全國微電網步入發展的快車道。圖片來源：百度圖片

近日，中國國電集團所屬龍源電力集團股份有限公司承建的吐魯番新能源城市微電網示范項目獲得售電許可，成為我國首個獲得電力業務許可證(供電類)的微電網。

據龍源電力有關負責人介紹，吐魯番新能源城市微電網是我國首個微電網示范項目，項目在293棟居民樓頂建設屋頂光伏8.7兆瓦，通過微電網系統向區域內5700多戶居民及機關事業單位、商業用戶、地源熱泵等用戶供電。

所謂微電網是指由分布式電源、用電負荷、配電設施、監控和保護裝置等組成的小型發配用電系統，分為并網型和獨立型兩種，可實現自我控制和自治管理。

兩年前，微電網項目建設就被正式提升至國家層面，要求在電網未覆蓋的偏遠地區、海島等，優先選擇新能源微電網方式，探索獨立供電技術和經營管理新模式。而吐魯番新能源城市微電網的成功示范，也將帶動全國微電網步入發展的快車道。

不過，在微電網迎來快速發展的同時，還面臨著一道必須邁過的坎：儲能問題，也被稱為新能源發展的“最后一公里”。

儲能發展存障礙

不久前，國家能源局發布《微電網管理辦法》(征求意見稿)，文件指出，微電網作為“互聯網+”智慧能源的重要支撐以及與大電網友好互動的技術手段，可以提高電力系統的安全性和可靠性，促進清潔能源的接入和就地消納，提升能源利用效率。

可以預見的是，一種能源供應的商業形態有望成為發展趨勢——用戶只需選擇一個綜合能源服務商，即可獲得冷熱電氣全方位能源供應，并獲得從能源需求—融資建設—運營管理—提效減排的一站式綜合能源服務。

在近日于北京召開的第四屆國際儲能峰會上，濟南大陸機電股份有限公司董事長荊書典表示，微電網就是要實現可再生能源在區域內最大限度的高效利用，把可再生能源作為主電源來首先使用，不足的再用網上的電源。它的應用需要一系列的標準和技術來推動配電網和分布式能源合理的構建，儲能在其中發揮了重要的作用。

“智能微電網產業鏈包含發電、變電、輸電、配電、用電、儲電、調度、管控和智能終端九個產業鏈，形成協同發展。其中最重要的是開展智能終端，要把智能終端的用能量和用能規律測量出來，進行有效的管理，以更有效地調度可再生能源。”荊書典說。

“如何把可再生能源優先用掉，消除棄風、棄光現象，最重要的是結合儲電，在峰值或者減峰值的時間把電賣掉，使可再生能源有更好的效益。”荊書典補充道。

中國可再生能源學會前任理事長石定寰指出，儲能無論在調頻還是在能量儲備方面所發揮的作用都將越來越大，但目前仍處于技術的發展、創新、應用、示范階段，如何更好地與能源系統結合，在應用上也還存在很多問題。

“儲能成本價格較高，一些儲能電池的安全性也存在一些問題。另外，在經濟上如何通過一個合理的電價來推動儲能技術的發展也是難點。從技術到經濟、政策乃至整個應用系統和應用管理，儲能都還有很多問題需要進行探索。”石定寰說。

電力規劃設計總院戰略規劃處副處長徐東杰也表示，儲能雖是多能互補系統的重要一環，但仍然存在發展障礙。首先就是技術路線不明確，“并不是說哪個路線好哪個路線不好，從世界范圍、全國范圍來看，電化學儲能、物理儲能、電池儲能大家都在推，但卻沒有一個占到主導地位”。

另外，徐東杰還指出，儲能的經濟性也有待提高，包括初始投資壽命維護以及能量的轉化率等。其次，國家雖然一直在講要扶持儲能，但最關鍵的儲能定價政策卻尚未出臺。不僅如此，儲能的市場機制不完善，也缺乏一定的數據支撐，大容量的項目相對較少。

探索更具優勢的儲能電池

“其實微電網從根本上來講并不是一個實體的系統，而是一種技術，是一種集成原網和多種能源及儲能負荷的技術。”天津天大求實電力新技術股份有限公司新能源事業部總經理張炎解釋道。

而對于儲能首要突破的問題，中國電力科學研究院電工與新材料所所長來小康認為，現階段我國主要解決的就是分鐘級到小時級的儲能問題，而這個階段儲能的問題，恰恰是電池、電化學的強項。發電側、用電側恰恰在這些時段上，能顯現出比較明顯的效果。

目前，儲能還處于各項技術并駕齊驅的階段，如抽水蓄能、鋰電池、鉛酸電池、鈉硫電池、液流電池等各領風騷，但同時也是各有制約。可再生能源發電相對常規電源而言，最大的不同是由于其間歇性帶來的輸出功率波動，未來對于大規模接入系統的可再生能源發電，能與之相匹配的大容量、低成本儲能技術將更具優勢。

北京愛索能源科技股份有限公司智慧能源事業部銷售總監白恩全表示，鈉硫電池有望在微電網中大有可為。“首先是使用壽命長，持續時間長，是電能存儲有效的一個方式;預防性的維護是最少的，并且可以針對部分系統進行維護，其他部分可以正常運行;通過配備高速的儲能雙向逆變器還可實現高速響應，響應時間可達到毫秒級;具備高可靠性，由于系統幾十年的累計經驗，鈉硫電池已被市場認證，單個模塊的可靠性可以達到99%。”白恩全列出鈉硫電池的多項優勢。

白恩全還表示，鈉硫電池還可以起到延期或消除輸電和配電的需求，并且可以吸收可再生能源波動。比如在太陽能發電和風力發電的非高峰時段，鈉硫電池可以提供6~8小時長期穩定的電池供應，對于一個化石峰值的電場起到了綠色環保的作用。

“對于微電網，鈉硫電池可以起到所有電網功能的作用，這些功能包括支持高水平的可再生能源發電、時間平移等，基本上電網所擁有的功能鈉硫電池都可以達到。”白恩全說。

北京大城綠川科技有限公司產品技術部副總經理王學云更關注的是鉛酸電池。他認為，從經濟性考慮，目前的普通鉛酸電池在0.45~0.7元/時，而鋰電池在1.5~3元/時，在工作溫度方面，目前鉛類電池還可在零下40~60℃范圍內工作。

鄂爾多斯大規模儲能技術研究所所長譚春青則認為，鉛酸電池是當前最成熟的技術，液流、鈉硫電池是目前相對成熟的新技術，而未來壓縮空氣儲能技術則具有很大的發展空間。

中國科學院院士、清華大學教授盧強也曾在接受媒體采訪時表示，壓縮空氣儲能不僅能發電，而且熱水還能供暖，二氧化碳排放量是零。要做中國的微電網，將之變成微能源網，不僅要電，還要冷要熱，所以能源變成一個智能微能源網群，就必須發展壓縮空氣儲能。

重視智能終端監控

由于微電網以分布式發電電源為主，每個分布式電源的容量都不是很大，但往往數量眾多，這就使微電網的控制不會像常規電網，可以實現由電網調度中心統一控制及故障處理，這就對微電網的運行及控制技術提出了新的要求。

有專家表示，微電網系統的關鍵技術是儲能技術，要重視對蓄電池組和電池單元運行狀態進行動態監控，精確測量電池的剩余電量，同時對電池進行充放電保護，單體電池均衡充電技術。

張炎表示，從微電網技術體系來講，它跟傳統的大的電力技術有異曲同工之妙，但是也有很多的差別在里面，總體來講也是包含方案設計、運行控制、運行優化、模擬方針、信息與通信等一系列的技術。

微電網的方案設計和運行策略具有極高的耦合性，“微電網約束了設備選型，包括系統結構、設備配置以及通訊方式、微電網運用的必要條件，統籌指導微電網的建設。”張炎說。

另外，容量設計方面，微電網會考慮不同的技術形式和技術流派。比如鉛酸、液硫，包括固體的電氣熱、水蓄、冰蓄技術參數和應用特點，根據用戶的實際情況來進行動態的選擇，之后再進行整體的容量設計與評估。

張炎表示，微電網項目里所能集成的能源形式非常多，包括冷熱電，都需要在統一的運行調度平臺下進行統一的調度管理。