在全球氣候變化的壓力下,我國能源消費結(jié)構(gòu)正逐步向清潔化轉(zhuǎn)型。以光伏、風電為代表的新能源產(chǎn)業(yè)風生水起,新能源微電網(wǎng)也迎來了黃金發(fā)展期。日前,在2016年北京國際風能大會暨展覽會上,國家能源局新能源與可再生能源司司長朱明向媒體表示,中國可再生能源“十三五”規(guī)劃基本制定完成,其中積極推動新能源電力達到較高比例的示范區(qū)和微電網(wǎng)及局域電網(wǎng)的建設成為提高可再生能源占比的重要著力點。
“新能源微電網(wǎng)是未來能源的發(fā)展趨勢,是大電網(wǎng)的有力補充,順應了國家能源轉(zhuǎn)型和電力體制改革的方向,不久的將來一定會迎來爆發(fā)期?!北本┛浦Z偉業(yè)科技有限公司總工程師、研發(fā)中心總經(jīng)理趙棟利對新能源微電網(wǎng)的未來市場充滿了信心,堅定新能源微電網(wǎng)市場前景廣闊。與此同時,他也表示,由于目前分布式能源、儲能尚處在發(fā)展初期,成本偏高、電力市場化交易機制不完善等問題,這個爆發(fā)前夜也許會有點長。
“十三五”能源市場催生新機遇
“新能源微電網(wǎng)是我國進一步提高清潔能源滲透率和利用效率,改善能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要載體,是實現(xiàn)新一輪電改中‘配售電側(cè)放開’的一種具體形式,也是能源互聯(lián)網(wǎng)概念的關鍵節(jié)點。”趙棟利表示。
在可再生能源蓬勃發(fā)展的背景下,微電網(wǎng)日益成為緩解新能源消納難題及克服大電網(wǎng)自身缺陷的最有利補充。2015年,國家能源局發(fā)布了《關于推進新能源微電網(wǎng)示范項目建設的指導意見》,這也意味著新能源微電網(wǎng)上升至國家戰(zhàn)略層面。
目前新能源微電網(wǎng)市場輻射范圍主要集中在偏遠的西部、東南部島嶼和內(nèi)陸產(chǎn)業(yè)園區(qū)三大區(qū)域。為推進我國新能源微電網(wǎng)逐步走向市場化,可再生能源和電力行業(yè)的很多公司進行了研究部署,建立了多個在世界范圍內(nèi)領先的多能互補獨立微網(wǎng)系統(tǒng)示范工程系統(tǒng)。例如,在國家863計劃、科技支撐計劃支持下,我國建成了世界第一個海拔最高的青海玉樹10兆瓦級水光柴儲互補微電網(wǎng)示范工程,在浙江東福山島、鹿西島、南麂島等地建了3座兆瓦級風光柴儲互補微電網(wǎng)及摘箬山島風光海流能儲微電網(wǎng),廣東珠海2座兆瓦級風光波浪柴儲互補微電網(wǎng),山東即墨大管島波浪能風光互補發(fā)電系統(tǒng)等示范工程。
國家能源局新能源與可再生能源司處長李鵬曾表示,可再生能源規(guī)劃和風電規(guī)劃中都增加了一大塊非常重要的內(nèi)容,就是要積極推動新能源電力達到較高比例的示范區(qū)和微電網(wǎng)及局域電網(wǎng)的建設,通過推動風電、太陽能、生物質(zhì)能的多種形式的集成應用,使得局部地區(qū)清潔能源占比達到一個較高的比例。趙棟利表示:“‘十三五’期間,隨著電改試點以及相關配套文件的出臺,特別是發(fā)用電放開計劃中對清潔能源優(yōu)先放開、在規(guī)劃范圍之內(nèi)保證全額收購、促進跨省區(qū)聯(lián)網(wǎng)電力市場交易,新能源和清潔能源無疑成為最大的受益者,而微電網(wǎng)紅利也將迎來爆發(fā)期?!?/p>
多因素制約市場化“火候”
前景很美好,但現(xiàn)實難度一點不小。據(jù)介紹,相比美國、歐洲和日本,我國的微電網(wǎng)起步較晚,在技術(shù)、商業(yè)模式和市場開發(fā)等方面還處于示范階段,整體上扮演“跟跑者”角色。
作為一直從事微電網(wǎng)可再生能源系統(tǒng)方案設計、關鍵設備研制和能量管理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)中心開發(fā)的企業(yè)之一,科諾偉業(yè)見證了國家微電網(wǎng)的起步與發(fā)展,也參與了多項微網(wǎng)示范項目,并起草了微電網(wǎng)領域國家及行業(yè)標準3項、企業(yè)標準4項,連續(xù)承擔多項微網(wǎng)相關國家863課題及科技支撐課題項目。在這一過程中,趙棟利最大的切身感受是:“從示范到市場化,分布式能源和儲能成本偏高、及電力市場化交易機制不完善成為制約微電網(wǎng)發(fā)展的關鍵因素。”
據(jù)了解,在微網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)方面,國外早在多年前就開始了在提高可再生能源滲透率和增強系統(tǒng)性能方向上展開了關鍵技術(shù)研發(fā)。例如,丹麥博恩霍姆島、日本宮古島、美國夏威夷大島等數(shù)十個地域建立了可再生能源發(fā)電裝機規(guī)模10兆瓦以上、滲透率超過60%的可再生能源綜合利用示范系統(tǒng)。丹麥RIS?實驗室、德國FraunhoferIWES研究所等機構(gòu)建立了多能互補技術(shù)試驗示范系統(tǒng),并且在下垂控制、虛擬阻抗、分層控制等關鍵技術(shù)方面也取得了重要突破。趙棟利表示:“相比之下,目前我國可再生能源滲透率相對低,區(qū)域級別的技術(shù)方案還比較缺少、系統(tǒng)設計工具有所欠缺、技術(shù)標準仍是空白?!?/p>
儲能系統(tǒng)是新能源微電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)。在風光分布式發(fā)電系統(tǒng)中,儲能系統(tǒng)一定程度上可以平抑風電和光伏發(fā)電等間歇性能源自身的波動性與隨機性,實現(xiàn)對新能源發(fā)電進行削峰填谷和調(diào)峰調(diào)頻,也避免了對整個電網(wǎng)造成不必要的沖擊。但是,也有業(yè)界人士認為儲能系統(tǒng)種類復雜,儲能成本相對較高,這對微電網(wǎng)的發(fā)展有一定的制約作用?!跋啾葰W美一些國家對新能源微電網(wǎng)項目均有不同程度的補貼,我們國家只能不斷地積累經(jīng)驗,探索可適用性的經(jīng)營模式,提高技術(shù)創(chuàng)新能力,有效的壓縮成本?!睒I(yè)內(nèi)人士告訴記者。
“由于整個造價高,投入資金大,加上后期投資回報周期又比較長,距離真正的爆發(fā)式增長似乎還欠點‘火候’,但是這絲毫沒有削減企業(yè)的投資熱情?!壁w棟利進一步補充說,未來能源格局中,新能源一定會成為重要的能源供應形式,其中分布式新能源因易于接入、就地消納等優(yōu)勢,必將會扮演重要的角色,而做為分布式新能源的高級應用形態(tài)的微電網(wǎng)一定會成為未來的發(fā)展趨勢。同時,隨著技術(shù)進步,微電網(wǎng)系統(tǒng)成本會進一步大幅下降。如果國家在商業(yè)模式上給以適當?shù)恼邫C制,分布式微電網(wǎng)未來發(fā)展前景會更加廣闊。