面對數(shù)千海島的電運難題，經(jīng)過多年的努力，我國微電網(wǎng)技術(shù)從“實驗室技術(shù)”走向“島礁應(yīng)用”，突破性落地，并逐漸探索出一條符合我國島嶼特點的微電網(wǎng)建設(shè)路徑，預(yù)計“十三五”后期產(chǎn)業(yè)將呈爆發(fā)式增長。
在取得全面突破和仍面臨多重難題的情況下，我國還需要通過政府引導(dǎo)和市場運行的雙引擎，將國家政策扶持和民營企業(yè)經(jīng)驗相結(jié)合，共同深化微電網(wǎng)技術(shù)戰(zhàn)略布局，加快占領(lǐng)全球微電網(wǎng)市場的制高點。
數(shù)千海島電運難題實現(xiàn)精準突破
我國海島數(shù)量眾多，面積大于500平方米的海島有6961個，海島電力保障是實現(xiàn)島嶼有人居住、值守、宣誓主權(quán)、捍衛(wèi)戰(zhàn)略要沖的關(guān)鍵條件，但一直以來偏遠海島電力穩(wěn)定是困擾駐軍用電、海事、通訊等的重大問題。
近年來，我國啟動了大量與“微電網(wǎng)”密切相關(guān)項目、課題、技術(shù)攻關(guān)，包括浙江南麂島、鹿西島、東福山島微電網(wǎng)、江蘇連云港車牛三島微電網(wǎng)等順利實施，意味著我國已經(jīng)突破困擾全球海島電網(wǎng)運行的諸多難題。
連云港車牛三島距離連云港60多公里，2012年之前，島上中國移動、海事局、邊防駐軍均依靠柴油、太陽能、風力發(fā)電系統(tǒng)供電，但各自為政，電源和電網(wǎng)“不共享”“不交換”“不補償”，電網(wǎng)“不穩(wěn)定”“效率低”。國家電網(wǎng)江蘇省電力公司啟動微電網(wǎng)建設(shè)項目時，中國移動10千瓦風力發(fā)電機幾乎處于癱瘓狀態(tài)，海事光伏電站也折損嚴重。通過“微電網(wǎng)”改造，如今30千瓦屋頂光伏、30千瓦柴油發(fā)電機和鉛碳電池儲能實現(xiàn)了軍事設(shè)施、通信設(shè)備、海水淡化系統(tǒng)以及空調(diào)、冰箱、日常照明等用電負荷需求。
國家電網(wǎng)浙江省電力公司對浙江省南麂島采取風能、太陽能、柴油發(fā)電和蓄電池儲能相結(jié)合的風光柴儲分布式發(fā)電綜合系統(tǒng)，利用太陽能和風能，通過4套鋰電池組和2個超級電容來進行儲能，確保穩(wěn)定供電的同時做到低碳、低排放。
經(jīng)過多年努力，我國微電網(wǎng)已經(jīng)具備從“實驗室向?qū)崙?zhàn)地”轉(zhuǎn)化的能力。電網(wǎng)浙江省電力公司、江蘇省電力公司、南方電網(wǎng)廣西公司等地方通過大量科研課題投入，探索出一條基于中國海洋島嶼特點的微電網(wǎng)建設(shè)路徑。
江蘇電力科學(xué)院專家袁曉冬介紹，智能微電網(wǎng)具備“可思考的大腦”，對于全國所有“高海邊無”（高海拔、海島、邊防、無人區(qū)）地區(qū)的持續(xù)可靠用電具有重要意義：“這些突破意味著我國已經(jīng)占據(jù)全球微電網(wǎng)技術(shù)的前沿地段，而且占據(jù)了微電網(wǎng)技術(shù)‘標準制定’的話語權(quán)。”
微電網(wǎng)深度布局面臨三大難題
盡管國家能源局等多個主管部門已經(jīng)出臺了鼓勵微電網(wǎng)的措施，但從技術(shù)論證到產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展期，仍然面臨著以下障礙：
一是缺乏市場化運作的機制，前期投入均是按照項目課題方式運行，缺乏符合市場規(guī)律的投入成本考量模式。
現(xiàn)有的示范項目基本上都是民生工程，依托于科技攻關(guān)項目而建設(shè)，缺乏商業(yè)價值論證。車牛山島微電網(wǎng)項目試驗性經(jīng)費超過600萬元，還僅僅局限于對微電網(wǎng)操控項目以及一些設(shè)備采購的開支。分布式電源和配套設(shè)備成本較高依舊是制約微電網(wǎng)上下游供應(yīng)商、運營商實現(xiàn)規(guī)?；虡I(yè)實踐的主要因素。盡管過去5年分布式光伏發(fā)電成本降幅超過70%，但成本仍是常規(guī)能源發(fā)電成本的兩倍左右，對政策補貼依賴度高。分布式能源的燃氣輪機、內(nèi)燃機我國還很難有“進口替代”的設(shè)備，導(dǎo)致我國微電網(wǎng)的初投資和運維成本都很高。
南方電網(wǎng)廣西公司技術(shù)專家坦言，缺少專門針對微電網(wǎng)設(shè)計的補貼機制，大量成本難以覆蓋，缺乏有效反映微電網(wǎng)供電可靠性、運行靈活性價值的市場體系，都是制約微電網(wǎng)商業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展的重要因素。
二是整個行業(yè)缺乏頂層設(shè)計，行業(yè)工業(yè)標準體系還不完善。
多項涉及微電網(wǎng)的技術(shù)規(guī)范、運營管理、建設(shè)許可等方面的標準正逐步得以制定并發(fā)布。但總體看，我國微電網(wǎng)的行業(yè)標準還處在起步階段。
多位一線微電網(wǎng)技術(shù)專家坦言，由于我國微電網(wǎng)的行業(yè)領(lǐng)域還缺乏明確的頂層設(shè)計，大量細節(jié)性、可操作性的技術(shù)規(guī)范，尚未出臺，導(dǎo)致微電網(wǎng)市場的巨大潛力尚未打開，更多的技術(shù)成長空間也未能實現(xiàn)與“電網(wǎng)建設(shè)”“市場規(guī)模”同時突破。
據(jù)南方電網(wǎng)廣西南寧供電局計劃部主任蔣權(quán)輝介紹，光伏電源廠家并網(wǎng)接入系統(tǒng)不統(tǒng)一，運維中極易產(chǎn)生“小微電源倒送電”的安全風險，這是導(dǎo)致行業(yè)無法大范圍應(yīng)用的重要原因。
三是微電網(wǎng)分布比較分散，后期運維的人工成本高。
綜合業(yè)內(nèi)人士觀點，考慮最低化生命周期成本，對蓄電池和電力電子設(shè)備可靠性要求高，微電網(wǎng)設(shè)計壽命應(yīng)該在20年以上；儲能逆變器要求具備集成管理多種可再生能源，支持多機并聯(lián)滿足模塊化拓展的能力；可靠、低成本的通訊方式，能夠支持即時的電源、負荷運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集，方便遠程運維；對于終端用戶而言，需要更加便捷的支付方式，對于微電網(wǎng)運營商而言，需要統(tǒng)一的、清晰的交易管理和賬目管理?！斑@些都是迫在眉睫需要解決的問題。”
加速占領(lǐng)全球微電網(wǎng)市場
業(yè)內(nèi)人士建議，我國微電網(wǎng)島嶼應(yīng)用領(lǐng)域取得全面突破的前提下，應(yīng)通過政府引導(dǎo)和市場手段并行的方式，加快占領(lǐng)全球微電網(wǎng)市場的制高點，在我國邊防要沖沿海島嶼的戰(zhàn)略軍事要地加快使用。
一是從國家戰(zhàn)略高度，加快推動沿海島嶼微電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和推廣。
由于微電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)具有很強的“一島一策”“一地一策”的特性，國家應(yīng)給予國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等大型國有企業(yè)更多的科研類型項目支持，并將已經(jīng)具備推廣能力的成熟的設(shè)計方案、產(chǎn)品等向更多領(lǐng)域推廣，通過科研項目立項、執(zhí)行、驗收等方式，推動微電網(wǎng)在更多領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，為我國邁向“海洋強國”奠定穩(wěn)定的“能源基礎(chǔ)”。
二是借鑒民營企業(yè)在海外微電網(wǎng)建設(shè)運營方面的成功經(jīng)驗，為條件適宜的海島推動微電網(wǎng)市場化提供重要“民間力量”。
南方電網(wǎng)廣西調(diào)度中心專家建議，充分掌握民營企業(yè)在巴西、塞內(nèi)加爾等國家和地區(qū)“微電網(wǎng)”建設(shè)和運營的成功經(jīng)驗。如杭州海興電力科技股份有限公司就有海外配網(wǎng)資產(chǎn)運營，巴西子公司EPCE為巴西最大的配網(wǎng)公司CEMIG提供運檢服務(wù)，覆蓋155個城市的配電網(wǎng)絡(luò)。
三是對沿海島礁的風光油氣等能源數(shù)據(jù)進行全面盤點，為微電網(wǎng)在島嶼的推廣奠定重要的“氣象數(shù)據(jù)基礎(chǔ)”。
我國微電網(wǎng)試驗涉及不少島礁，其水文、日照等氣象數(shù)據(jù)存在缺失，大量數(shù)據(jù)通過科研項目合作的方式，從美國、歐洲、日本以及其他發(fā)達國家和地區(qū)獲取。業(yè)內(nèi)人士建議，加快建立統(tǒng)一的沿海島礁氣象、日照、水文、潮汐、洋流數(shù)據(jù)收集、分析、研判、預(yù)測體系，這既是為微電網(wǎng)建設(shè)提供重要的數(shù)據(jù)支撐，也是彌補我國沿海數(shù)據(jù)不足的重要渠道。
四是以市場化手段全力推動微電網(wǎng)在數(shù)千孤島中的應(yīng)用。
電力體制改革的市場放開能在短時間里實現(xiàn)“爆炸式增長”的平臺就是微電網(wǎng)和微電網(wǎng)群。單靠分布式發(fā)電或者儲能只是一種能量的調(diào)度或者生產(chǎn)形式，不能構(gòu)成收益平臺，而微電網(wǎng)或者微電網(wǎng)群能夠更好實現(xiàn)運營優(yōu)化管理，是最基礎(chǔ)的基礎(chǔ)平臺和裝備平臺。因此宜盡快將微電網(wǎng)建設(shè)提到國家的戰(zhàn)略日程，在孤島上加快推廣應(yīng)用。
