我國尚沒有就微電網給出明確定義,不過從已定義的標準來看,它是由負荷和微電源共同組成的系統。他可同時提供電能和熱量。微電網內部的電源主要由電力電子器件負責能量的轉換,并提供必要的控制。
微電網是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統,既可以與外部電網并網運行,也可以孤立運行。微電網是相對傳統大電網的一個概念,是指多個分布式電源及其相關負載按照一定的拓撲結構組成的網絡,并通過靜態開關關聯至常規電網。
目前,包括美國、歐洲都給出了名確的微電網定義。分別為
美國標準
微電網是一種由負荷和微電源共同組成的系統。他可同時提供電能和熱量。微電網內部的電源主要由電力電子器件負責能量的轉換,并提供必要的控制。微電網相對于大電網表現為單一的受控單元,并可同時滿足用戶對電能質量和供電安全方面的需求。當微電網與主網因為故障突然解列時,微電網還能夠維持對自身內部的電能供應,直到故障排除。
歐洲標準
微電網是面向小型負荷提供電能的小規模系統,它與傳統的電力系統區別在于其電力的主要提供者是可控的微型電源,而這些電源除了滿足負荷需求和維持功率平衡外,也有可能成為負載。因此許多學者形象地將微電網稱為“模范市民”。
“自2010年起,商業性微電網的工程標準取得了重大進步。這將在未來5年內推動微電網技術成本下降,使微電網市場在未來的幾年內增長更快,預計增長將一直延續到2017年以后。目前已經可以預見,2014、2015年我國將大力推廣微電網建設,且商業微電網未來發展趨勢最快。”中國電科院配電所專家侯義明在6月23日舉行的“第八屆中國電工裝備創新與發展論壇”——智能微電網分論壇上表示,目前國內部分微電網標準制定工作已經啟動,正在做分布式電源孤島運行技術協議的行業標準。
業內專家表示,微電網與大電網之間的快速隔離、并網狀態與孤網狀態的無縫切換,以及微電網內部穩定控制仍是微電網面臨的三大核心問題。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,未來市場有望達到千億。
“微電網作為未來智能電網發展的重要一環,其形成與發展絕不是對傳統集中式、大規模電網的革命與挑戰,而是對大電網的有益補充,是實現未來智能電網高效、環保、優質供電的一個重要手段,更是實現‘十二五’智能電網規劃的重要而不可或缺的一環。”北京北變微電網技術有限公司總經理杜宏告訴記者。
一方面由于再生能源為間歇性能源,大量的再生能源并入電網將造成電壓浮動的問題,影響區域電網供電穩定性,而微電網具穩定電壓及頻率功能,可有效引入再生能源進入電網,提升區域電網再生能源使用率;另一方面,微電網具有尖峰用電調節作用,可降低尖峰用電的系統設備需求規格及成本。
換言之,微電網最大的特點是其既可以并入大電網,又可以作為獨立電網運行,可以有效提高電網的抗災害打擊能力,保證網內電力供應的安全性,也可有效實現電力供應和消費的優質匹配,優化電力資源網內分配。另外,還可有效解決風、光等清潔能源并網問題。
研究機構數據顯示,微電網市場有望在未來5年迎來高速成長期。從全球來看,目前微電網主要處于實驗和示范階段,但從過去5年來看,微電網的技術推廣已經度過幼稚期,市場規模穩步成長。未來5到10年,微電網的市場規模、地區分布和應用場所分布都將會發生顯著變化。
如今,國內微電網研究處于起步探索階段,國家電網公司是微電網技術研究的主要機構。2011年8月,國網電科院微電網技術體系研究項目通過驗收。該項目首次提出了我國微電網技術體系,涵蓋微電網核心技術框架、電網應對微電網的策略、技術標準和政策等,制定了我國微電網發展線路和技術路線圖,對我國微電網不同發展階段提出了積極的意見和建議。
事實上,微電網的發展依舊面臨諸多問題。“一是技術成熟度還有待提高,二是如何降低成本,三是采用何種運營模式,四是如何提高與配電網的協調控制能力,五是遵循相關技術標準。”在中國電力科學研究院配電研究所副所長蘇劍看來,今后推廣分布式發電與微電網還有很多工作要做。
現在河北、天津、河南、浙江、珠海等地已經在進行微電網示范項目的研究及建設。其中,珠海東澳島微電網項目的建成,解決了島上長期以來的缺電現象,最大程度地利用海島上豐富的太陽光和風力資源,最小程度地利用柴油發電,提供綠色電力。隨著整個微電網系統的運行,東澳島可再生能源發電比例從30%上升到70%。