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经济性是当前微电网发展的关键

2014-11-20 10:52:08 中国能源网   作者: 陈明灼  

如果把大电网比喻为人体中的大动脉的话,那么微电网就更像是一条一条细微的毛细血管。大电网的作用毋庸置疑,但是这几年随着大电网的规模不断扩大,它的弊端也日益凸显,它不仅成本高,运行难度大,而且也难以适应用户越来越高的安全和可靠性要求以及多样化的供电需求,而微电网技术的出现正好有效地克服了大电网的诸多缺点,尤其是随着分布式能源的发展,微网技术正越来越引起业界的关注与重视。近年来,有关微网技术的研讨会也是方兴未艾,热情一浪高过一浪。笔者有幸参加了于日前在天津召开的2014年国际微网大会,在媒体见面会上与参会的几个专家学者进行了沟通与交流。下文是当时的媒体与专家的交流实录:

左起分别为:王斯成(国家发改委能源研究所)、Reza Iravani(多伦多大学)、Ben Kroposki(美国国家可再生能源实验室)、Nikos Hatziargyrious(希腊雅典科技大学)、Johan Driesen(比利时专家)、Ryoichi Hara(日本早稻田大学)、王成山(天津大学)、茂美琴(合肥工业大学)、许洪华(北京科诺伟业科技有限公司,中科院电工所原所长)

提问:现在业内有观点认为储能技术的成熟与否直接影响了微电网应用成本的高低,不知道在座专家是怎么看待这一个观点的?谢谢!

回答:我的确同意您刚才说的这一点,现在储能是微电网的很关键的一环,但是我也希望大家能够知道储能是电池技术的范畴。我们首先得明白储能的目标是什么,是为了解决可再生性能源间歇性的发电问题,还是要把储能当作一个非常强大的后备支撑力量从而提高充电的可靠性,还是为了提升能效问题。在微电网技术中,在不同场合不同目的下储能的作用是不一样的。现在主流的观点认为储能技术已经是比较成熟了,尽管它是在不断的演化发展中,变得更小更轻更廉价等等。

提问:我们国家微网技术的短板在哪里,是技术方面还是政策方面?国际上有没有先进的经验可以借鉴?

回答:目前微电网在技术、经济与政策上都取得了一定的进步,微电网在我们国家还算是一个新的东西,在技术上还有很多东西需要研究。西方国家,在微电网的设计、功能互补的优化以及微电网的装备等都有很先进的东西,但是这些都属于技术范畴,对现阶段的我们来说,并不是不可克服。对于我们来说,现在最主要的问题是经济性问题。目前,我们国家主要是想如何通过微电网和储能来促进可再生能源的规模利用。除此之外,微网还有一些别的特殊用途,比如在边远无电地区的运用。

现在只要说到微电网,必然涉及到储能的问题,或者说要有一个很坚强的电源,这就必然导致成本的增加,所以一些微电网项目的经济性就成问题,而经济性问题就必然牵扯到现有的政策。微网在未来会在很多场合运用,它的意义,它的技术的经济性应该是很有前景,但是鼓励它的发展必须依靠政策,而这些政策目前也正在研究当中。到目前为止,我们国家有对可再生能源单独的鼓励政策,但是没有针对一个总体的微网系统的政策。

总之,微网的发展既要聚焦一个具体层面,研究它的经济性,同时又要站在一个大背景下,从一个更长远的角度考虑,从宏观背景上去着眼,这就是我们国家的体制问题。现阶段,国内外都是处于研究示范阶段,无论是经济性还是政策性都还有很多需要值得探讨的地方,但可以肯定的是未来的前景还是光明的。而且,微网能不能发挥作用,发挥多大的作用还得取决于国家的顶层设计,比如目前正热烈的讨论电力改革,如果把输电和配电分开管理,实际从商业模式上就会有更多自由投资人的参与,就能够形成一个持续发展的商业模式,而一旦形成后,并且技术瓶颈得到克服之后,经济就不是问题,就能形成一个综合的交流平台。

提问:刚才几个老师说到经济性和盈利模式的问题,我觉得美国的PJM地区可能效果就比较明显,因为美国PJM是一个相对成熟的市场,它在微电网的项目上也有一些应用,我想问PJM有没有一些经验可以分享?

回答:目前,美国出现了一些比较进步性的能源市场,比如PJM(美国最大的地区性ISO,独立系统运营商,全称是宾夕法尼亚州-新泽西州-马里兰州联网运行有限公司)这样独立的市场运营方就是其中的一个翘楚,现在PJM也在尝试使用多种技术来达到激励的效果。现在对于美国来讲,一大挑战不是技术层面上的,因为现在一系列的技术正在美国得到执行,其实更大的挑战来自于经济性。刚才大家谈到储能,它在我们整个微电网的应用过程中是一个非常重要的环节,如何使它更为廉价,这就是一个很重要也很关键的问题。现在一些学界正在探讨是不是可以进行虚拟性的储能,比如我们要进行峰荷的控制与调峰,这当中就需要虚拟性的储能把成本降下来。尤其在当前,如果希望消纳更多的可再生能源的话,如风能、太阳能,那么储能是用什么方式实现就变得非常重要。目前,PJM也正在试图在一种比较大规模的系统上进行储能新的试点,他们正在尝试新的技术,希望能够把这样虚拟储能技术利用起来之后减少储能的成本,毕竟这是一个很大的瓶颈。第二个挑战是市场的价格讯号问题,人们到底能够获得什么样的市场讯号是很关键的,PJM现在也正在开发这样非常积极的价格为导向性的市场,我想他们可以给我们提供很好的学习经验,毕竟他们是这个领域里面的前沿的企业,他们也正在挑战美国的电网运行方式,而且也希望帮助联邦电力监管委员会能够开发出一些新的规则,这些都是值得我们学习的地方。因此,我们处在一个多机会,多试点的时代,我们也是希望能够时时的给用电的客户们带来更大的便利。

提问:新能源汽车尤其是纯电动汽车是电力消化的一个重要环节,当前我们的国家也在大力的推进新能源汽车的使用。在这样的大环境下,它跟微电网之间有什么样的联系,对微电网会产生什么样的影响?

回答:无论是浙江的南麂岛还是广东的一些海岛,现在都面临着一个很大的问题就是资源与负荷的严重不匹配,这样大大降低了它的经济性。这些地方都是夏天需求的负荷大,而夏天的风能发电并不好,太阳能发电不错,但是在海岛上找地方建光伏电站比较困难,现在甚至都在讨论在海面上建设光伏发电。如果风能或者太阳能发出来的电都能被用掉,那么它的经济性就比较好,这就说到储能的问题。现在所谓的微网成本比较高,除了系统本身的一些要求外,增加的最大成本是储能。而电动汽车就是相当于一个储能的应用,因为汽车蓄电池充电了,就相当于增加了负荷,增加了应用,发出来的电就得到消纳,这样经济性就提高了。对于能源投资来说,储能可以做成双项的,它本身即可以调峰,也可以增加类似电动汽车这样的需求,这从另一方面说明对于海岛等地方,对微网应用的经济性影响最大的可能是需求。如果储能主要是用于电动汽车,然后再用到能源上,就相当于降低了整个系统的成本,同时也增加了需求,特别是孤岛等这些独立型的微电网。

在欧洲,现在有很多的电力消纳项目正在做,我们可以谈一下微电网的技术,它的确能够帮助我们解决电动汽车给我们电网带来很大负荷的问题,因为很多电动汽车要快速充电,快充的时候可能会带来这种负荷峰值,这时候我们可以用微电网来进行很好的补充来帮助他们提供电力。但另一方面,我们也可以通过电动汽车的蓄电池利用微网的技术给电网输电,我们的这种电动汽车给电网输电问题的解决,现在可能还是需要一些小型技术进一步的演化才能够达到一个量产级的实现,因为现在商业化的电动汽车里面还不能够非常好的实现从电动汽车给电网充电的可能。

提问:我们知道能源十二五规划有电网规划,不知道能源十三五规划会不会涉及到大电网与微电网协调方面的政策与内容?

回答:这个问题很好,从技术上来讲高比例的可再生能源如果是没有微电网和储能的话,实现起来非常困难,从技术上讲,微电网的发展一定会有助于电网可再生能源的吸收。大电网与微电网在技术上应该越来越和谐,他们之间没有冲突。在政策上,我们国家现在还没有一个政策允许微电网可以作为一个独立的运营商去经营微电网,它在微电网内作为运营商对用户进行售电,现在国家政策还没有这种突破。如果机制上能够有所突破的话,微电网的开发商能够直接对用户、整个微电网连着经营,可能更加有利于微电网的发展。

提问:刚才几个专家提到微电网有利于解决大电网与新能源消纳的问题,我想问一下目前微网在国内没有相关的技术标准?

回答:因为现在主要是经济性的问题,微电网在技术上肯定没有问题的,而且微电网接入公共配网的技术标准已经提早完成了,马上就要公布了,所以在技术上是没有问题的。但是在经济上,真正发展微电网一定要加上储能,这样的话必然成本会提升上去,这带来的好处是跟电网连接更加友好,但是经济问题没有政策支持的话,它不可能得到很好的发展,所以说至少在十三五期间还需要一个补贴政策的支持,不是在现有的可再生能源政策上,因为现有的可再生能源政策对增量储能成本是没有补贴的,所以现有的政策对微电网的发展在经济上并不有利,所以我相信十三五期间应该还是可以争取到一定的补贴,然后可能随着成本的下降,五年以后能真正进入商业化的市场。

 




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责任编辑: 中国能源网

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