基于微電網(wǎng)與配電網(wǎng)互動的綜合效益分析

胡曉光

摘要：經(jīng)濟的飛速發(fā)展，導致對能源的需求越來越大，電能這種在各行各業(yè)都必不可少的能源成為當前經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎能源。而能源枯竭和環(huán)境保護讓我我們面臨著要大力發(fā)展可再生能源的挑戰(zhàn)，從而降低消耗和破壞，發(fā)展經(jīng)濟效益的目的。微電網(wǎng)是一種相對于大電網(wǎng)而言的新型節(jié)能型發(fā)電網(wǎng)絡。本文主要分析微電網(wǎng)與配電網(wǎng)互動模式下所產(chǎn)生的環(huán)保、安全、經(jīng)濟、高效等巨大的經(jīng)濟和社會效益，為智能化綠色電力發(fā)展提供建議。

關鍵詞：微電網(wǎng)；配電網(wǎng)；互動；效益

引言：微電網(wǎng)主要由風力發(fā)電、小水力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、柴油發(fā)電、燃氣發(fā)電、燃料電池以及蓄電池組等發(fā)電能源在任意組合的基礎上，加上控制和計量裝置而成的獨立分散型發(fā)電系統(tǒng)。

1.微電網(wǎng)的特點

微電網(wǎng)是相對于傳統(tǒng)的大電網(wǎng)而言的能源網(wǎng)絡，主要構(gòu)成是儲能裝置、分布式電源、能量轉(zhuǎn)換裝置、電力負荷裝置、監(jiān)督檢測裝置和保護裝置等。它是一個小型的可以自行管理、控制和保護的配電系統(tǒng)。它在功率平衡控制、故障檢測、系統(tǒng)運行優(yōu)化、電能質(zhì)量管理與保護等方面具有自治能力。微電網(wǎng)的發(fā)電能源都是可再生能源，具有清潔、安全、經(jīng)濟、便捷和利用率高等方面的特點。在當前能源枯竭和環(huán)境破壞嚴峻的局面下，將微電網(wǎng)的穩(wěn)控性、綠色能源性、高效便捷性等特點發(fā)揮到最大限度，整合配電網(wǎng)的優(yōu)勢，實現(xiàn)與配電網(wǎng)和負荷之間信息及能量間的互動，形成多元化互補的智能化發(fā)電網(wǎng)絡成為必然趨勢。

2.微電網(wǎng)與配電網(wǎng)的互動模式及表現(xiàn)

微電網(wǎng)和配電網(wǎng)相互結(jié)合并互補，主要的互動模式有三種，即：社會性互動、經(jīng)濟性互動和技術性互動。這三種互動模式分別在社會用電層面、經(jīng)濟效益層面和技術支持層面進行互動。微電網(wǎng)與配電網(wǎng)互動的表現(xiàn)形式主要分為三種，分別是電力平穩(wěn)運行下的負荷經(jīng)濟分配、高負荷情況下輸出功率的調(diào)節(jié)和應急狀態(tài)下支持大電網(wǎng)的安全運行方式。如圖一所示是微電網(wǎng)并入配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)圖。

3.微電網(wǎng)與配電網(wǎng)互動的綜合效益

首先，微電網(wǎng)與配電網(wǎng)互動可以互補，將利益最大化。將微電網(wǎng)這種分布式發(fā)電網(wǎng)絡與配電網(wǎng)結(jié)合，可以提高配電網(wǎng)的管理效率和優(yōu)化控制模式。微電網(wǎng)的靈活、智能化、可控性、綠色性等優(yōu)勢有效的解決了配電網(wǎng)的高消耗、高破壞、超負荷等方面的缺點。微電網(wǎng)與配電網(wǎng)互動所產(chǎn)生的綜合效益主要從技術、經(jīng)濟和社會三方面著手分析：

3.1技術效益。微電網(wǎng)和配電網(wǎng)互動在技術層面帶來的技術效益主要表現(xiàn)在以下幾點：第一，微電網(wǎng)與配電網(wǎng)互動，能夠提高配電網(wǎng)對分布式能源的利用率，一方面可以提升配電網(wǎng)電壓質(zhì)量的穩(wěn)定性，另一方面又可以最大限度的降低配電網(wǎng)層級降壓方式帶來的電能損耗和環(huán)境破壞；第二，在電力系統(tǒng)的安全運行和可靠性上，微電網(wǎng)和配電網(wǎng)共同在平穩(wěn)運行情況下滿足用戶的不同用電需求，在緊急情況下，微電網(wǎng)的獨立可控性和自治性發(fā)揮作用，能夠迅速切換并檢測故障，自我治理，保障用戶的用電不間斷和安全性：第三，微電網(wǎng)與配電網(wǎng)互動能夠改善配電網(wǎng)的控制及運營管理缺陷。配電網(wǎng)在分布式供電、供電可靠性和安全性上都存在很大的弊端，導致配電網(wǎng)在運營管理和控制上都困難重重，而微電網(wǎng)的智能接入，可以直接彌補以上缺點，并且降低了經(jīng)濟成本和管理難度。

3.2經(jīng)濟效益。微電網(wǎng)與配電網(wǎng)互動帶來的經(jīng)濟效益是當前微電網(wǎng)得以發(fā)展的最關鍵因素，也是電力系統(tǒng)得以看好微電網(wǎng)的重要原因。配電網(wǎng)的巨大經(jīng)濟投入和產(chǎn)出不成正比，而微電網(wǎng)的接入可以降低電網(wǎng)投資的成本、降低燃料成本，并且在電網(wǎng)的投資效益、售電效益和熱備用效益等方面的作用都比較突出，極大的提高了整個電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。在基于經(jīng)濟效益層面，微電網(wǎng)絕對是不二選擇。

3.3社會效益。社會效益方面主要是在環(huán)境保護、新能源開發(fā)、節(jié)能減排、綠色電力發(fā)展、用戶滿意度和社會進步發(fā)展等方面的作用。微電網(wǎng)的能源安全、清潔，具有可再生性，與配電網(wǎng)互動可以降低電能損耗，提高能源利用率，保證電網(wǎng)運行的安全性和可靠性，從而提高用戶滿意度并維護社會經(jīng)濟的高速發(fā)展。如圖二所示，是微電網(wǎng)與配電網(wǎng)互動的綜合效益。

結(jié)語：當前經(jīng)濟社會發(fā)展對電能的需求越來越大，傳統(tǒng)的供電方式已經(jīng)無法滿足日益增長的用電量并危及用電安全。面對能源枯竭和環(huán)境保護難題，我們必須尋求新能源并傳統(tǒng)供電方式升級換代，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。微電網(wǎng)與配電網(wǎng)互動模式下所產(chǎn)生的環(huán)保、安全、經(jīng)濟、高效等巨大的經(jīng)濟和社會效益，為智能化綠色電力發(fā)展、電力市場改革、智能家居建設、綠色能源交通工具發(fā)展等方面都提供了可靠的保證。微電網(wǎng)促進了可再生能源的柔性就地消納，與配電網(wǎng)結(jié)合共同服務用戶，在用電安全、可靠性、低投入、高產(chǎn)出方面優(yōu)化升級電力系統(tǒng)。成為當前電網(wǎng)技術發(fā)展和前進的必然趨勢。