分布式光伏前景：智慧能源遇见未来！多能互补及成本分析

（1）微电网的定义

微电网(Micro-Grid)是由分布式电源、负荷、储能、变配电和控制系统构成的小型电力系统。

微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治电力系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤网运行。

微电网是相对传统大电网的一个概念，发展微电网能够充分促进分布式可再生能源的大规模接入。微电网与大电网是相辅相成的，尤其在大电网没有覆盖的地区可以发挥更大的作用，以弥补大电网的不足。

（2）微电网的划分

按照运行方式划分：并网型、孤网型（独立型）

按照电网类型划分：交流微电网、直流微电网、混合型

按照电压等级划分：低压（400V-1kV）、中压（1-35kV）、高压（35kV以上）

按照规模划分：小型（电网容量〈500kVA）、中型（500kVA<=电网容量〈6MVA）、大型（电网容量〉6MVA）

（3）微电网的应用

独立型微电网：不依赖于外部电网，可以通过分布式电源、储能系统独立、稳定、长期地给负荷供电。可分为直流型、交流型、交直流混合型三种。

2.1、分布式电源

独立型微电网相关的分布式电源：光伏发电、风力发电、燃气发电（天然气、沼气）、生物质发电、海洋能发电、小水电、柴油发电

优点：可利用丰富的清洁和可再生能源。

缺点：一些可再生能源具有间歇性和随机性。

独立型微电网相关的分布式电源，其中分布式光伏是最有潜力的可再生能源，适应面广，受限制少，技术进步快和成本下降迅速，最有应用前景。

困难：地难找，电难接，补贴慢，用电需求不稳定

对策：可以采用独立型微电网方式，不依赖于电网；寻求适合的用电需求，真正实现自发自用。

2.2、储能系统

（1）独立型微电网相关的储能系统：

• 化学储能（铅酸电池、铅酸胶休电池、铅碳电池、铅品电池、锂电池：磷酸铁悝、锰酸锂、三元、钛酸悝，液流电池：全钒液流、锌溴，镍氢电池、钠硫电池、锌空、锂空）

• 物理储能（抽水蓄能、压缩空气、飞轮、相变储能、超级电容器、超导储能、蓄热蓄冷）

储能系统是独立型微电网不可或缺的组成部分，也是造成微电网系统成本高的主要原因。

需要找到大輻降低储能成木的方式方法：1、技术进步；2、商业模式创新（结合电动汽车充放电、退役电池梯级利用）

（1）系统规模、组成部分及造价估算：

• 分布式光伏发电（100kW）（70万元）（采用单晶硅、多晶硅，组串式逆变器，含施工）

• 铅碳电池储能（50kW*2H)（8万元）（铅碳电池目前性价比较高）

• 储能整流、逆变系统（10万元）

• 负荷（功率小于150kw，日用电量小于400kWH）

• 配电系统（3万元）

• 电网控制系统（2万元）

• 其他费用（5万元）

• 合计：98万元

按照习惯，以分布式电源功率核算，上述配置典型独立型微电网系统的单位·造价：9.8元/每瓦

（2）可满足的用电负荷：

• 交流型（日常用电：照明、空调、电机）

• 直流型（电动汽车充电、LED照明）（如果分布式发电、储能、负荷都直接采用直流方式，则系统的效率更高，成本更低。预计可降低成本]以上，提高效率5％以上）

• 交直流混合型

目前独立型微电网技术上都己成熟，成本可控，具备推广条件。

独立型微电网推广面临的困难：

• 成木高（分布式电源、储能）

• 生命周期短与运营维护难（主要是储能寿命短，微电网控制及能量管理的技术较复杂）

• 政策支持不足：独立式的可再生能源（风、光等）发电的计量与补贴申请困难。目前国家对于独立型微电网，及涉及的可再生能源发电、储能、变配电及控制系统，尚无明确的计量标准与支持政策。

• 观念和认识有待提高。

对策：

• 分布式发电成本下降（趋势是：光伏发电成木〈火电）

• 储能技术进步，电池寿命延长，成本降低。

• 多方争取国家认可独立型微电网可再生能源（风、光等）发电的计量（制定标准并推广实施），并及时给与现有政策的各项补贴；在发展前期，也能给予独立型微电网、储能补贴政策。

• 结合新型的负荷的推广应用机会：电动汽车充电、煤改电供暖、地热泵。

独立型微电网的发展前景展望：

• 基于分布式光伏+储能的独立型微电网，最有前景；

• 将首先在特殊应用场合取得突破（电动汽车充电、岛屿供电）

未来用户用电有两种选择；大电网、独立微电网。未来的大电网将是：昂贵的、地域受限、不方便灵活的。未来的独立型微电网将是：便宜的、限制少、方便灵活的。

独立型微电网的推广应用方向：

• 独立光伏电动汽车充换电站

• 独立光伏水泵灌溉系统

• 独立光伏制氢系统

• 独立风光储村庄供电系统

• 独立风光柴储岛屿供电系统

• 独立风电海水淡化系统