中国微电网的特点和发展方向_时珊珊

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中国微电网的特点和发展方向

中国微电网的特点和发展方向

时珊珊等:中国微电网的特点和发展方向第7期电力系统(微电网及分布式发电专栏)中国微电网的特点和发展方向时珊珊,鲁宗相,周双喜,闵勇(清华大学电机系电力系统国家重点实验室,北京100084)摘要:基于先进的信息技术和通信技术,电力系统将向着“智能电网”的方向发展。

作为实现智能电网中有源配网的有效方式,微电网有利于引入大量可再生能源发电,使得电力系统更加可靠、安全、清洁和经济。

介绍微电网和智能电网的概念及两者之间的关系;针对中国的能源情况、电力系统的特点和不同地区的需求,提出中国微电网的特点和发展方向;基于国内外微电网的研究现状,总结我国发展微电网需要解决的关键问题。

关键词:可再生能源;分布式发电;微电网;智能电网中图分类号:TM727文献标识码:A文章编号:1004-9649(2009)07-0021-05收稿日期:2009-03-31基金项目:国家自然科学基金资助项目(50823001;5059411;50677031)作者简介:时珊珊(1985—),女,安徽宿州人,博士研究生,从事微电网研究。

E -mail :shiss06@0引言低能耗、低污染、低排放的低碳经济,是解决生态环境和气候变化问题的新型经济模式。

充分开发和利用可再生能源和清洁能源进行分布式发电,部分替代传统的火力发电进行低碳电力建设是发展低碳经济的基础。

分布式电源与用户混杂而形成的有源型配网为电力系统带来了新的挑战,为解决分布式电源接入的问题,协调大电网和分布式电源的矛盾,充分挖掘分布式发电为电网和用户带来的价值与效益,在本世纪初,学者们提出了微电网的概念[1-5]:利用先进的电力电子技术,将微电源、负荷、储能系统及控制装置等结合,形成一个单一可控的单元,同时向用户供给电和热。

微电网既可与大电网联网运行,也可在电网故障或需要时与主网断开单独运行。

本文首先探讨智能电网和微电网的相互关系,对微电网在未来电力系统发展趋势中的定位和作用进行分析。

微电网系统的优势与应用前景

微电网系统的优势与应用前景

微电网系统的优势与应用前景随着能源需求的不断增长和能源转型的加速推进,微电网系统作为一种可持续能源发展的解决方案,越来越受到人们的关注。

本文将探讨微电网系统的优势以及其在未来的应用前景。

一、微电网系统的优势微电网系统是一种小型、独立的能源系统,由分布式能源资源、能量存储设备、传输和配电网等组成。

相较于传统的中心化电网系统,微电网系统具有以下几个优势:1. 高度可靠性:微电网系统通过将能源资源分布在不同地点,并且与传统电网相连,使得能源供应更加稳定可靠。

即使在传统电网受损或故障的情况下,微电网系统可以独立运行,确保电力供应不中断。

2. 弹性和灵活性:微电网系统由多个小型电源组成,包括太阳能、风能、储能等,可以根据实际需求通过智能控制系统调整电力的供应和需求。

这种弹性和灵活性使得微电网系统能够更好地应对不同的能源变化和负荷波动。

3. 能源效率提升:微电网系统通过将能源发电与能源消费更加接近,在能源传输过程中减少能量的损耗,从而提升能源效率。

同时,微电网系统还可以对能量进行有效储存和管理,进一步提高能源的利用效率。

4. 降低碳排放:微电网系统主要采用的是可再生能源,如太阳能和风能,相较于传统的化石燃料发电,其碳排放量较低。

微电网系统的广泛应用可以有效减少温室气体的排放,降低对环境的影响,推动可持续能源的发展。

二、微电网系统的应用前景微电网系统在未来的能源领域具有广阔的应用前景,以下为几个主要方面的展望:1. 城市与工商业应用:随着城市化进程的不断加速和能源消费需求的不断增长,微电网系统将成为城市能源供应的重要组成部分。

尤其对于一些遥远地区或者新兴发展中的地区,微电网系统可以提供独立且可靠的能源解决方案。

2. 农村和偏远地区供电:对于农村和偏远地区的供电问题,微电网系统也具有很大的潜力。

由于这些地区离传统的电网较远,电力供应不稳定,微电网系统可以提供一个可靠的供电方案,满足当地居民和企业的用电需求。

3. 新能源开发和利用:微电网系统可以促进新能源的开发和利用,如太阳能和风能。

微电网的技术特点与发展前景分析

微电网的技术特点与发展前景分析

微电网的技术特点与发展前景分析随着全球能源需求的增长以及对环境的关注,能源自给自足的需求逐渐增加。

微电网则成为满足这一需求的一种途径。

本文将讨论微电网的技术特点以及未来发展前景。

一、微电网的技术特点:1. 网络化:微电网是一个网络化的系统,它能够将不同的能源设备集成在一起实现协调管理,比如太阳能电池板、小型燃气轮机、风能、蓄电池等,这些设备可以共同运作来满足用户的电力需求。

2. 可再生能源利用:微电网主要依靠纯净、可再生的能源来发电和储存,如太阳能、风能、水能等,大幅度降低了碳排放,有利于减少对环境的污染。

3. 分布型电源:微电网采用分布式建设模式,不像传统电网繁琐的离散电源建设,它主要依靠现场设备组装实现,因此具有快速部署的优势,能够在短时间内完成投产和建设。

4. 独立化:微电网具有高度的独立能力,当传统电力失灵时,微电网仍然能够正常运作,这对于特殊环境下,如野外建设,海上平台等区域有非常大的应用前景。

5. 可扩展性:微电网为模块化系统,可以根据客户的实际需求进行扩展和变化,具有灵活性。

二、微电网的发展前景:微电网的市场前景十分广阔,与很多企业和大型机构探讨发展实践中发现,主要应用于能源自给自足的需求厂矿、小区、商业街区等区域,本文提出主要的三个发展前景。

1. 军事领域:微电网的高度独立免于全球政治、经济和环境压力的制约的特点,使得其在军事领域中应用广泛,例如海上军事设施以及野战条件下的应用。

2. 工业园区:如自贸区等工业区存在远离市区和传统电力网供电不便的情况,温州市长泰科技有限公司实施了最大50MW的微电网项目,能够保障工业园的电力需求。

3. 地勘、采矿、石化等领域:许多地方有严重的电力短缺,微电网可以为地勘、采矿、石化等领域提供可靠的电力保障,同时降低燃料运输成本和环保压力。

综上,微电网具有网络化、可再生能源利用、分布型电源、独立化、可扩展性等重要的技术特点,能够广泛应用于军事、工业园区、地勘、采矿、石化等领域,未来发展前景良好。

微电网 新能源分布式能源系统的发展

微电网 新能源分布式能源系统的发展

微电网新能源分布式能源系统的发展微电网:新能源分布式能源系统的发展随着能源需求的增加和环境问题的日益突出,全球各国都在寻求减少对传统化石能源的依赖,转向可再生能源的开发和利用。

在这一背景下,微电网作为一种新型的能源分布式能源系统逐渐崭露头角。

本文将探讨微电网的定义、特点、发展动态以及未来前景。

一、微电网的定义与特点微电网,又称为微网或小型电网,是指通过集成多种可再生能源、储能技术和传统能源传输系统,形成的一种小型能源分布式系统。

与传统电网相比,微电网具有以下几个显著特点。

首先,微电网实现了电力的局部供应与互联互通。

由于微电网采用分布式发电系统,可以将电力供应局限于特定的区域,从而避免了传统电网长距离输电的能量损耗问题。

同时,微电网还具备自身互联互通的能力,当某个区域供电不足时,可以实现与其他微电网的互联互通,从而实现能源的共享。

其次,微电网具备自主调节和故障隔离恢复的能力。

由于微电网采用分布式能源系统,可以根据需求对能源的产生和供应进行调节,从而满足用户的不同需求。

另外,微电网还拥有故障隔离恢复的能力,当某个部分发生故障时,系统可以自动隔离故障区域,不影响其他区域的供电。

最后,微电网具备环境友好和经济可行的特点。

微电网的多元化能源结合了太阳能、风能等可再生能源,减少了对化石燃料的依赖,从而减少了对环境的污染。

与此同时,微电网的建设和维护成本相对较低,能够提供经济可行的能源解决方案。

二、微电网的发展动态近年来,微电网正迅速发展,并在许多国家和地区得到广泛应用。

以下是微电网在世界各地的发展动态的几个案例。

美国是微电网发展的领头羊之一。

在美国,微电网已经在一些大城市和农村地区得到应用。

例如,纽约市的布鲁克林区已经建立了一个由太阳能和风能组成的微电网,为该区域提供可靠的清洁能源。

中国也在积极推进微电网的建设。

特别是在一些偏远地区和岛屿地区,微电网可以解决传统电网无法覆盖的痛点。

例如,中国福建省的一个小岛上就建立了一个微电网系统,解决了该岛居民的供电问题。

2024年微电网整体市场规模分析

2024年微电网整体市场规模分析

2024年微电网整体市场规模分析引言微电网作为一种新兴的分布式能源系统,以其高效、可靠和可持续的能源供应受到了广泛关注。

本文将对微电网整体市场规模进行分析,旨在帮助读者了解微电网领域的发展趋势和商机。

微电网概述微电网是由多种能源源和负荷之间相互连接而形成的独立电力系统。

它通常由可再生能源发电设备、储能设备和微型电网控制系统组成。

微电网不仅可以满足当地用户的能源需求,还可以向主电网输送多余的能量。

微电网市场发展状况微电网市场在过去几年取得了快速增长。

据市场调研公司的数据显示,2019年全球微电网市场规模达到了XX亿美元,并预计未来几年将以每年X%的增长率增长。

这主要受到可再生能源市场和能源转型的推动。

微电网市场驱动因素1. 可再生能源发展随着可再生能源技术的不断进步,太阳能和风能等可再生能源逐渐成为微电网的重要发电来源。

可再生能源发展的推动将促使微电网市场的增长。

2. 能源安全性需求随着能源需求的增加和主电网的脆弱性暴露,在某些地区建设微电网可以提供更可靠的能源供应。

这种需求将推动微电网市场的进一步发展。

3. 环境保护意识提高全球范围内对环境保护的关注度提高,人们对使用绿色能源和减少碳排放的意识增强。

微电网作为一种可持续发展的能源解决方案,符合人们对环境友好型能源的需求。

微电网市场前景随着全球各国在可再生能源和能源转型方面的不断推动,微电网市场有着广阔的发展前景。

预计未来几年,微电网市场将持续增长,并逐渐渗透到不同的领域,包括工业、商业、住宅等。

市场份额分析微电网市场目前主要由美国、中国和欧洲等地的企业主导。

然而,随着新兴市场的崛起和发展中国家对能源需求的增长,亚太地区和拉美地区的企业将逐渐获得更多市场份额。

风险与挑战微电网市场虽然发展迅速,但仍然面临一些风险和挑战。

其中包括技术成熟度、建设成本高、政策支持等方面的问题。

这些问题需要行业和政府的共同努力来解决。

结论综上所述,微电网市场在可再生能源发展、能源安全性需求和环境保护意识提高等驱动因素的影响下,呈现出快速增长的趋势。

2024年微电网技术市场分析现状

2024年微电网技术市场分析现状

微电网技术市场分析现状引言随着电力系统的快速发展和能源转型的推进,微电网技术作为一种具有灵活性、可持续性和可靠性的能源供应方式,受到了越来越多的关注。

本文将对微电网技术市场的现状进行分析,探讨其发展趋势和未来的挑战。

微电网技术定义及分类微电网是一种由多个能源源、负荷和电源侧设备相互连接而成的小型电力系统。

根据规模和应用场景的不同,微电网可以分为城市微电网、工业微电网和农村微电网等。

微电网技术主要包括能源管理系统、电力电子设备和智能控制系统等组成部分,以实现能源的有效供应和管理。

微电网技术市场概况微电网技术市场在过去几年中呈现出快速增长的态势。

主要驱动力包括日益增长的能源需求、政府对可持续能源的支持和逐渐成熟的微电网技术。

根据市场研究,预计在未来几年里,微电网技术市场将以复合年增长率超过15%的速度增长。

目前,北美地区是全球微电网技术市场最为发达和成熟的地区,亚太地区和欧洲也逐渐崭露头角。

微电网技术市场竞争格局微电网技术市场存在着较为激烈的竞争。

目前,国内外企业都纷纷进入这一领域,并通过技术创新和产品升级来提高市场份额。

在国际市场上,ABB、施耐德电气和西门子等大型跨国公司占据主导地位,而在国内市场上,东方日立、北电华锐、中电环保等国内龙头企业领先一步。

此外,一些新兴企业通过引入区块链技术和人工智能等先进技术,也在市场上占据一定的份额。

微电网技术市场发展趋势微电网技术在未来将呈现出以下几个发展趋势:1.可再生能源的应用增加:随着可再生能源的成本下降和技术进一步成熟,微电网技术将更多地利用太阳能和风能等可再生能源,减少对传统能源的依赖。

2.智能化能源管理系统的应用扩大:随着人工智能和大数据技术的发展,微电网技术将更加智能化,通过实时监测和分析数据,提高能源利用效率。

3.微电网与电动汽车的结合:微电网技术与电动汽车的结合将成为未来的趋势,通过车载电池的能量储存和双向能量交互,实现能源的互补和共享。

4.政府政策的支持和引导:政府对可再生能源和微电网技术的支持和鼓励将在未来继续增加,加速微电网技术的发展与普及。

微电网技术现状及发展方向分析

微电网技术现状及发展方向分析

微电网技术现状及发展方向分析微电网技术现状及发展方向分析摘要:伴随着智能电网建设的全面推进,未來的电网系统可通过能效电厂、智能变电站以及微电网来整合分布式电源,使得分布式电源能够平滑接入电网或独立运行,实现分布式电源与负荷的一体化运行,充分满足电力用户对供电可靠性、安全性和电能质量的要求。

分布式发电有望成为能源系统中极其重要的组成部分,并在现代能源体系中发挥着越來越重要的作用。

一般意义上说,分布式电源通常装设在用户侧,利用可再生能源或化石能源,并就地消纳所产生的能源,从而实现能源的梯级利用。

它们具有经济效益好、能源利用效率高、节能环和发电方式灵活等优势,有利于实现能源体系的多元化清洁发展。

关键词:分布式技术;微电网;方向;措施0引言近年来,随着电力市场改革巧伐的推进,以及低碳经济目标的细化,分布式电源得到迅速发展。

与此同时,政府也陆续出台了多部政策支持分布式发电及并网的发展。

本部分将简要概述分布式发电,并对我国分布式发电现状和分布式发电并网相关政策进行分析。

在这种情况下,清洁能源和可持续能源的开发和利用被人们寄予厚望。

近几年来,我国煤炭等常规能源严重紧缺,因为燃煤而导致的大气污染等环境问题也日益加重。

以集中的、单一的供电方式为主要特征的电力系统引起的能源问题、环境问题越来越引起社会的广泛关注。

寻求新型清洁能源和更加优化的电力系统结构已经成为当务之急。

为了满足我国经济发展和环境治理的双重需要,在现有电网上大力发展分布式发电技术将是电力系统今后发展的必然趋势。

1 发展微电网的意义随着终端用户用电多样性不断増加、供电可靠性要求不断提高,分布式电源应运而生。

首先是在欧美发达国家推广应用,包括分布式风电、光伏、生物质能、燃气等清洁能源发电,一般发电功率在数千瓦至数百兆瓦。

随着新能源发电技术的不断进步,分布式电源在能效和环保方面的优势逐渐凸显,吸引了越来越多的投资者,并网规模也随之增加。

通常情况下,分布式电源反屈迅速,风电、光伏、小水电,以及储能设备等分布式电源肩停迅速,可以快速响应负荷需求,能够在大电网发生重大事故时发挥重要的作用。

电力系统中的微电网技术研究

电力系统中的微电网技术研究

电力系统中的微电网技术研究随着经济和社会的快速发展,能源需求量也不断上升。

在这种情况下,传统的中央化电力系统已经无法满足不断增长的能源需求。

为了更好地满足能源需求和提高能源的利用效率,微电网技术应运而生。

一、微电网的概念和特点微电网是一种基于分散的能源和负载资源集成管理的电力系统。

微电网通常由电源、储能设备和负载组成。

微电网的主要特点包括高度集成化、局部自主化、双向能量传输和多能源协同。

二、微电网技术的发展趋势目前,微电网技术在全球范围内正快速发展。

预计未来几年,微电网在全球的市场占有率将持续增加。

微电网技术的发展趋势包括以下几个方面:1. 大规模的微电网系统随着微电网技术的不断发展和成熟,越来越多的国家开始在建造大规模的微电网系统。

这些系统采用多种能源,包括太阳能、风能、水能等,能够为大面积的地区提供独立的电力供应。

2. 智能化的微电网系统未来,随着智能化技术的快速发展,微电网系统将变得越来越智能化。

这将使微电网系统能够更准确地预测能源需求和资源供应,维持系统的稳定运行,并更好地管理电力负载。

3. 微电网系统的移动化未来,随着技术的发展,微电网系统将变得更加灵活,以适应移动化的需求。

这将使微电网系统能够更好地满足未来各种不同场景下的电力需求,包括工业、家庭、交通等。

三、微电网技术的应用微电网技术可以应用于不同的领域,例如:1. 农村电网微电网技术可以为农村地区提供可靠的电力供应。

由于农村地区的电力需求较小,可以使用太阳能、风能等可再生能源来提供电力供应。

2. 工业电网微电网技术可以为工业企业提供更加可靠的电力供应。

在大量负荷需求时,使用微电网能够提供更稳定的电力供应,并降低能源成本。

3. 商业区电网微电网技术可以为商业区提供更加可靠的电力供应。

采用微电网技术的商业区可以使用太阳能等可再生能源来提供电力供应,并减少能源成本。

四、微电网技术面临的挑战目前,微电网技术面临着一些挑战,例如:1. 技术成本的高昂微电网技术的研发和应用需要大量投入,技术成本相对较高。

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时珊珊等:中国微电网的特点和发展方向第7期电力系统(微电网及分布式发电专栏)中国微电网的特点和发展方向时珊珊,鲁宗相,周双喜,闵勇(清华大学电机系电力系统国家重点实验室,北京100084)摘要:基于先进的信息技术和通信技术,电力系统将向着“智能电网”的方向发展。

作为实现智能电网中有源配网的有效方式,微电网有利于引入大量可再生能源发电,使得电力系统更加可靠、安全、清洁和经济。

介绍微电网和智能电网的概念及两者之间的关系;针对中国的能源情况、电力系统的特点和不同地区的需求,提出中国微电网的特点和发展方向;基于国内外微电网的研究现状,总结我国发展微电网需要解决的关键问题。

关键词:可再生能源;分布式发电;微电网;智能电网中图分类号:TM727文献标识码:A文章编号:1004-9649(2009)07-0021-05收稿日期:2009-03-31基金项目:国家自然科学基金资助项目(50823001;5059411;50677031)作者简介:时珊珊(1985—),女,安徽宿州人,博士研究生,从事微电网研究。

E -mail :shiss06@0引言低能耗、低污染、低排放的低碳经济,是解决生态环境和气候变化问题的新型经济模式。

充分开发和利用可再生能源和清洁能源进行分布式发电,部分替代传统的火力发电进行低碳电力建设是发展低碳经济的基础。

分布式电源与用户混杂而形成的有源型配网为电力系统带来了新的挑战,为解决分布式电源接入的问题,协调大电网和分布式电源的矛盾,充分挖掘分布式发电为电网和用户带来的价值与效益,在本世纪初,学者们提出了微电网的概念[1-5]:利用先进的电力电子技术,将微电源、负荷、储能系统及控制装置等结合,形成一个单一可控的单元,同时向用户供给电和热。

微电网既可与大电网联网运行,也可在电网故障或需要时与主网断开单独运行。

本文首先探讨智能电网和微电网的相互关系,对微电网在未来电力系统发展趋势中的定位和作用进行分析。

然后详细分析中国对于微电网的需求,阐述中国微电网的特点和发展方向。

最后总结我国发展微电网需要解决的关键技术和难点问题。

1微电网和智能电网1.1微电网微电网是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统,它对于大电网表现为一个单一可控的单元,可实现对负荷多种能源形式的高可靠供给。

微电网中的电源多为容量较小的分布式电源,即含有电力电子接口的小型机组,包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置,它们接在用户侧,具有成本低、电压低及污染低等特点[6-7]。

微电网已经引起了世界各国专家们的关注,不同国家对微电网的定义和研究侧重点各有不同[8]。

2001年,美国威斯康辛大学sseter 等学者正式提出了更好地发挥分布式发电潜能的结构形式———微电网,随后电力可靠性解决方案协会(CERTS )出版白皮书正式定义了微电网的概念[2]。

美国近年来发生了几次较大的停电事故,使美国电力行业十分关注电能质量和供电可靠性,因此美国对微电网的研究着重于利用微电网提高电能质量和可靠性[9]。

日本国土资源匮乏,其对可再生能源的重视程度高于其他国家,但由于可再生能源发电的出力具有随机性,所以日本在微电网方面的研究更强调控制与储能技术[10-12]。

欧洲互联电网中的电源大体上靠近负荷,比较容易形成多个微电网,所以欧洲微电网的研究更关注多个微电网的互联和市场交易问题[13-16]。

对中国而言,由于电力系统的发展有与国外不同的特点,微电网的研究和发展也具有自己的特点,这将在本文的第2节中详细讨论。

1.2智能电网基于先进的信息技术和通信技术,电力系统将向更灵活、清洁、安全及经济的“智能电网”的方向发展[17-23]。

智能电网以包括发电、输电、配电和用电各中国电力ELECTRIC POWER第42卷第7期2009年7月Vol .42,No.7Jul.2009第42卷中国电力电力系统(微电网及分布式发电专栏)环节的电力系统为对象,通过不断研究新型的电网控制技术,并将其有机结合,实现从发电到用电所有环节信息的智能交流,系统地优化电力生产、输送和使用。

对于电力系统而言,智能电网是通过将电力系统与先进的通信和计算机技术相结合而得到的智能网络,能够在系统发生故障和失去控制之前进行预测和自愈,具有更高的灵活性;而对于用户而言,智能电网提供的电力具有更高的可靠性和安全性,能源消耗降低,智能电网能以较低成本提供更优质的服务。

智能电网的3个关键技术是智能化的电力设施、双向通信技术和先进的控制技术。

智能电网理念是国内外电力企业、研究机构及学者在探讨未来电网的发展模式中逐步形成的,各国电力工业提出了各自的发展方向和模式,但从其本质来讲,都是将现代的信息、通信、控制及管理等先进技术与传统电力系统的技术和业务模式相融合,提高电网安全、稳定、经济运行能力,使电力行业能够面对未来挑战。

1.3微电网和智能电网的关系在智能电网的发展过程中,配电网需要从被动式的网络向主动式的网络转变,这种网络利于分布式发电的参与,能更有效地连接发电侧和用户侧,使得双方都能实时地参与电力系统的优化运行。

而微电网这种新型的网络结构恰是实现主动式配电网的一种有效的方式,开发和延伸微电网的概念能够促进分布式电源与可再生能源的大规模接入,使传统电网向智能网络的过渡[24]。

智能电网的技术框架既包括传统输电系统的模拟和仿真、数据采集与监控系统(SCADA )、广域测量系统(WAMS )等,也包括配电系统的快速模拟和仿真(DFSM )、高级配电自动化(ADO )、微电网运行和用电系统的高级量测体系(AMI )、自动读表(AMR )等技术[23]。

微电网作为智能电网的配电网的核心部分,是智能电网的重要组成部分。

微电网先进的控制系统和灵活的运行方式恰好满足了智能电网的要求,并且整合了高比重的可再生能源发电,提高了系统的整体效率和灵活性。

两者之间既互相联系又有所区别,具有安全、可靠、经济、灵活的共同目标,应开展其相关技术的研究,并互相借鉴和促进。

2中国微电网的发展2.1原因中国发展微电网首先源于大力发展可再生能源发电的形势。

到2020年,我国可再生能源消费量要达到能源消费总量的15%,其中电力的20%来自可么大容量的分布式电源,微电网对分布式电源的有效利用及灵活、智能的控制特点,在解决间歇性的分布式电源接入问题中表现出极大潜能。

中国发展微电网还来源于电力系统自身发展的需求。

微电网作为大电网的一种有益的补充形式,能够高效、经济地实现对用户的多样化、高可靠性的供电要求。

而且,随着经济发展和人民生活条件的不断改善,夏季空调用电持续攀升,电网短时间的尖峰负荷越来越大。

若采用增加发电装机容量的方法来满足高峰负荷是很不经济的,而利用微电网来充分调动分布式电源和负荷参与系统调峰,则能够有效缓解峰谷差问题。

中国发展微电网的第3个原因,源于提高电网抗灾能力的迫切需求。

在2008年春的南方冰灾和2008年5月份的汶川地震期间,中国电网都发生了大面积的停电事故。

如何在极端恶劣的灾害条件下保障重要负荷的持续供电和提供可靠的应急电源,是提高电力系统的抗灾能力的关键。

微电网可以在故障时与大电网断开独立运行,在突发灾难时能够保障重要负荷的供电,具有一定的抗灾能力[27],是建设抗灾型电网的一个重要手段。

此外,微电网的发展也有利于促进农村电气化以及改善环境等。

2.2特点我国电网建设和发展将进入推进电力资源尤其是可再生能源在更大范围内优化配置的新阶段,其标志是将分布式发电、储能和负荷组合在一起构成微电网,进而再将其与输配电网集成,形成一种全新的电网结构体系,随着可再生能源发电和微电网研究的推进,配电网的规划按照表1所示的方式发展。

欧美最初提出微电网概念,是基于欧美的电力系统状况的。

据美国电科院预测,美国2010年的负荷构成包括37.2%的居民负荷和35.6%的商业负荷,工业负荷仅仅占26.4%;而我国2007年的工业表1配电网规划方式[28]Tab.1Planning schemes of distribution power grids时珊珊等:中国微电网的特点和发展方向第7期电力系统(微电网及分布式发电专栏)负荷高达74%,居民负荷仅占11%。

另外,我国幅员广阔,气候等自然条件以及产业结构不同,导致各地电网负荷特性差异很大。

在中国发展微电网,需要针对中国电力系统的特点,结合其不同区域的具体需求提出针对性的解决方案。

中国的微电网按照其运行特点主要分为如表2所示的2种典型类型。

2.2.1城市片区微电网城市片区微电网按居民小区、宾馆、医院、商场及办公楼等进行建设。

该类微电网在并网运行时主要通过大电网供电,而大电网故障时则与之断开进入孤网运行模式,以保证重要负荷的供电可靠性和电能质量。

此外,该类微电网多接在10kV中压配网,容量为数百千瓦至10MW等级。

城市片区微电网将在中国经济较发达的城市首先发展,这些地区用电需求比较大,部分负荷对供电可靠性的要求也比较高,微电网可提高当地供电的服务质量。

同时,该类地区负荷的日、季节性波动都比较大,微电网与大电网配合,能有效平滑负荷曲线。

经济较发达的城市地区应该大力发展清洁能源发电,以减轻环境压力,同时应适当发展当地可利用的可再生能源发电,例如可以在北京、上海、广东等地的大中城市,建设与建筑物一体化的屋顶太阳能并网光伏发电设施。

2.2.2偏远地区微电网(农村电网、企业电网)该类微电网并网时与外网功率交换很少,基本通过当地微电源供电,而微电网故障时可利用大电网作为启动备用电源。

该类微电网具有2种形式:农村微电网和企业微电网。

目前中国在农村地区及草原、山区等偏远地区仍有大量人口没有供电,这些地区电力需求较低,将电力系统延伸过去需要很大的成本。

而微电网应用和地点具有灵活性,所以适用于以较低成本利用当地可再生能源为用户供电。

该类微电网一般接在400V低压配网,容量在数千瓦至数百千瓦,多用于解决当地用户的用电需求。

偏远地区的可再生能源丰富,可以充分利用当地的风能、太阳能、沼气进行发电。

例如在风力资源丰富的“三北地区”建设风电基地;在西藏、青海、新疆等省(自治区)建设户用光伏发电系统,解决偏远地区无电村和无电户的供电问题,促进农村城镇化的进程。

企业微电网一般接在10kV中压配网甚至更高,容量在数百千瓦至10MW,一般分布在城市的郊区,多利用传统电源满足企业内部的用电需求,常见于石化、钢铁等大型企业。

微电网能满足该类企业对电力安全性和可靠性较高的需求,并充分利用回热,有效提高资源的利用效率,为企业降低成本、提高效益。

3中国发展微电网需要解决的关键问题3.1微电网在未来电网中的定位及其与现有配电网的协调发展规划在发展微电网的时候,首先需要回答的一个关键问题是微电网在未来电网中的定位问题,目前回答这个问题还存在很大的技术难度。

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