驅(qū)車沿左安門內(nèi)大街一路向北，行至左安門橋環(huán)島處，會(huì)看到一棟頭頂兩排太陽(yáng)能面板“帽”的六層小樓。這個(gè)名為“華商智能公寓”的左安門微電網(wǎng)示范項(xiàng)目已經(jīng)運(yùn)行了一年多，通過(guò)微電網(wǎng)管理系統(tǒng)，協(xié)調(diào)運(yùn)行風(fēng)、光等分布式電源，為公寓內(nèi)68家住戶提供供電服務(wù)。
微電網(wǎng)
投資運(yùn)營(yíng)方北京市電力公司在此迎來(lái)送往一批批參觀嘉賓，不厭其煩地訴說(shuō)它的好處：約200千瓦的總裝機(jī)量，每年可以節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤近30噸，減少二氧化碳排放90余萬(wàn)噸。
而北京市電力公司為此付出的代價(jià)是，日復(fù)一日的承擔(dān)其高出北京市標(biāo)桿電價(jià)近一倍的發(fā)電成本。而公寓門外的三個(gè)電動(dòng)汽車充電樁，還沒(méi)來(lái)得及發(fā)揮應(yīng)有作用已被廢棄。項(xiàng)目初建成時(shí)擺上的嶄新電動(dòng)汽車了無(wú)蹤影，已淪為私家車的免費(fèi)停車位。
在中國(guó)，隨著可再生能源比重不斷加大，微電網(wǎng)被寄予厚望，然而現(xiàn)實(shí)是，國(guó)內(nèi)的分布式能源尚處于起步階段，微電網(wǎng)發(fā)展步履維艱。
當(dāng)下，類如左安門的示范項(xiàng)目正在多處出現(xiàn)，形成了一個(gè)年產(chǎn)值近10億人民幣的微電網(wǎng)市場(chǎng)，催生了一批微電網(wǎng)領(lǐng)域的專業(yè)公司。但作為一個(gè)新生事物，微電網(wǎng)在技術(shù)上還未成熟之時(shí)，卻早早陷入到中國(guó)特有的政策桎梏與利益糾葛之中。
“模范市民”
光和風(fēng)的發(fā)電特性給電網(wǎng)造成了很大困擾，光照時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，風(fēng)力時(shí)有時(shí)無(wú)，其間歇性給電網(wǎng)帶來(lái)沖擊。研究表明，如果可再生能源滲透率超過(guò)25%，將極大影響電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行。
為減少新能源發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的沖擊，微電網(wǎng)可以扮演重要角色。微電網(wǎng)通過(guò)控制系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)，協(xié)調(diào)平衡多種分布式電源，平時(shí)與大電網(wǎng)并聯(lián)，富余電力輸入大電網(wǎng)或儲(chǔ)能系統(tǒng)，發(fā)電不足則從大電網(wǎng)購(gòu)入電力或使用儲(chǔ)能內(nèi)電力，遇到大電網(wǎng)發(fā)生故障，則快速解列，孤網(wǎng)運(yùn)行，保障負(fù)荷供給。
微電網(wǎng)稱得上是“模范市民”，可以實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行，快速切換、隔離，對(duì)大電網(wǎng)無(wú)影響，此外，通過(guò)自備的儲(chǔ)能系統(tǒng)，還可以在用電高峰向大電網(wǎng)輸電，用電低谷從大電網(wǎng)購(gòu)電，有效地實(shí)現(xiàn)削峰填谷。
日立（中國(guó)）有限公司智能城市事業(yè)推進(jìn)部張建認(rèn)為，微電網(wǎng)一般意義上是指在與上位電力系統(tǒng)沒(méi)有連接，針對(duì)相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域內(nèi)的用戶進(jìn)行電力供給。對(duì)此區(qū)域內(nèi)的供給電量的增減與儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電控制相結(jié)合，維持區(qū)域內(nèi)部的電力供需平衡。他告訴《能源》雜志記者，日立參與的天津生態(tài)城電力營(yíng)業(yè)所微網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)，自2011年9月開始運(yùn)營(yíng)，沒(méi)有對(duì)大電網(wǎng)造成任何影響。
依托金太陽(yáng)示范工程、973、863科技項(xiàng)目、各相關(guān)公司的研發(fā)計(jì)劃，微電網(wǎng)示范工程正在各地出現(xiàn)。據(jù)公開資料，國(guó)家能源局計(jì)劃在“十二五”期間內(nèi)建成30個(gè)微電網(wǎng)項(xiàng)目。其首個(gè)示范項(xiàng)目吐魯番微電網(wǎng)示范工程已通過(guò)審批，裝機(jī)容量13.4兆瓦，由龍?jiān)措娏ν顿Y運(yùn)營(yíng)。
儲(chǔ)能專委會(huì)研究總監(jiān)張靜認(rèn)為，隨著《分布式發(fā)電管理辦法》和《分布式發(fā)電并網(wǎng)管理辦法》的最終出臺(tái)，分布式發(fā)電將迎來(lái)大的發(fā)展，也將推動(dòng)微電網(wǎng)市場(chǎng)進(jìn)一步升溫。
北變微電網(wǎng)技術(shù)有限公司在近兩年間的迅速擴(kuò)張也在證明這一點(diǎn)，這家專業(yè)從事微電網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)的企業(yè)在過(guò)去兩年間營(yíng)業(yè)額累計(jì)1個(gè)多億。“公司看好微電網(wǎng)的發(fā)展前景，計(jì)劃用三年時(shí)間實(shí)現(xiàn)年銷售收入2.5億元，并力爭(zhēng)在3-5年內(nèi)上市。”北變微電網(wǎng)技術(shù)有限公司副總經(jīng)理孔啟翔告訴記者。
爭(zhēng)議微電網(wǎng)
然而，事實(shí)并不如孔啟翔想象的那么簡(jiǎn)單。當(dāng)前關(guān)于微電網(wǎng)存在價(jià)值的爭(zhēng)議依然存在，未來(lái)是否能夠大規(guī)模發(fā)展尚存變數(shù)。
龍?jiān)措娏偨?jīng)理謝長(zhǎng)軍曾直言不諱：“這個(gè)項(xiàng)目（吐魯番微電網(wǎng)示范工程）觸動(dòng)了國(guó)家電網(wǎng)的神經(jīng)，未來(lái)并網(wǎng)將是個(gè)大問(wèn)題”。
事實(shí)上，微電網(wǎng)在業(yè)內(nèi)是一個(gè)敏感話題。一名來(lái)自國(guó)網(wǎng)系統(tǒng)的人士透露，微電網(wǎng)的發(fā)展一方面會(huì)對(duì)大電網(wǎng)造成不穩(wěn)定，另一方面分布式發(fā)電自發(fā)自用，大電網(wǎng)的售電量就會(huì)減少，影響到國(guó)網(wǎng)的利益。據(jù)其介紹，目前國(guó)網(wǎng)對(duì)微電網(wǎng)的態(tài)度是“加強(qiáng)管理”。
一些微電網(wǎng)企業(yè)人士擔(dān)心，未來(lái)國(guó)家電網(wǎng)會(huì)在并網(wǎng)問(wèn)題上卡住微電網(wǎng)的脖子，“現(xiàn)在國(guó)家電網(wǎng)表面上是不推動(dòng)微電網(wǎng)發(fā)展，暗地里正在加緊研究，未來(lái)如果必須要發(fā)展微電網(wǎng)，國(guó)網(wǎng)希望由他們自己來(lái)做”。
在國(guó)網(wǎng)能源研究院智能電網(wǎng)所所長(zhǎng)張義斌看來(lái)。就中國(guó)目前的發(fā)展?fàn)顩r，微電網(wǎng)只有在那些大電網(wǎng)鞭長(zhǎng)莫及的偏遠(yuǎn)地區(qū)具有存在價(jià)值，微電網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展空間非常有限，存在的必要性并不太大，產(chǎn)業(yè)化更是提不上日程。
“微電網(wǎng)是分布式電源發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，利用微電網(wǎng)技術(shù)去管理一些需要協(xié)同運(yùn)行的微型分布式電源。國(guó)內(nèi)與國(guó)外不同，住宅以居民樓居多，留給光伏等分布式發(fā)電的空間非常有限，未來(lái)節(jié)能減排主要還是要靠規(guī)模化的可再生能源開發(fā)利用。微電網(wǎng)需要具有一定專業(yè)水平運(yùn)維人員，這在居民家中或小型社區(qū)中的可操作性差，這也是英國(guó)微電網(wǎng)沒(méi)有真正發(fā)展起來(lái)的重要原因。同時(shí)，微電網(wǎng)在成本上也無(wú)法與現(xiàn)在的電網(wǎng)競(jìng)爭(zhēng)”張義斌說(shuō)。
張義斌認(rèn)為，國(guó)內(nèi)‘微電網(wǎng)’概念不斷地“泛化”，很多時(shí)候?qū)⒁恍┑湫偷呐潆娋W(wǎng)或者供電網(wǎng)絡(luò)等同為微電網(wǎng)。國(guó)外研究微電網(wǎng)的電壓等級(jí)基本是以400伏為主，直接發(fā)出來(lái)就能用。而國(guó)內(nèi)所謂的“微電網(wǎng)”很多是用傳統(tǒng)的電網(wǎng)技術(shù)，各種電壓等級(jí)都有，和傳統(tǒng)配用電技術(shù)沒(méi)有區(qū)別，根本不需要微電網(wǎng)技術(shù)來(lái)支撐。“現(xiàn)在一些人借微電網(wǎng)之名，發(fā)展以高成本分布式發(fā)電為主要電源，再輔以高成本儲(chǔ)能的小型配電網(wǎng)，即使不考慮其應(yīng)承擔(dān)的各類電價(jià)交叉補(bǔ)貼、基金附加以及大電網(wǎng)的系統(tǒng)備用費(fèi)用，其供電成本也不具備可持續(xù)發(fā)展能力。”
在張義斌看來(lái)，并網(wǎng)難的癥結(jié)不在國(guó)網(wǎng)。“微電網(wǎng)技術(shù)運(yùn)行等方面沒(méi)有明確的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，上網(wǎng)電價(jià)等關(guān)鍵政策尚不明確，國(guó)家電網(wǎng)找不到政策依據(jù)合法合規(guī)接入；同時(shí)，分布式電源直接并網(wǎng)或者以微電網(wǎng)的形式接入大電網(wǎng)，會(huì)對(duì)電網(wǎng)安全和可靠供電造成不利影響。國(guó)網(wǎng)作為一個(gè)責(zé)任央企，在這件事上，它也無(wú)所適從。”
難題待解
事實(shí)上，業(yè)內(nèi)對(duì)微電網(wǎng)存在的問(wèn)題并不諱言。微電網(wǎng)與大電網(wǎng)之間的快速隔離、并網(wǎng)狀態(tài)與孤網(wǎng)狀態(tài)的無(wú)縫切換，以及微電網(wǎng)內(nèi)部穩(wěn)定控制是微電網(wǎng)面臨的三大核心問(wèn)題。
以穩(wěn)定控制為例，微電網(wǎng)的發(fā)電側(cè)為具有間歇性的可再生能源，不可控，用電側(cè)由于范圍較小，個(gè)別用戶的負(fù)荷變化會(huì)對(duì)整體負(fù)荷造成較大影響，負(fù)荷也不可控。
據(jù)介紹，目前解決這一問(wèn)題的基本方向是通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)平衡發(fā)電側(cè)的不可控，通過(guò)通訊系統(tǒng)、雙向互動(dòng)、價(jià)格變化用電側(cè)響應(yīng)等來(lái)做到負(fù)荷的相對(duì)可控，但經(jīng)驗(yàn)還在摸索之中。
此外，微電網(wǎng)當(dāng)前成本還不具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。微電網(wǎng)的發(fā)電成本包括分布式電源與微電網(wǎng)控制系統(tǒng)兩部分，從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度分布式發(fā)電成本尚高，更不必說(shuō)微電網(wǎng)。
以光伏發(fā)電為例，目前光伏每瓦的造價(jià)約為12元，千瓦成本12000元，以光伏每天能發(fā)電4小時(shí)（這是極好狀況）、電價(jià)每度一元計(jì)算，收回成本需要近10年的時(shí)間。微電網(wǎng)控制系統(tǒng)同樣價(jià)格不菲，尤其是其中的儲(chǔ)能系統(tǒng)投資成本較高，一般而言，鋰電池需要充放電6000次才能收回成本，這已經(jīng)大大超過(guò)鋰電池的使用壽命。而儲(chǔ)能系統(tǒng)僅僅占到整個(gè)微電網(wǎng)控制系統(tǒng)成本的三分之一，此外還要加上變配電設(shè)置和控制系統(tǒng)，最后微電網(wǎng)的后期運(yùn)維還要計(jì)入成本，微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性可想而知。
不僅如此，在當(dāng)下的電力體制下，微電網(wǎng)還被指面臨合法性的尷尬。有專家認(rèn)為，微電網(wǎng)的運(yùn)行模式與現(xiàn)行電力法相悖，只有擁有電力管理部門頒發(fā)的“供電許可證”的企業(yè)才能成為合法的供電主體。
孔啟翔認(rèn)為，盡管微電網(wǎng)技術(shù)還不夠成熟，更為關(guān)鍵的是發(fā)展也缺乏國(guó)家層面統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，政策的不確定性是微電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的最大障礙。目前，在國(guó)家政策層面，包括微電網(wǎng)接入、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)運(yùn)行和設(shè)備制造等環(huán)節(jié)，都缺乏相應(yīng)的國(guó)家層面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與管理規(guī)范。更重要的是，關(guān)于微電網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)模式，政府相關(guān)政策尚不清晰。
“微電網(wǎng)可以提高分布式發(fā)電的使用效率和穩(wěn)定性，有利于國(guó)家節(jié)能減排和能源安全，國(guó)家應(yīng)該制定相關(guān)法律法規(guī)，從法律上給微電網(wǎng)以名分，并通過(guò)強(qiáng)力部門解決微電網(wǎng)的并網(wǎng)問(wèn)題”，孔啟翔說(shuō)。
在孔啟翔看來(lái)，微電網(wǎng)在短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，但未來(lái)隨著技術(shù)成熟、可再生能源成本下降、儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及未來(lái)化石能源價(jià)格的持續(xù)上漲，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性只是時(shí)間問(wèn)題。“如果這些問(wèn)題都得到解決，微電網(wǎng)將得到爆發(fā)式增長(zhǎng)，未來(lái)市場(chǎng)有望達(dá)到千億。”
