麵(miàn)對數千海島的電運難題,經過多年的努力,我國微電網技術從“實驗室技術”走向“島礁(jiāo)應用”,突破性落地,並逐漸探索出一條符合我國島嶼特點的微電網建設路(lù)徑,預計“十三(sān)五”後期產業將呈爆發式增長(zhǎng)。
在(zài)取得全麵突破和仍麵臨多重難(nán)題的情況(kuàng)下,我國還(hái)需要(yào)通過政府引導和市場運行的雙引擎,將國家政策扶持和民營(yíng)企業經驗相結合,共同深化(huà)微電網技術戰略布局,加快占領全球微電網市場的製高點。
數千海島電運難題實現精準突破
我國海(hǎi)島數量眾多,麵積大於500平方米的海(hǎi)島有6961個,海島電力保障是(shì)實現島(dǎo)嶼(yǔ)有人(rén)居住、值守、宣誓主權、捍衛戰略要衝的關鍵條件(jiàn),但一直以來偏遠海島電力穩定是困擾駐(zhù)軍用電、海事(shì)、通訊等的(de)重大問題。
近年來,我國(guó)啟動了大量與(yǔ)“微電網”密切相關項目、課(kè)題、技術攻關,包括浙江南麂島(dǎo)、鹿西島、東福山島(dǎo)微電網、江(jiāng)蘇連雲港車(chē)牛三(sān)島微電網等順利實施,意味著我國已經突破困擾全球海島電網運行(háng)的諸多難題。
連(lián)雲港車(chē)牛三島距離連雲港60多公裏,2012年之前,島上中國移動、海事局(jú)、邊防駐軍均依靠柴油、太陽能(néng)、風力發電(diàn)係統供電,但各自為政,電源和電(diàn)網“不共享(xiǎng)”“不交換”“不補償”,電網“不穩定”“效(xiào)率低”。國家(jiā)電網江蘇省電力公司啟動微電網(wǎng)建設項(xiàng)目時,中國移動10千瓦風力發電機幾(jǐ)乎處於癱瘓狀態(tài),海事光(guāng)伏電站也折(shé)損嚴重(chóng)。通過“微電網”改造,如今30千瓦屋頂光伏、30千瓦柴(chái)油發電機和鉛碳(tàn)電(diàn)池儲能實現了(le)軍事設施、通信設備、海水淡化係統以及空調、冰箱、日常照明等用(yòng)電負荷需求。
國家電網浙江省電力公司對浙江省南麂島采取風能、太陽能、柴油發電和蓄電(diàn)池(chí)儲能相結合的風光柴儲分布式發電綜合係統,利用(yòng)太陽能和風能,通過4套鋰電池組和2個超級電容來進(jìn)行儲(chǔ)能(néng),確保穩定供電(diàn)的同時做到低(dī)碳、低排放。
經過多年努力,我國微電網已經具備從(cóng)“實驗室向實戰地”轉化的(de)能力。電網浙江省電力公司(sī)、江(jiāng)蘇省電力公司、南方電網廣西公司等地方通過(guò)大量科研課題投(tóu)入,探索出一條基於(yú)中國海洋島嶼特點的(de)微電網建設路徑。
江蘇電力科學院專家袁曉冬介(jiè)紹(shào),智能微電網具備“可思考的(de)大腦”,對於全國所有“高海邊(biān)無”(高(gāo)海拔、海島、邊(biān)防、無人區)地區的持續可靠用電具有重要意義:“這些突破意味著我國已經占據全球微電網技術的前沿地段,而且占據了微電網技術‘標準製定’的話(huà)語(yǔ)權。”
微電網深度布局麵臨三大難題
盡管國家能源局等多個主管部門已(yǐ)經出台了鼓勵微電網的措施,但從技術論證到產業快速發展期,仍然麵臨著以下障礙:
一是缺乏市場化運作的機製(zhì),前期投入均是按照項目課題方式運行,缺乏符合市場規律的投入成本考量模式。
現有的示範項目基本上都是民生工程,依托於科技攻關項目而建設,缺乏商業價值論證。車牛山島微電網項目試驗性(xìng)經費超過600萬元,還僅僅局限於對微電網操控(kòng)項目以(yǐ)及一些設備(bèi)采購的開支。分布式電源和配套設備成本較高依(yī)舊(jiù)是製約(yuē)微電網上下遊供應商、運營商實現規模化商業實踐的主(zhǔ)要因素。盡管過去5年分布式光伏發電成本降幅超過70%,但成本仍是常規能源發電成本(běn)的兩倍左右,對政策補貼依賴度高。分布式能源的燃(rán)氣輪機、內(nèi)燃機我(wǒ)國還很難有“進口替代”的設備,導致(zhì)我國微電網的初投資和運維成本都很高。
南方電網廣西公司技術專家坦言,缺少專門針對微電網設計的補貼機製,大量成(chéng)本難(nán)以覆蓋(gài),缺乏有效反映微電網供電可靠性、運行靈活性價值的市場體係,都是製約微電網商業化、規模化發展的重要因素。
二是整個行業缺乏頂層設(shè)計,行業工業標準(zhǔn)體係還不完善。
多項涉及微電網的技術規(guī)範(fàn)、運(yùn)營管(guǎn)理(lǐ)、建設許(xǔ)可等方麵的標準(zhǔn)正逐步得以(yǐ)製定並發布。但總體看,我國微(wēi)電網的行業標準還處在起步(bù)階段。
多(duō)位一線微電網技術專家坦言,由於我(wǒ)國微(wēi)電網的行業領域還缺乏明確的頂層設計,大量細節(jiē)性、可操作性的技術規範,尚(shàng)未出台,導(dǎo)致微電網市場的巨大潛力尚未打開,更多的技術成長(zhǎng)空間也未能(néng)實現與“電網建設”“市場規模”同時突破。
據南方電(diàn)網廣西南寧供電局計劃部主(zhǔ)任蔣權輝介(jiè)紹,光伏電源廠家並網接入(rù)係統不統(tǒng)一,運維中極易產生“小微電源倒送電”的安全(quán)風險,這是導致行業無法大範圍應用的重要原(yuán)因。
三是微電網分布比較分散(sàn),後期運(yùn)維的人工成本高。
綜合業內人士觀點,考(kǎo)慮最低化(huà)生命周期成本,對蓄電池(chí)和電(diàn)力電子設備可(kě)靠性要求高,微電網設計壽命應該在20年以上;儲能逆變器要求具備集成管理多種(zhǒng)可再生能(néng)源,支持多機並(bìng)聯滿足模塊化拓展的能力;可靠、低成本的通訊方式,能(néng)夠支持即時的電(diàn)源、負荷運行狀態數據的采集,方便遠程運(yùn)維;對於終端用戶而言,需要更(gèng)加便捷(jié)的支付方式,對於微電網運(yùn)營商而言(yán),需要統一的、清晰的交易管理和賬目管理。“這些都是迫在眉睫需要(yào)解決的問題。”
加速占領全球微電網市場
業內人士建議,我國(guó)微(wēi)電網島嶼應用領(lǐng)域(yù)取得(dé)全(quán)麵突(tū)破的前提下,應通過政府引導和市場手段並行的(de)方(fāng)式,加(jiā)快占領全球微電網市場的製高點,在我國邊防要衝沿海(hǎi)島嶼的戰(zhàn)略軍事要地加快使用。
一是(shì)從國家戰略高(gāo)度,加快(kuài)推動沿海島嶼微電網技術的應用和推廣。
由於微電網規劃、設計、建設具有很強的“一島一策”“一地一策”的特性,國家應給予國家電網、南方電網等大型國有企業更多的科研類型項目(mù)支持,並將已經(jīng)具備推廣(guǎng)能力的(de)成熟的設計方案、產(chǎn)品等向更多領域推廣,通過科研項目立項、執行、驗收等方式,推動微電網在更(gèng)多領域中的廣泛應用,為我國(guó)邁(mài)向“海洋強國”奠定穩定(dìng)的“能源基礎”。
二是借鑒(jiàn)民營企業(yè)在海外(wài)微電網建設運(yùn)營方麵的成功(gōng)經驗,為條件適宜的海島推動微電網市(shì)場化提供重要“民間力量(liàng)”。
南(nán)方(fāng)電網廣西調(diào)度中心專家建議,充分掌握民營企業在(zài)巴西(xī)、塞內加爾(ěr)等國家(jiā)和地區“微電網”建設和運營的(de)成功經驗。如杭州海興電力(lì)科技股份有限公司就有海外配網資產運營,巴西子公司EPCE為巴(bā)西最大的配網公司CEMIG提供運檢服務,覆蓋155個城市的配(pèi)電網絡。
三(sān)是對沿海島礁的風光(guāng)油氣等能源(yuán)數據進行(háng)全(quán)麵盤點,為微電網在島嶼的(de)推廣奠(diàn)定重要的“氣象數據基礎”。
我國微電網試驗涉(shè)及不少島礁,其水文、日照等氣象數據存在缺失,大量數據通過科研項目合作的方式,從(cóng)美(měi)國、歐洲、日本以及其他發達國家和地區獲取。業內人士建議,加快建立統一的沿海島礁氣象、日照、水文、潮汐、洋(yáng)流數據收(shōu)集、分(fèn)析(xī)、研判、預測體係,這既是為微電(diàn)網建設提供重要的數據支(zhī)撐,也是彌補我(wǒ)國沿海數據不足的重(chóng)要渠道。
四是以市場化手段(duàn)全(quán)力推(tuī)動(dòng)微電網在數千孤島中的應用。
電力體製改革的(de)市場放開能在(zài)短時間裏實現“爆炸式增長”的平台就是(shì)微電網和微電網群。單靠分布式發電或者儲能隻是一種(zhǒng)能量的調度或者生(shēng)產形式,不能構成收益平台,而微電(diàn)網或者微電網(wǎng)群(qún)能夠更好實現運(yùn)營優化管理,是最基礎的基礎平台和裝備平台。因此(cǐ)宜盡快將微電網建設提到國家的戰略日程,在孤島上加快推廣應用。














