講,已經是大電網不可或缺的補充,對于電力行業而言,其能夠覆蓋大電網無法到達的地區,對于當地居民而言,其又能夠靈活地解決穩定用電問題。也正因這些因素,使得微電網的未來發展有著非常廣闊的空間。
發展瓶頸
就目前而言,能源互聯網更多還是一個先行概念,微電網正處在爆發的前夜。但是因為成本原因,目前微電網規模應用存在一個瓶頸。
例如,按照10MW光伏電站分析,正常建設成本不會超過8元/w,如果采用鋰電池作為基礎的儲能系統,配置20M瓦時儲能電池,鋰電池成本按照2.5元/瓦時計算,折合到一個地面光伏電站成本,僅初期蓄電池購買成本就會增加電站建設成本60%以上,這還不包含5年以后電池效能下降需要更換成本。如果采用成本相對低廉的鉛酸電池(0.6元/瓦時),初期建設成本也會增加15%以上,這還不包含兩年以后更換電池成本。如果采用成本相對低廉的鉛酸電池(0.6元/瓦時),初期建設成本也會增加15%以上,這還不包含兩年以后更換電池成本。
當然,不同電站的蓄電池配置需求不盡相同,新增成本構成占比會因不同需求發生不同變化,但是基于目前國家政策和蓄電池成本兩大要素,決定了在目前的政策和技術條件下按照傳統模式建設大規模儲能僅從經濟指標效益上分析是不具備可行性,這也是目前行業內各種儲能,微電網項目需求討論眾多,實際落實稀少的決定性原因。
目前美國、歐洲、日本等發布的儲能鼓勵政策中均包含峰谷電價、階梯電價、調峰調頻電價補貼等細則,而此類細則目前在我國仍為空白?;谝陨戏治觯壳拔㈦娋W的發展階段有點類似2010年國內光伏行業整體狀況,市場需求和政策導向都有一定基礎,因成本原因無法大規模推廣。
未來趨勢
從全球來看,目前微電網主要處于實驗和示范階段,尚未開始大規模推廣應用,但從過去五年來看,微電網的技術推廣有范圍擴大之勢,全球微電網市場規模穩步成長。2010年,全球微電網市場規模和發電量分別為41.4億美元和1.57GW,較2006年分別增長70.37%和70.65%,年復合增長14.25%和14.30%。
據SBIEnergy預測,“十二五”期間,這兩項復合增長率將分別升至15.14%和15.31%,市場規模和發電量將分別增長102.40%和103.82%,達到83.79億美元和3.2GW,進入較快增長階段。到2020年市場規模和發電量將達到149.2億美元和5.67GW,具有良好的發展前景。
由于“可再生能源在能源構成中不斷增長的比例,可再生能源整合使全球微電網的利用呈飛速發展勢頭。”未來5年,亞太地區、非洲和南美的偏遠站點部署將迎來快速增長。此外,微電網還將為能源發達地區的設施建設開拓機會。
分析師指出,發展面臨的主要障礙是昂貴的整合任務,自定義接口的擴散增加了系統的成本。目前,歐洲和北美的研究機構及大學正在想方設法克服這些連接障礙,盡可能地創造微電網參與者的大型價值鏈,為微電網行業供給“燃料”。
因此,盡管目前無法大規模發展,但未來隨著技術成熟、可再生能源成本下降、儲能產業發展以及未來化石能源價格的持續上漲,微電網將得到爆發式增長。
責任編輯: 李穎