微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行研究綜述

楊偉

【摘要】微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)之所以得到興起和發(fā)展，與微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中的優(yōu)勢(shì)有直接關(guān)系。從專(zhuān)業(yè)的角度分析，微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中的運(yùn)行分析需要從與傳統(tǒng)電網(wǎng)運(yùn)行的對(duì)比以及具體運(yùn)行中的模型建立兩方面進(jìn)行，本文以上述兩個(gè)方面為切入點(diǎn)，探討微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)勢(shì)以及經(jīng)濟(jì)模型的科學(xué)建立。

【關(guān)鍵詞】微電網(wǎng);傳統(tǒng)電網(wǎng);經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行研究需要結(jié)合實(shí)際建立不同的運(yùn)行與管理模式，這一方面體現(xiàn)出微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的專(zhuān)業(yè)性。另一方面也體現(xiàn)出了微電網(wǎng)運(yùn)行的系統(tǒng)化和經(jīng)濟(jì)性特征。為了取得更好的運(yùn)行效果，針對(duì)具體的運(yùn)行模式進(jìn)行分析研究是非常必要的。

一、微電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的對(duì)比分析

關(guān)于經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的研究在初級(jí)階段需要通過(guò)其與傳統(tǒng)電網(wǎng)的對(duì)比觀(guān)察出兩者的區(qū)別，從而找到微電網(wǎng)運(yùn)行的優(yōu)勢(shì)和特征。下文從網(wǎng)損和發(fā)電設(shè)備兩個(gè)維度探討兩類(lèi)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的區(qū)別。

（一）網(wǎng)損分析

傳統(tǒng)電網(wǎng)的運(yùn)行中，發(fā)電廠(chǎng)、輸電線(xiàn)路以及配電系統(tǒng)是電力網(wǎng)絡(luò)的主要組成部分。另外還包括了一部分負(fù)荷結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代的電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模背景下，整體的輸電電流流量大，輸電線(xiàn)路的總長(zhǎng)度也長(zhǎng)，這意味著網(wǎng)損指標(biāo)的消耗量也是非常大的。一個(gè)傳統(tǒng)模式的發(fā)電廠(chǎng)消耗在輸配電線(xiàn)路運(yùn)行過(guò)程中的電量占到了電網(wǎng)運(yùn)行總量的10%。在微電網(wǎng)的運(yùn)行中，由于電網(wǎng)的分布區(qū)域在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的低壓配網(wǎng)一側(cè)，與用戶(hù)端的用電負(fù)荷在額度上比較接近，且微電源自身的容量也相對(duì)較小，這使得整個(gè)輸電線(xiàn)路在運(yùn)行過(guò)程中所消耗的電量也有所縮減。從一定程度上來(lái)說(shuō)，微電網(wǎng)運(yùn)行中的經(jīng)濟(jì)性研究中，網(wǎng)損指標(biāo)的消耗量可以忽略不計(jì)。

（二）發(fā)電設(shè)備分析

發(fā)電設(shè)備的分析需要從機(jī)組調(diào)控、發(fā)電成本以及能源利用三個(gè)方面進(jìn)行分析。其中，機(jī)組調(diào)控分析中，傳統(tǒng)的電網(wǎng)系統(tǒng)中的發(fā)電模式以火力發(fā)電和火力發(fā)電為主要模式。發(fā)電調(diào)度通常采用人工的形式。在微電網(wǎng)的背景下，電網(wǎng)中的電源主要呈現(xiàn)大量集中分布的形式，這種電源分布方式使得電源的出力過(guò)程和力度在控制難度上有所提升。調(diào)度工作也不由人工完成。由微型汽輪機(jī)完成。設(shè)備的啟動(dòng)和停止不會(huì)受到時(shí)間的限制，具有更高的調(diào)度靈活性。從發(fā)電成本的角度分析，微電網(wǎng)運(yùn)行中各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)的成本支出有非常大的差異。在微電網(wǎng)中，電源可以借助光伏電池或風(fēng)力發(fā)電機(jī)作為電源運(yùn)行動(dòng)力，這大大減低了電源的運(yùn)行維護(hù)成本，但相對(duì)于傳統(tǒng)的電網(wǎng)系統(tǒng)而言，微電網(wǎng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行設(shè)備在自身成本上更高。如果從經(jīng)濟(jì)性的角度上分析，可知微電網(wǎng)運(yùn)行在這方面的成本支出額度更高，但同步綜合微電網(wǎng)運(yùn)行的效益成本以及環(huán)保成本，總體上微電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性要優(yōu)于傳統(tǒng)電網(wǎng)運(yùn)行模式。從能源利用方面分析。以火力發(fā)電為例，其發(fā)電效率能夠達(dá)到35%的水平層次，微電網(wǎng)中單一運(yùn)用微型燃?xì)廨啓C(jī)的背景下，發(fā)電效率即可達(dá)到30%，如果進(jìn)一步應(yīng)用冷熱電聯(lián)產(chǎn)，則發(fā)電效率水平可提升至70%～90%。這意味著能源的梯級(jí)利用模式可以在微電網(wǎng)運(yùn)行的模式下順利實(shí)施。

二、微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)模式研究

在對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)與微電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析后，下文通過(guò)建立經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模型對(duì)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)進(jìn)行分析。

（一）調(diào)度模型分析

在電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行中，電網(wǎng)調(diào)度是非常重要的一個(gè)組成部分，合理的電網(wǎng)調(diào)度方法不僅能夠節(jié)約設(shè)備的運(yùn)用總量，達(dá)到節(jié)約投資成本的目的，也能夠通過(guò)提升項(xiàng)目運(yùn)行的效率減少運(yùn)行維護(hù)方面的成本以及基礎(chǔ)燃料的應(yīng)用量?；诔杀咀钚』脑瓌t，微型電網(wǎng)的調(diào)度模型建立需要設(shè)置目標(biāo)函數(shù)和約束條件，目標(biāo)函數(shù)中涉及的成本項(xiàng)目指標(biāo)包括了大電網(wǎng)與微電網(wǎng)的購(gòu)售電成本、燃料成本以及電源的運(yùn)行維護(hù)成本。另外還包括一部分輔助調(diào)度項(xiàng)目。關(guān)于模型的約束條件，包括了功率平衡約束和設(shè)備約束兩方面的內(nèi)容。如果對(duì)功率平衡約束進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分，可知這一約束指標(biāo)又可以細(xì)分為電功率和熱量平衡兩方面約束指標(biāo)。設(shè)備約束則主要是指蓄電池、三聯(lián)供電系統(tǒng)等方面的約束條件。從具體應(yīng)用的角度來(lái)說(shuō)，調(diào)度模型的建立有以下幾方面顯著特征，第一，模型性質(zhì)為靜態(tài)模型。第二，模型的項(xiàng)目指標(biāo)中包含了多個(gè)隨機(jī)變量。第三，不同元素之間的關(guān)系復(fù)雜性高。這意味著在模型建立的過(guò)程中工作難度和運(yùn)行維護(hù)的總體復(fù)雜性也會(huì)有所提升，另外，上文所述的基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)成本的問(wèn)題也需要納入到微電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)成本控制工作中。在建立調(diào)度模型時(shí)，需要綜合考慮實(shí)際應(yīng)用需求與成本支出額度，盡可能提升模型的科學(xué)性。

（二）環(huán)保經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)上的模型建立

環(huán)保經(jīng)濟(jì)原則是微電網(wǎng)運(yùn)行中需要遵循的一個(gè)基本原則，這也與微電網(wǎng)運(yùn)行中的靈活與環(huán)保性能本身有直接的關(guān)系。綠色環(huán)?，F(xiàn)階段已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的一個(gè)共同主題。因此，優(yōu)化和提升微電網(wǎng)運(yùn)行的環(huán)保經(jīng)濟(jì)性能是未來(lái)微電網(wǎng)發(fā)展和建設(shè)的一個(gè)主要目標(biāo)。在模型建立中可將約束條件項(xiàng)目加入污染氣體或溫室氣體的排放項(xiàng)目并同步在目標(biāo)函數(shù)中加入排放成本的指標(biāo)。將與環(huán)境污染相關(guān)的項(xiàng)目指標(biāo)直接融入到電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的控制條件中。從運(yùn)行負(fù)荷的減輕和運(yùn)行環(huán)保效能的提升角度構(gòu)建模型。從性質(zhì)上分析，基于環(huán)保經(jīng)濟(jì)前提的模型建立除了要達(dá)到經(jīng)濟(jì)收益和成本縮減的基本目標(biāo)，還非常重視環(huán)保方面的效能。在運(yùn)行效果上追求全面性和多元性。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜合來(lái)講，微電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比在運(yùn)行中的優(yōu)勢(shì)是非常突出的，為了取得更好的運(yùn)行效果，建設(shè)人員和運(yùn)行管理人員需要通過(guò)建立基于環(huán)保的科學(xué)模型為微電網(wǎng)運(yùn)行的優(yōu)化和完善提供支持，切實(shí)發(fā)揮出微電網(wǎng)運(yùn)行的作用，規(guī)避傳統(tǒng)電網(wǎng)在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問(wèn)題和不足。

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