隨著(zhù)科技及工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,全球能源危機日漸嚴峻,傳統燃料的短缺及其引起的環(huán)境污染問(wèn)題也日益加劇。與此同時(shí),以太陽(yáng)能為主的可再生能源技術(shù)的不斷提升及逐漸成熟,為解決能源危機提供了一條新的道路。因此,許多國家均將目光投向以可再生能源為能量來(lái)源的分布式發(fā)電。
與傳統的大型集中式發(fā)配電模式相比較,分布式發(fā)電技術(shù)具有的獨立性、可對區域電網(wǎng)的電能質(zhì)量和性能進(jìn)行實(shí)時(shí)控制、投資少、安裝地點(diǎn)靈活、建設周期短、能源利用率高及環(huán)境污染小等優(yōu)勢。但是,可再生分布式能源的大規模應用及接入也給傳統電網(wǎng)帶來(lái)巨大的挑戰及沖擊,為減少分布式電源接入對大電網(wǎng)產(chǎn)生的不利影響,同時(shí)結合可再生能源的特點(diǎn)及優(yōu)勢充分利用能源,相關(guān)研究人員提出了一種更加靈活、智能,可靠性更高的系統——微電網(wǎng)。
“微電網(wǎng)”相對傳統“大電網(wǎng)”而言,采用先進(jìn)的控制技術(shù)以及電力電子裝置,把分布式能源和它所供能的負荷以及儲能等設備連接形成一個(gè)微型的完整電網(wǎng),實(shí)現分布式電源的靈活、高效應用,解決數量龐大、形式多樣的分布式電源并網(wǎng)問(wèn)題。這種“微型”的電網(wǎng)是從發(fā)電、輸變電直到終端用戶(hù)的完整電力系統。既可以自身形成一個(gè)功能齊全的局域性能源網(wǎng)絡(luò ),以不干擾輸配電系統的方式“孤網(wǎng)運行”;也可以通過(guò)一個(gè)公共連接點(diǎn)與市政電網(wǎng)并網(wǎng)連接,即當微電網(wǎng)電源功能不足時(shí)可以通過(guò)大電網(wǎng)補充缺額,發(fā)電量大時(shí)可以將多余電量饋送回大電網(wǎng)。必要時(shí),兩種模式間可以進(jìn)行切換。
據中國能建華東電力設計院智慧能源室主任吳俊宏介紹,微電網(wǎng)配儲現狀尷尬,當初國外分布式可再生能源發(fā)展起來(lái)后,對電力系統沖擊過(guò)大,只能采用集中管理模式,所以學(xué)術(shù)界就提出用微電網(wǎng)配儲去進(jìn)行管理,讓整個(gè)電力系統更加安全。但是,我國分布式可再生能源目前還未達到對電網(wǎng)進(jìn)行較大沖擊的程度,所以,微電網(wǎng)配儲的技術(shù)價(jià)值并沒(méi)有充分顯現出來(lái)。所以盡管微電網(wǎng)是許多地區用電成本最低的選擇,但目前仍處于新生市場(chǎng)。
近日,彭博新能源發(fā)布了一份報告,該報告估計,到2030年,撒哈拉以南非洲、亞洲和島嶼國家將有2.38億個(gè)家庭獲得電力供應,而微電網(wǎng)可以提供一半的供電量。到2020年至2030年,這將需要約1280億美元的資本投資。微電網(wǎng)是許多中低密度地區的最合適選擇,并且比其他選擇更經(jīng)濟,這無(wú)疑可以幫助解決許多低收入家庭的供電問(wèn)題。
同時(shí)報告統計了截至2020年3月在撒哈拉以南非洲、亞洲和島嶼國家(其中一些在拉丁美洲)有7181個(gè)微電網(wǎng)項目。正在運行的微電網(wǎng)多達5544個(gè),其中63%是光伏或光伏混合系統。但是,已安裝的微電網(wǎng)僅占農村電氣化總需求的一小部分。
微電網(wǎng)要擴大規模并實(shí)現其商業(yè)潛力,需要克服兩個(gè)重大挑戰。首先,需要電力接入的農村客戶(hù)通常電力需求有限,有時(shí)甚至缺乏支付能力。第二,普遍缺乏支持小型電網(wǎng)的政策和法規。同時(shí)制約微電網(wǎng)發(fā)展的是微電網(wǎng)市場(chǎng)缺乏規模,并且開(kāi)發(fā)商的項目有限,因此也缺乏純商業(yè)融資,微網(wǎng)項目獲得資金方面存在重大延遲。
從全球來(lái)看,目前微電網(wǎng)主要處于實(shí)驗和示范階段,雖然微電網(wǎng)的技術(shù)推廣已經(jīng)度過(guò)幼稚期,市場(chǎng)規模穩步成長(cháng),但微電網(wǎng)在短期內難以實(shí)現產(chǎn)業(yè)化。未來(lái)隨著(zhù)技術(shù)成熟、可再生能源成本下降、儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及未來(lái)化石能源價(jià)格的持續上漲,微電網(wǎng)將得到爆發(fā)式增長(cháng)。而中國近年來(lái)已出臺新的政策積極鼓勵新能源的發(fā)展并且方便新能源接入配電網(wǎng),相信中國的微電網(wǎng)技術(shù)會(huì )走上高速發(fā)展的道路。
責任編輯: 李穎