由于常規(guī)能源的有限性以及日益嚴重的環(huán)境污染等問題，可再生能源的開發(fā)利用已成為全球性的趨勢，合理調整能源結構，大力開發(fā)可再生能源和其他新能源，走多元化潔凈能源發(fā)展道路，是我國社會可持續(xù)發(fā)展的必由之路，我國已將“分布式供能技術”列入2006~2020年中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要。然而，由于風、光等分布式能源的波動性，使其在并網或獨立供電系統(tǒng)應用中遇到較大困難，國內外研究結果表明，充分利用風、光等資源在時間上的互補性，并與儲能系統(tǒng)及其他發(fā)電系統(tǒng)結合組成的微電網系統(tǒng)是一種非常有效的途徑。微網技術已成為未來分布式發(fā)電供能系統(tǒng)集成技術的核心，是分布式發(fā)電大規(guī)模工業(yè)化應用的關鍵。
中國微電網發(fā)展需要解決的關鍵問題
微電網在未來電網中的定位及其與現有配電網的協調發(fā)展規(guī)劃
在發(fā)展微電網的時候.首先需要回答的一個關鍵問題是微電網在未來電網中的定位問題.目前回 答這個問題還存在很大的技術難度。但是.從技術趨 勢來看.在靠近分散型資源或有極高供電可靠性需 求的用戶周邊區(qū)域.是適合發(fā)展微電網的。在這些 地區(qū).結合終端用戶電能質量管理和能源梯級利用技術形成的小型模塊化、分散式的供能網絡，達到高 效、環(huán)保、節(jié)能的綜合效應。再結合我國對可再生能 源發(fā)展規(guī)模的預測.微電網應當能夠在未來配電網中占據相當的規(guī)模比例. 另一個問題就是微電網與現有配電網的協調發(fā) 展。即微電網是基于 現在的配電網更新改造.還是全 新建設?在很多大中城市的新興科技園區(qū)中.基于環(huán) 保和節(jié)能等方面的考慮.都引入了小型燃氣輪機、太 陽能發(fā)電等分布式能源.同時保持與配電網的聯系。 通過多種供電通道實現高供電可靠性的目標.具有 微電網的雛形。但對于大多數的配電網用戶.要實現 微電網概念的供電模式.只能考慮在現有供電網絡 的基礎上進行技術改造.技術復雜度比較大。
微電網自身的技術問題
微電網作為一個小而全的發(fā)供用電系統(tǒng).存在大量的技術問題需要解決.例如.微電源的優(yōu)化配 置;微電源、負荷及微電網系統(tǒng)的控制：微電網與大電網的協調運行：能量管理和調度：微電網通信和可 視化;安全與保護技術等?？刂茊栴}是微電網研究 中的一個難點問題.應優(yōu)先開展微電網的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)模型研究.在此基礎上分別設計并網和孤網狀態(tài) 下的控制結構，包括有功一頻率控制、無功一電壓控 制等.通過各微電源的分散控制和微電網監(jiān)控和調 度系統(tǒng)集中控制相結合來共同完成。進一步考慮微 電網和大電網之間的相互作用進行系統(tǒng)級的控制. 使微電網能靈活地在2種狀態(tài)之間平滑切換.并實現黑啟動。
微電網的仿真、試驗及示范應用
作為一個新的供電網絡形式.開展仿真及試驗是一個必需的研究環(huán)節(jié)，包括微電網數字仿真技術研究、數字仿真與物理動模仿真接口的研究、數字仿真與物理動模仿真混合仿真平臺的開發(fā)等。而微電網示范丁程的建設則是微電網走向實際應用的必要步驟。
中國微電網技術發(fā)展要解決的幾個問題
眾所周知，微網一般通過單點接入大電網，即從電網端看進去微網是一個可控發(fā)電單元或者負荷。這樣可以充分利用微網內各種分布式電源的互補性，能源的利用更加充分，并且減少各類分布式電源直接接入電網后對大電網的影響，同時方便配電網的運行管理，降低因電網升級而增加的投資成本，降低輸電損耗，并有利于減少大型電站的發(fā)電備用需求。
同時，由于微網有兩種運行模式：并網模式和孤島模式。在并網模式下，負荷既可以從電網獲得電能也可以從微網獲得電能，同時微網既可以從電網獲得電能也可以向電網輸送電能;當電網的電能質量不能滿足用戶要求或者電網發(fā)生故障時，微網與主電網斷開，獨立運行，即運行于孤島模式。從而有利于提高用戶的供電質量和可靠性。
然而，微網目前在國內外都還處于實驗室和工程示范階段，在實際應用中還存在諸多挑戰(zhàn)。
首先，微網建設、運營模式與目前電力法規(guī)存在一定的沖突，國家相關政策尚不明晰，已成為微網未來發(fā)展的主要障礙。
其次，微網中使用大量的電力電子裝置作為接口。一方面，電力電子裝置的可控性，有潛力為用戶提供更高的電能質量;另一方面，使得微網內的分布式電源相對于傳統(tǒng)大發(fā)電機慣性很小或無慣性，在能量需求變化的瞬間分布式電源無法滿足其需求，所以微網通常需要依賴儲能裝置來達到能量平衡;另外，基于電力電子器件的本身電氣特性和控制特點，通過逆變器接口的電源過載能力低，故障特性與旋轉發(fā)電設備具有明顯不同，使得微電網運行及故障特性與傳統(tǒng)電網有明顯區(qū)別，增加了繼電保護及自動化控制等方面的配置難度。
最后，微網中關鍵設備如儲能變流器、并網接口、協調控制器、繼電保護及自動化設備還不夠完善，在國家層面還缺乏統(tǒng)一的技術標準，特別是微網中多種接口形式電源協調穩(wěn)定運行技術還有待于進一步的研究和深入的實驗驗證。
微電網技術發(fā)展獲支持
目前我國電力科技工作者已開始在微網方面展開大量的研究工作，在國家層面也有"863"和"973"計劃支持微網領域的研究及相應的示范工程，并著手微網相關規(guī)劃、設計、建設、運行、管理及關鍵設備等技術標準管理規(guī)范的制定工作。這必將有利于我國在可再生能源發(fā)電相關系統(tǒng)集成領域掌握核心技術，增強國際競爭力;推動微網及其相關高新產業(yè)鏈的發(fā)展，有助于加速電網智能化進程;有助于供電公司積極面對變革，克服分布式發(fā)電技術在發(fā)展過程中可能出現的技術問題;有利于為用戶提供更加可靠、低成本、清潔的電源;有利于整個社會低碳經濟的發(fā)展以及節(jié)能減排目標的實現。
技術探索需凝聚行業(yè)力量
由北極星電力網主辦，北極星智能電網在線承辦，華北電力大學培訓學院支持的“2012智能配電網及其關鍵技術研討會”將于2012年9月27日在北京中國國際展覽中心隆重舉行。微電網技術也被列入此次研討會重要議題之列。屆時，主辦方北極星電力網將借助自身強大的媒體資源優(yōu)勢，邀請相關企業(yè)和行業(yè)內資深人士就此議題進行深入的探討和解析。同時，也為與會者提供信息交流、商務洽談的有利平臺，為企業(yè)品牌拓展贏得商機的寶貴機會。
