建設微電網的經濟效益分析

為了解決分布式電源與大電網的融合問題，微電網的概念應運而生，微電網作為一個包含負荷和多種分布式電源的獨立可控系統，可以靈活地在并網與孤島模式間轉換，從而大大提高供電的可靠性和安全性。在微電網系統中如有可能選擇熱電聯產方式，將提高能源的綜合利用效率，并為擁有極敏感設備的終端用戶提供高可靠性的電力供應。總之，微電網的經濟性決定了微電網的配置與運行。

美國電氣可靠性技術協會CERTS微電網的定義：微電網由負荷和分布式電源組成，為用戶提供電能和熱能;其內部采用先進的電力電子器件實現能量轉換和系統控制;微電網對外是可控的，對內可以更好地滿足用戶的各種電力要求。

微電網的經濟性分析

建設微電網先期投資大，分布式電源發電具有不確定性，所以微電網的收益受地點、環境、天氣等影響很大。這樣如果沒有一個合適的投資收益分析，就給建設微電網增加了挑戰。微電網是否具有經濟性取決于在微電網的運行時間內，收益是否能大于投資。對微電網進行經濟性分析，評估其綜合效益，可以為微電網的投資者提供合理的依據，對微電網的未來發展具有重要意義。

微電網通常是由一群關注減少環境影響的客戶設計并投入運行，然而，微電網的主要目標是盡量減少參與用戶的總用熱和用電費用。微電網可以優化利用廢棄的熱能從而能以更低的成本提供能源供應。此外，與傳統電力系統不同，微電網不會產生任何與輸配電損耗、客戶服務、電力擁堵及其他關聯的費用。與傳統電力系統相比，微電網有多方面的優勢可以降低能源成本。用戶側發電方式與傳統的發電方式，尤其是與往復發動機相比，更具有競爭性。新興的分布式能源(DER)技術在生產低成本清潔能源方面前景廣闊。

與主電網相比，微電網的經濟性主要體現在：

1、熱電供應聯合優化

在一些國家，熱電聯產(CHP)系統只是部分用于發電。然而，CHP系統的主要目標是利用余熱為用戶供暖，并通過熱電聯合優化方式發電。對于集中式發電系統的經濟性而言，絕不會將熱能的利用作為主要目標。在此考慮使用CHP系統的主要原因在于它可以大幅降低碳排放并提高總體發電效率。通過CHP系統的使用，總體發電效率可以由傳統火電技術的33%或聯合循環燃氣輪機(CCGT)的50%提高到80%以上。CHP是微電網經濟性的核心，通過盡可能地減少發電機組和負荷間的熱能傳輸損耗實現能源利用效率的最大化。因此，基于CHP的發電機組應位于熱負荷的場所附近。

2、供需聯合優化

供需聯合優化是微電網經濟性第二個需要優先考慮的事項。傳統的電力經濟性需要延伸到微電網中。在主電網規模經濟性中，負荷控制是在分析和規劃階段通過需求側管理、減載、可中斷的收費|合同等方式來解決。對于微電網而言，衡量此聯合優化最重要的判斷標準是任意時間點的自發電邊際成本。在發電經濟中不考慮投資成本回收、交叉補貼、非精確計量與計費。在主電網規模經濟中，費用和環境方面的因素也沒有很好地體現出來。對微電網而言工序優化相對更容易實現，因為生產者與消費者屬于同一決策人。

為什么要建設微電網?

微電網解決了多分布式電源大規模接入電網的問題，實現了不同的分布式電源優勢的互補，優化利用了各種分布式電源;并且其運行模式靈活，一般采用一個公共連接點(pcc)與大電網連接，可以通過靜態開關轉為孤島運行模式，保證了局部供電可靠性;分布式電源就近向負荷供電，這樣可以大大減少線損，節省輸配電建設投資，縮短了與負荷間的距離，降低了輸電損耗。

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微電網是小規模的局域電網，局域電網可分為現代型和傳統型兩類。現代型局域電網是能源革命的產物，它有兩種形式：有源配電網和微電網。

能源革命將使大多數甚至全部存量和增量配電網變為有源配電網，在未來的配電網內，會出現眾多分布式天然氣、風能、太陽能、生物能等清潔可再生能源電源，它們就地消納，參與配電網內的供需平衡和交易，由配電網統一協調運行，因此，有源配電網實行一體化運營模式是必要的。微電網則是明確的、也是典型的由一個主體統一運營的局域電網，只不過規模小而已。

并網型微電網實際上也是一種小型增量配電網，它的主要特點除規模小、并網后可視為可中斷系統外，最重要的它是實行一體化運營管理的市場主體。國家發改委和國家能源局印發的《推進并網型微電網建設試行辦法》，微電網的運營機制(包括特許經營方式)，為今后有源配電網的運營提供了一種可以借鑒，甚至基本可以復制的模式。

從電力工業和政府監管機構的角度，可以看到微電網在整合電力用戶附近小規模發電機組方面具有多種優勢。以分布式發電現有的監管和經濟框架為背景的微電網經濟性分析指出，微電網可能在相當可觀的能源需求方面具有多種經濟效益。微電網的短期收益也有更多的可能性適用于長期發展。微電網可以直接促進其他節能減排措施的實施，減少家庭和辦公用電需求，為社會帶來更多效益。

來源：南度度  作者：劉亞玲