微电网(Microgrid)是指依照特定的架构和服务准则,将一定范围内的电力设施集群在一起,共同实现无线网络连接,形成封闭的电力系统,可独立运行也可参与正常电网运行,用于满足现场服务地区资源消费需求的多样化电力系统。全球微电网目前在发展方面还处于萌芽阶段,但随着技术和市场的发展,未来发展前景一片大好。

【发展标准】
微电网可根据负荷、发电技术,既可以是有线架构,也可以是无线架构,可以容纳燃料电池、太阳能电池、风力发电机组以及智能传感器、数据采集设备、仪表计量等设备。发展标准主要可以分为三类:
1. 分布式能源:微电网可采用各种可再生能源,如太阳能、风能、地热等,以及储能技术,来满足用户的电能需求;
2. 智能控制:利用能源信息技术,实现相关设备的集群管理,及时有效地实现能源的调度,使微电网的运行更加稳定;
3. 负荷调度:利用负荷预测技术、负荷调控技术,充分利用能源资源,实现用电负荷的有效调度。
【现状】
与微电网发展方面,全球市场正处于一个发展示范阶段,科学家们正在不断改进技术,并朝着新的领域拓展发展。下面从实际应用和发展趋势两方面简单分析一下。
【实际应用】
全球微电网市场政府是主要发展动力,它们正在倡导分布式发电技术的应用,向消费者推广可再生能源发电,减少脱离中心控制的偶发停电。例如,美国全国实施“微电网创新计划”,立足当地运行以及补充集中电网的需求,带动当地创新和就业;德国在Energiewende改革中,采用微电网技术推动改革,提高能源效率;在拉丁美洲,智能微电网发电解决电力缺口,帮助数百万低收入家庭获得可靠便宜电力,改变传统燃料烧饼供能方式;印度则活跃结合太阳能和燃料电池的发电,消除农村地区的电力缺口。此外,微电网周边的基础设施建设也在积极发展,比如仓储中心等。
【发展趋势】
一方面,微电网技术正在发展,微电网也会受X网技术(信息、通信、智能、云计算)的影响,加快发展速度,更可以利用先进的储能技术和智能控制系统,提高微电网充分利用率。另一方面,在法律和政策方面,发展微电网也需要解决“动力市场效应”的问题,通过合理的电价政策和市场准入标准,为发展微电网提供更多可能性。
从上文可以看出,全球微电网市场正处于一个发展示范阶段,
一、微电网的概念
微电网是一种灵活可控、可进行有序存储、可调节设备和可管理的分布式发电和负载技术,它是实现可再生能源发电融入电网以及更加安全和可靠的电网供电的重要手段。微电网可将就近生产的能源有序的放入供电系统,减少电力的整体运输损耗,还可以有效应对负荷的峰谷和断容,稳定电网负荷,提高安全可靠性和系统可伸缩性,有效地利用能源资源。
二、微电网的发展标准
(1)从技术层面上考虑,微电网是在一定范围内把用户、标准配电网和可再生能源按照国家标准和技术要求耦合联结到一起构建的电力系统,包括发电、负荷调度、分布式发电与储能、负荷管理等功能,具有自发联结、自主调度和通信控制能力,其和标准典型的电网拓扑相比,具有低延迟、低阻抗和低损耗的优点。
(2)从管理机制上考虑,微电网的管理机制主要包括电网监测与控制,负荷管理,能源流传输优化,新能源接入等,其中主要包括对参与单位(用电和发电单位)参与规则,以及其涉及的分销、调度、贡献与转移、用电和发电等特定内容,旨在处理兼容性、可扩展性、安全性与可靠性等问题,以实现负荷链和能源链之间的有序转化和传输。
三、微电网的发展现状
微电网的发展现状主要表现在三个方面:
(1)技术发展:如可编程控制器、智能协议、复杂逻辑、网络技术等。这些技术理论和实践研究,同时收束了实现微电网应用的技术支撑体系,为发展提供了强大的支撑力量。
(2)法规发展:世界各国通过修订国家电力市场和管理制度,并实施微电网逐步消减的补贴体系,同时制定新的政策,促进微电网的应用和发展。
(3)市场发展:如智能电网、储能技术、分布式发电技术、电力能源管理技术和智能用电系统等。随着技术的发展,微电网市场领域不断扩大,其应用场景也不断增多,为市场提供新的投资和营销机会。
四、微电网的未来
随着微电网技术不断完善,全球微电网发展趋势被越来越多的国家和地方采纳,今后有望成为可再生能源发电融入电网的重要手段。
在未来,微电网发展都将朝着形成完善的技术体系、科学的管理模式、充分的利用资源、最大限度地节约能源的方向发展,为用电和发电单位实现安全高效的供电服务,保障电网的可扩展性和安全性,从而有效地解决相关的能源问题。