中國儲能網訊:微網技術的提出有效地緩解了分布式發(fā)電對大電網的影響,將成為高滲透率分布式發(fā)電的主要應用形式,對電力行業(yè)、能源和電力用戶及整個社會來說,可帶來巨大的經濟效益,具有良好的發(fā)展?jié)摿?。然而,目前微網的運行模式、并網標準、管理機制、政策保障等尚不完善,其發(fā)展過程中面臨諸多不確定因素和風險。因此,有必要通過客觀全面地分析、科學合理地計算,定量評價微網為各方主體帶來的效益,并基于協(xié)調公平的原則,確定運營模式、成本分攤方法及相關收費機制,同時面向持續(xù)性、優(yōu)化發(fā)展的目標,構建相應的政策保障體系,使微網在推動我國節(jié)能減排事業(yè)和低碳經濟發(fā)展過程中發(fā)揮更大的促進作用。目前,關于微網控制、保護及可靠性等研究。涉及微網經濟運營模式及其成本效益的研究尚不多見。鑒此,本文綜合分析了微網系統(tǒng)運行的相關經濟問題,提出微網運行的基本模式,界定了相關的經濟主體,揭示了微網運行過程中成本與收益的作用機理。
1微網的經濟影響和利益分配
1.1微網的經濟影響
(1)微網的正向經濟影響。
包括以下幾方面:
①改善電能質量和可靠性,受益主體為終端用戶和配電公司;
②減少停電、外部襲擊等對電網安全的影響,受益主體為終端用戶、大電網運營主體(輸配電公司)和社會;
③降低配網損耗,受益主體為配電公司、終端用戶和社會;
④延遲配電網升級改造的投資,受益主體為大電網運營主體(輸配電公司);
⑤提高配電網電壓質量,受益主體為配電公司;
⑥緩解輸配電網的阻塞,受益主體為大電網運營主體(輸配電公司)、終端用戶和社會;
⑦降低輸配電網的容量需求,受益主體為終端用戶和社會;
⑧提高電能平衡服務水平,受益主體為大電網運營主體(輸配電公司)、終端用戶和社會;
⑨提高發(fā)電效率(與傳統(tǒng)發(fā)電相比),受益主體為發(fā)電企業(yè)、終端用戶和社會;
⑩提升能源轉化效率和環(huán)保效果(用可再生能源或熱電聯(lián)產電廠替代低效率電廠),受益主體為社會;保障能源供應安全(減少化石燃料的使用),受益主體為社會。
由此可知,某一項效益可能涉及一個(如配電公司)或多個主體(如配電公司和終端用戶)。如分布式發(fā)電所降低的損耗有利于配電公司實現(xiàn)地方政府規(guī)定的電網效率和節(jié)能減排目標。同時,網損成本的減少將反映到終端用戶的購電電價中,使其支付的電費減少。此外,損耗降低也意味著對環(huán)境造成的影響有所減弱,從而使整個社會從中受益。
(2)微網的負向經濟影響。
包括以下幾方面:
①配電網的額外損失(增加配電公司的成本);
②電壓升高(增加配電公司的成本);
③接納分布式發(fā)電所需的配電/電網的升級(受熱值、電壓、短路限制等);
④額外的電能平衡成本和輔助服務成本等(尤其對風電、光電等間歇性不可控電力)。
綜上所述,微網運營將影響電網各相關主體的利益(成本和效益),而基于合理的運營模式,并采用公平的費用分攤和收益共享機制,將有可能實現(xiàn)負向影響的最小化及正向影響的最大化,從而促進相關主體的互利共贏和此類新型能源系統(tǒng)在我國的持續(xù)發(fā)展。
1.2微網運營模式中相關利益的分配問題
在不同微網主體之間分配內外部成本和效益是一項復雜的工作,但這又是優(yōu)化微網運營模式、改革價格與費用機制、實現(xiàn)各主體互利共贏的前提。從效益角度看,要合理分配收益結果,需明確哪些主體是受益方(如整個社會、大電網運營主體、分布式設備/微網所有者、電力用戶等)和各主體受益的原因(降低損耗、移峰等)。因此,在研究設計優(yōu)化運營機制時,應考慮將微網運營模式的外部性內部化,并將每一方主體的利益最大化。
2微網與外部電網的經濟關系及可選業(yè)務
2.1經濟關系
從經濟角度看,微網的收益是通過整合經濟高效的分布式發(fā)電資源以實現(xiàn)微網內部用戶和發(fā)電主體的直接購售電交易,即“就地生產、就地消納”的購售電模式來實現(xiàn)的,微網的收益來源于系統(tǒng)內外部電價的差額,見圖1。
由圖1可看出,集中式電源生產的電力在電力批發(fā)市場的價格為0.12~0.18元/(kW˙h),而當電力到達終端用戶時零售電價達0.48~0.72元/(kW˙h),電價提升的原因在于電力從生產到消耗過程中增加了輸電和配電成本(包括升壓/降壓過程的設備運行成本、系統(tǒng)安全運營的相關成本等)。在圖1所示情境下,若采用微網“就地生產、就地消納”模式,則可省去輸配電環(huán)節(jié)的成本,從而減少終端用戶的電費支出,在電力市場環(huán)境下還可降低峰荷時段輸配電環(huán)節(jié)的電網阻塞成本、輔助服務成本等。隨微網內部交易的增加,微網從外部電網購入的電量就會減少,對外部配電網的使用率也會降低,由此配電公司的配電服務費就可能減少。但在實際運行中,配電公司的這種潛在損失可通過微網為其提供的技術服務所產生的經濟效益進行補償。這種潛在的技術服務包括穩(wěn)定電壓、減少線路損耗及保證供電質量等,可由微網中不同類型的機組承擔(表1),同時這種技術服務既可在一種強制性協(xié)議的基礎上建立,也可在一定區(qū)域內的技術服務市場中交易獲得(需在市場化的環(huán)境下開展)。
來源:鹿偉,劉超,李娜等



