您的位置:      首頁  /  聶光輝:微電網與大電網融合的經...
聶光輝:微電網與大電網融合的經濟性路徑
2019-01-16 17:08:33
摘要:在當前的微電網概念中,微電網是指由分布式電源、儲能裝置、能源轉換裝置、負荷、監控和保護裝置等組成的小型發配電系統,是能夠實現自我控制、保護和管理的智能化的自治系統。

       根據世界電網的發展歷史來分析,可以將世界電網的發展分為三大階段。第一階段的發展是世界二戰以前以小機組、低電壓為主要特征,受制于當時的電網規模及技術,通常以孤立電網的形式存在,這一階段被視為電網的興起階段。世界二戰以后,電網才真正迎來了規模化發展階段,伴隨著當時美蘇爭霸的政治影響,大機組、超高壓被視為電網技術突破的重要競爭指標。在第二階段后期,地緣政治的因素對于電網發展的影響被淡化,大電網互聯互通逐漸取代超高壓、大機組成為重要特征。目前,世界電網的發展處于第三階段,是第二階段的延續,同時又是第一、二階段的融合。第三階段的電網發展是以新能源革命為重要背景,微電網概念的真正誕生是在第三階段,盡管在電網發展歷史中的第一、二階段中也有以孤立小電網的形式存在,且有并網的需求,但和目前的微電網概念還是有本質的區別。

       在當前的微電網概念中,微電網是指由分布式電源、儲能裝置、能源轉換裝置、負荷、監控和保護裝置等組成的小型發配電系統,是能夠實現自我控制、保護和管理的智能化的自治系統。在技術上,微電網技術內涵在于解決分布式能源靈活、高效的并網運行問題,但微電網并網過程并不是想象得那么簡單,主要原因是來自于非技術層面。作為智能配電系統的一部分,尤其在可再生能源有效接入大電網的過程中,依托政策的推進確保新能源革命成功的同時,卻掩蓋了微電網與大電網融合過程中的經濟性問題的討論。

       以微電網與大電網融合經濟性問題研究作為切入點,是基于微電網技術和大電網技術基礎上又融合經濟學知識的交叉性討論,在新能源或可再生能源成為經濟發展新動能的重要產業背景下,厘清微電網與大電網融合背后的經濟性問題,不但對區域產業發展有積極作用,或將對全國范圍內的能源產業結構調整有部分參考價值,尤其對于電力改革的深入推進或將起到一定的積極影響,最起碼對目前的增量配電網業務中的微電網項目建設有一定的積極作用。

       微電網與大電網融合應側重技術實現路徑的經濟性討論

       目前微電網項目實際上還處于政府主導的示范階段,并沒有真正進入到市場競爭的環境中,微電網建設和發展的初衷在于解決分布式能源“即插即用”的問題,同時通過政策導向作用最大限度地利用可再生能源和清潔能源;而大電網出于安全穩定運行的考慮,對于微電網接入缺乏內在的需求,新一輪電力體制改革中涉及到的能源結構調整也是基于政策的壓力,基于頂層設計的思考展開的對于微電網與電網并網進行必要的技術可行性分析。針對微電網與大電網并網的系統功能、性能及實現智能化的電力系統的各項約束條件,從技術角度研究微電網與大電網融合成大系統的可能性,是討論微電網與大電網融合經濟性問題的技術基礎。對于微電網與大電網并網,目前主要的關注點集中在如何通過技術應用實現微電網的并網行為,微電網建設項目分析側重于建設的必要性及負荷需求分析,而大系統接受微電網這一小系統側重于接入方案的設計以及系統接入過程中的技術保障。微電網接入到大電網帶來電力資源的重新配置或調整,以及對大電網原有的監控系統及調度自動化、二次系統安全防護等構成一定的挑戰,這是微電網與大電網融合后帶來的技術應用改變的必然結果。

       對于微電網與大電網融合過程中的技術可行性討論不能僅從實現并網的愿景作為唯一目標,更應該從技術實現路徑的經濟性問題著手。技術可行性分析與技術實現路徑的經濟性問題分析是有本質區別的,技術實現路徑的經濟性問題,落腳點在于微電網并網的最優方案的獲取。微電網與大電網融合標準是最基本的要求,真正發揮微電網的潛力需要在技術實現路徑的最優上下功夫,甚至可能基于微電網并網技術路徑的經濟性問題形成新的市場競爭空間。

       微電網與大電網融合過程不能忽視大電網運行成本變化

       配電系統中大量的微電網存在將改變原有的電力系統在中低層面的結構與運行方式,除了在技術上要解決配電系統中大規模的微電網接入問題,更重要的是解決大量的微電網接入后帶來的大電網運行成本的變化問題。同時,微電網的接入對于傳統的電力系統運營和管理模式也會產生諸多影響,可能會衍生出一些能源服務類企業主體,這些都直接或間接構成了影響電網運行成本問題的要素。而采取什么樣的經濟評價方法又將直接或間接關系到電網運行成本的計算問題,因此選取怎樣的經濟評價手段與指標顯得非常重要。

       過分地強調微電網與大電網的融合而忽視給大電網運行成本帶來的變化,將會直接導致大電網對微電網接受程度的降低,如果調動大電網在參與微電網并網過程中的積極性,重要的一點就是要把接入后大電網的運行成本的變化考慮進去,作為衡量并網后形成大系統的重要經濟指標。目前對于微電網與大電網融合主要采用的經濟評價方式仍停留在經濟效果、現金流量、投資與資產、固定資產折舊等要素上,在經濟評價方式與指標上缺乏對電網發展的時代背景的研究是目前忽視大電網運行成本變化的重要原因之一。我國電網投資改革是從國家行政主導投資向市場逐步放開的發展過程,從市場作用的程度來講,目前并不是一個完全自由競爭的電網市場格局。這也是原有大電網利益被忽視的原因所在。但是如果要調動初具市場競爭形態的大電網的積極性,基于利益調整與分配的市場引導是必不可少的。

       在新一輪電力體制改革中,對于大電網利益訴求的考慮過于薄弱,過度強調了電力體制改革的紅利再分配,而沒有考慮對大電網資源配置權的削弱所帶來的不利因素以及產生的消極情緒。在強調微電網作為大電網重要補充的同時,需要更多地意識到是微電網的并網需求,解決的是大量的分布式新能源難以消納的問題,從意愿上來講,在沒有改變現有電網利益格局的情況下,微電網的并網需求要比大電網的接受程度高得多。在討論微電網并網的效益問題時,需要明確兩個前提,一是微電網的電源多數是間歇性的可再生能源,大量的可再生能源并入大電網將造成原有電網的電壓浮動,即便是通過儲能裝置優化后的微電網具有穩定電壓及頻率功能,但對于大電網而言,本質上缺乏穩定性的大量可再生能源進入到大電網都會被視為一個不穩定因素。大電網為彌補這一不穩定因素可能帶來的危害所產生的運營成本的變化需要被重視。

       微電網與大電網融合對于電價體系調整及電價走勢的影響

       電力是商品,微電網與大電網融合所發生的運行成本的改變勢必影響到最終的電價變化,同時國家所出臺的類似可再生能源配額制度、碳排放交易等嘗試,都會對微電網與大電網融合產生一定的影響,這些最終都將反映到電價體系當中,能否厘清電力結構變化后的電價體系構成及走勢,對于售電側改革中出現的售電主體的經營和管理模式的調整至關重要,甚至對于能源供需兩側的結構調整都有重要的參考價值。

       微電網與大電網融合后帶來的電網運行成本的變化該由誰承擔的問題,實際上是討論微電網并網經濟性問題的落腳點。從目前大電網所處的發展階段來看,我國大力發展微電網的意圖在于擴大可再生能源的利用在整個能源結構中的占比,單從能源消費的經濟性要素著手忽略掉可再生能源的環境效益,能源消費的成本是提高了,誰來承擔這部分被提高的成本問題關乎微電網與大電網融合的經濟性問題是否真正得到解決。從目前已有的能源政策來看,全民共同承擔可再生能源消費帶來的階段性成本提高是能源改革的重要發展趨勢。

       在過去的電價體系中,以可再生能源為電源代表的微電網所蘊藏著的不確定因素并沒有得到更好的體現,新一輪電力體制改革有意通過市場調節機制引導能源消費市場的形成,但迫于當前電網的格局以及可再生能源發展政策的多重擠壓,事實上并沒有很好地發揮市場調節的作用,以致有部分專家認為是否把真正形成了市場化的電力交易行為作為衡量電力體制改革的成敗比較合理。目前,討論新一輪電力體制改革成敗的問題為時尚早,從目前電力體制改革中售電側改革出現了新的市場主體來看,形成電力市場化交易的可能性還是存在的。

       在討論微電網與大電網融合問題上,基于微電網技術與現有的大電網技術,這是現有的技術基礎,而融合經濟性知識來理解微電網與大電網融合后所帶來的運行成本的變化以及電價的變化,則是面向解決問題的社會發展因素研究。現階段,究竟由誰來承擔微電網發展過程中的電價成本以及發展微電網項目的補貼資金該由誰來出,實際上是需要亟待解決且明確的問題。地方政府財政不愿意承擔這部分責任,而電網公司由于本身的利益沒有得到良好體現,也缺乏承擔這部分責任的積極性,作為增量配電網業務中的一些微電網項目投資與建設者在現有的業務模式下難以存活,解決這些問題的關鍵最終仍會落腳到電價機制改革上,電價問題實際上也是新一輪電力體制改革的核心問題。

       總的來講,微電網與大電網融合的經濟性問題不是單一的技術性問題,也不是單一的經濟性問題,實際上是社會發展問題,是能源消費結構調整過程中衍生的社會性問題,單一依托現有的電網公司、地方政府或微電網投資建設方無法徹底解決,需要多方共同努力。在討論微電網與大電網融合的過程中,各方的利益訴求都應該考慮到,這樣才能調動參與者的積極性。政府的責任除了確保能源消費政策調整的導向性問題正確外,更多的在于制定出確保政策能夠真正實施的配套保障性措施。而對于微電網投資與建設者而言,真正的挑戰是搞清楚微電網并網過程中該采取怎樣的運行策略,既能有效降低微電網運行成本以提高綜合效益,又能滿足國家能源政策的環保要求,提高微電網穩定運行的可靠性,爭取到大電網更多的接納。

       微電網與大電網融合是世界電網發展到第三階段的必然結果,也是世界能源消費調整的關鍵一步,同時也是建立區域能源互聯網的重要實踐環節,我國能源消費順應世界能源的發展趨勢,同時又是世界能源消費的引領者,能否真正解決好微電網與大電網融合過程中的諸多問題,實際上也關系著我國的多項新能源、可再生能源政策是否能夠有效落地的關鍵。而在電價體系變革中能否體現出微電網與大電網融合后的運行成本的變化,則是檢驗新一輪電力體制改革是否真正發揮了市場競爭規律的重要實踐。(來源:中國電力企業管理   作者:聶光輝)

智慧能源會展
智慧能源企業
2019中超直播哪里看