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思想前沿


探索中国微电网价值实现

中国发展微电网应以能源互联网的发展为导向,坚强智能电网的建设为依托,综合利用多种能源为手段,鼓励用户的主动参与为目标。

概要

微电网的发展充满希望、机遇、和挑战。作为一种安全、清洁、经济、高效提供能源的系统与技术,其核心价值是促进了分布式能源与能源互联网的友好互动,一体化的满足了用户多元化能源需求。毫无疑问,中国发展微电网应以能源互联网的发展为导向,坚强智能电网的建设为依托,综合利用多种能源为手段,鼓励用户的主动参与为目标。埃森哲作为能源互联网技术创新的倡导者,愿与微电网的所有利益攸关者共同努力,通过我们的技术创新与商业模式的变革,使得社会、电网企业、 微电网投资人、运营商、能源用户得以借助微电网的发展实现综合利益的最大化。

背景

能源战略关乎国家经济发展的可持续性和环境友好型社会的发展,已经成为各国在新经济时代中占据领先地位的重要支柱。可再生能源及分布式能源作为充足、绿色的能源,其开发利用已经被各国所关注。

可再生能源技术、ICT(信息和通信技术)技术的发展促进了智能的能源互联网的出现,智能电网无疑成为能源互联网的最佳基础平台。但智能电网在可再生能源蓬勃发展今天,面临与用户侧广泛采用的分布式能源体系的有效协调和友好互动的挑战。

各国都在积极探索大规模接入可再生能源的同时保持电网安全,可靠的解决方案。微电网(Micro-grid)安全、可靠、高效、经济等特点,成为最佳的实用型解决方案而受到各国关注,并得到快速发展。截止到2013年6月,全球微电网的容量已经达到3793MW,比上年同期增长19%。其中北美仍是微电网最大市场,占据全球微电网总容量的66%。而中国启动的100座新能源示范城市申报也将促进中国微电网快速发展。

分析

微电网市场的快速增长始于美国对微电网的投资建设,并且在未来几年这一市场的投资仍将快速增长。研究显示2012年到2016年期间全球微电网市场投资年复合增长率将达到25.7%。这一市场的快速增长主要源于用户对电能质量和可靠性的要求更高。2012年印度大停电造成企业损失超过1亿美元, 早在2003年美国加拿大发生的历史上最大规模的停电事故,其损失更是高达250-300亿美元。如此巨大的经济损失使得人们通过各种方式提高供电安全性和可靠性。同时,近年来安装于家庭、企业的分布式可再生能源发电系统也越来越多。借助平抑分布式发电波动的重要功能,微电网已经成为提供廉价、优质电能的重要解决方案。

在中国, 充分利用可再生能源,满足未来能源多元需求是中国发展微电网的最大动力。这一动力将把中国微电网发展引向何方?

为了实现微电网的应用价值,从区域、用户、效益三个维度考虑,埃森哲认为中国微电网发展将以满足园区、大企业以及城镇用能需求为主,帮助用户降低能源成本,同时通过技术、运营模式创新提升微电网的经济价值。

建议

发展微电网的主要技术挑战

微电网解决方案应统筹满足多个利益攸关者的利益诉求。然而社会、电网、和用户对能源、以及微电网发展的需求并不完全相同甚至相反。用户的最根本需求是综合能源消费支出的最小化。电网公司的需求是希望微电网对电网本身的规划、运行给予最大支持,并对电网安全、经济利益的影响最小化。而从全社会的角度,最关键的需求是要保证能源利用效率最大化与环保效益最大化。

因此,埃森哲认为建设能够平衡多方诉求的微电网,最主要的挑战来自微电网的规划和运行。

埃森哲微电网创新方案

埃森哲技术研究院与国内一流的大学合作,在解决微电网发展所面临的技术挑战上进行了有益的探索与创新研究。

埃森哲研究的是中国应重点发展的,能具有广泛实际应用和商业价值的微电网,因此关注于符合以下条件的微电网:

  • 微电网中含多种分布式能源,且由于具有太阳能等可再生能源,能源的供应具有很大的不确定性;

  • 微电网中主要设备包括可再生能源(风、光)发电设备,蓄冰空调, 冷热电联产设备, 储能系统等;

  • 作为区域一体化的供能系统,为用户提供可调度的冷、热、电多种能量供给;

  • 与配电网紧密互联。​

针对这样一个复杂的微电网,埃森哲的创新研究主要关注在微电网规划与运行技术方面。