在能源的生產、運輸和消費過程中，被浪費掉的電力才是最應該關注的部分。因此在未來的微電網設計中，首先應該考慮的是原有能源系統中有多少能效提升的可能，在規劃新的電源和系統的時候也必須優先考慮能效提升后的轉機需求，盡可能地降低系統的能源供應成本。

在目前各類微電網設計模型中，熱電氣多能互補模式是性價比最高的，沒有之一。在當前的技術水平下，熱電聯產設備將成為微網系統的核心，同時在條件允許的地區，風電和光伏也將成為微網發電的重要組成部分。在美國的眾多微電網項目實踐中，熱電聯產通常占據80%的發電容量，風電和光伏承擔剩下的20%。在未來，隨著可再生能源發電成本的繼續降低以及新技術的發展，可再生能源的發電占比還會繼續提升。

可再生能源電力的優勢自然是零排放的清潔電力，而且不需要額外構建燃料的運輸渠道，缺點也十分明顯，在缺乏足夠的儲能設備的情況下，能源供應的穩定性受到了很大的挑戰。為了緩解微電網系統中由于風電和光伏的間歇性發電和負荷側的波動，儲能設備成為大多數微電網的標配。此處的儲能設備不僅僅指代電池，還包括儲熱和儲氣等不同種類能源介質的儲存。在電池作為大規模儲能設備成本依然較高的情況下，其他類型的儲能設備反而能夠在多能互補的微電網項目中得到更多的應用。

目前，大多數微網項目的儲能設備還是用于平滑用戶負荷曲線、彌補日內和周內的發用電缺口。長期的季節性儲能設備暫未有較好的整合方案。總體來看，微電網設計和規劃必須全盤考慮當地的資源稟賦和用戶的需求，以系統能源供應的安全性和可靠性為第一標準，在此基礎上再考慮經濟性和環境友好性。設計中不僅要考慮能源供需的平衡，還要考慮能夠提供靈活性的設備與消耗靈活性的設備之間的平衡。

微電網是規模較小的分散的獨立系統，它將由分布式電源、儲能裝置、能量裝換裝置、相關負荷和監控、保護裝置匯集而成的小型發配電系統，是能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統，既可以與外部電網運行，也可以孤立運行。微電網本身可看做是小型的電力系統，具備完整的運輸配電功能，可實現可再生能源的安全消納。同時微電網本身還是一個典型的分布式發電功能系統，可通過能源之間的調度，提高終端能源的利用率。

微電網的特征是以分布式發電技術為基礎，融合儲能、控制和保護裝置；接入的電壓是配電網電壓等級；能夠在聯網和孤島兩種模式運行；分布式電源之間有一定地理距離。

微網方式運行的優點有以下幾個方面：

1.提高分布式電源的有效運行時間；

2.在電網災變情況下為重要用戶持續供電；

3.降低用戶對傳統電網供電可靠性的要求；

4.實現可再生能源綜合優化利用；

5.微電網是能源互聯網的重要組成部分和細胞結構。因此，發展微電網技術對經濟與社會意義巨大。

首先，微電網可以實現風、光等可再生分布式能源一體化并網，對無序接入分布式電源進行統一管控，提高電網接納間歇性分布式電源的能力，解決規模光伏輸出功率波動的問題，提升網內功率動態平衡能力。

第二，微電網通過協調控制，使微網內分布式電源通過有效配合來均衡負載、延緩電網升級、減小線路投資，解決因規模間歇性電源接入需要增加主網旋轉備用容量的問題。

第三，微電網對內通過對不同類型分布式電源及負荷進行整合，對外可等效為一個可調度的單元，參與系統調峰，實現一定經濟效益，提高大量分布式光伏接入的經濟性。

第四，在用戶端形成戶用微電網，實現用戶個性化、差異化服務，解決用戶需求多樣性的問題。

第五，以電為載體，形成微型的綜合能源系統，實現多種能源聯合優化運行。

新時代對能源發展提出了清潔化、智能化、高效化以及安全可靠的要求，而隨著可再生能源的大規模應用，互聯網、物聯網等信息技術的不斷成熟，大力發展能源互聯網成為不可逆轉的趨勢。和傳統電網相比，微電網的最大特點是可以對分布式能源進行就地消化、就地平衡，同時也可以和大電網進行能量交換。正因如此，微電網被認為是智能電網領域的重要組成部分，在工商業區域、城市片區以及偏遠地區有廣泛的應用前景。隨著分布式可再生能源儲能微電網技術的進步、成本的降低、新型負荷的出現，結合售電側改革，微電網將會有越來越多的電力市場份額。

當前我國新能源發展勢頭非常迅猛，按照規劃，2050年風電和光伏的裝機容量都將達到10億千瓦。但與新能源發展相伴，棄風棄光現象非常嚴重。究其原因，是因為新能源發電具有不穩定性和間歇性，大規模開發和利用將使供需矛盾更加突出。從某種意義上說，儲能技術應用的程度將決定新能源的發展水平。儲能技術的發展，關鍵是電池技術的進步。可再生能源+儲能”是新能源發展的必然選擇，而儲能應用場景的復雜性決定了儲能電池技術的多元化發展方向。未來針對電力調峰儲能的大容量電池和電力調頻儲能的大功率電池，還有待技術的創新突破。儲能電池包括六大技術內涵，其中，電池材料是基礎，但并不是儲能電池技術研究的全部。

微電網有兩種運行模式，第一種是并網模式，正常情況下微網與常規配電網并網運行，成為聯網模式；第二種是孤島模式，當檢測到電網故障或電能質量不滿足要求時，微電網將及時與電網斷開而獨立運行，成為孤島模式。

在電網發生大擾動和故障時，微電網仍能保持對用戶的供電能力，而不發生大面積停電事故；在自然災害和極端氣候條件下造成外力破壞的情況下仍能保證電網的安全運行；具有確保信息安全的能力和破解計算機病毒破壞的能力。

微電網具有實時、連續的安全評估和分析能力，強大的預警控制系統和預防控制能力，自動故障診斷、故障隔離和系統自我恢復的能力。微電網支持可再生能源的正確、合理的接入，適應分布式發電的發展趨勢，能使需求側供電的功能更加完善和提高，從而實現與用戶的交互和高效互動，滿足用戶多樣化的電力需求。

微電網支持電力市場和電力交易的有效開展，實現資源的合理配置，進一步降低電網損耗，提高能源利用效率，為用戶提供可承受電價水平的電力供應。微電網實現了電網信息的高度集成和共享，采用統一的平臺和模型，實現標準化和精細化管理。微電網可以進一步優化資產的利用，降低投資成本和運行維護成本。

各國分布式電源的發展是由其資源分布特點、政策激勵和產業基礎等決定。我國風能、太陽能資源主要富集在“三北”地區，主要以大規模發展為主，分布式開發條件不及歐美；天然氣資源匱乏；小水電資源豐富，優于歐美。小水電、風電、生物質發電以及資源綜合利用發電政策已較完備。光伏發電、天然氣多聯供政策相比歐美尚有欠缺。風電、光伏發電產業基礎與國外相當，燃機產業基礎與國外尚有差距。

分布式電源的大量接入會對現有配電網帶來一系列挑戰，穿透功率越大，挑戰越大。建設堅強智能電網和發展電網友好型分布式電源技術是解決高穿透率分布式電源并網問題的關鍵。

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