分布式发电两大支撑：微电网技术+共享思维
来源:《太阳能发电》 作者:刘建新 2017/12/8
关键词: 微电网 微电网技术 分布式电源
电力行业资深专家、中国建筑金属结构协会专家委员会主任刘建新先生在“分布式发电与电力市场化交易”的主题演讲中表示：
“更多地利用分散能源必须要使用微电网技术，凭借微电网的运行控制和能量管理等关键技术，可以降低间歇性分布式电源给配电网带来的不利影响，在供电可靠性和电能质量方面起到有益的支撑作用，也带给我们物联网建设巨大的想象空间。”
以下根据现场录音整理，文中小标题为编辑所加，与业界朋友们分享：
大家知道，为了利用无处不在的分散在我们周围的光能和风能资源，在政策的引领下，光伏发电、风力发电产业发展迅速;为了利用分散的再生能源，加快发展分布式电源已经上升到了国家战略高度。
但是，现在的发展不如人意。
在设备制造上，光伏的转化率、风电的制造质量还有待提高。
在系统集成上，分布式发电形式互补性不够，更多的是单一的发电形式，且微电网技术没有得到充分利用。
在用电、住房结构上，我国的工业用电占70%，单一的发电形式满足不了工厂的要求;同时我国的建筑多为楼房，屋顶面积不大，导致分布式光伏发电的装机容量不大，再加上不稳定的特点，致使经营状况不佳，收入基本上靠太阳，靠补贴。
在商业模式上，对物权主体的需求关注不够，还停留在单一主体——投资、工程、运营、回报为一体的思维上，造成了建设管理成本的飙升。
在电网关系上，分布式发电在配网层面上运营，由于原配网是没有电源点的，现在成了有源配网，从而给配网运行带来不少技术问题，这也在某种程度限制了分布式发电的发展。
综上所述，以上种种问题都源于我们所从事的光伏、风电行业是新能源行业。从新能源的定义得知，我们开发的能源是以新技术为基础正在研究之中以便系统开发推广应用的一次能源。
从定义中我们可以看出，不论我们各自对分布式发电存在的问题有什么看法，这些问题都很正常，都是新能源推广应用阶段必然存在的问题，即发展带来的问题。
就深层次来看，在技术上，还不能支持目前的大规模生产并广泛开发利用，还不能像搞常规电厂那样甩开膀子干。换句话来讲，我们如果用搞常规能源的思维来搞新能源建设，就会制约分布式发电的发展。
首先应明确分布式发电的定位
我国的资源条件、产业基础决定了分布式发电途径。
我国主要的一次能源是煤炭，尽管存在排放问题，但我们不能不用它;同时我国又是一个制造业大国，工业用电比重超过70%，大量的负荷只能靠火力发电来满足。
这就决定了燃煤电厂处于主体地位，分布式发电处于补充地位。
我国80%风能资源分布于三北和东南近海，20%分布于中东部地区，其中大部分以集中开发为主;太阳能资源富集在西北和华北荒漠地区，也适宜集中开发。
剩下的分散性资源适宜分布式发电形式来开发，即利用分散资源、所发电能就地利用。这就表明了其细分市场是除工业用电外的居住及服务市场，即人的生活、工作环境的用电。
尽管我国人多且居住密度大，城市以高楼为主，屋顶能源场地有限，但是面对庞大的人口资源市场，分散资源的利用所带来的商机定会驱动人们去拓展这个市场。
可以展望，随着技术的进步，分布式发电作为我国能源利用形式的一种重要的补充，将有日益广阔的前景。
充分认识新能源技术的渐进性特征
因为新能源应用的较长时间处在过程研发的特点，客观上，它的技术是在应用中不断完善的。在一段时间里，技术创新特别是系统技术创新，对分布式发电的发展有着重要甚至是决定意义。
目前，我国的光伏等单项技术的应用，在政策的不断催生下已经全面铺开，有的指标已经处在一流水平，特别是建设成本已处在较低的水平上，产业的发展速度令人瞩目。
但它毕竟是新能源，相对于常规能源来讲，技术成熟的空间还很大，还不能甩开膀子干。
当前，光伏发电受光照强度的影响很大，其工程应用的转换率不高且衰减率不稳，分布式电源入网也存在一些技术问题。
最主要的问题是分布式电源接入配电网后，使传统的单电源辐射状网络变成了一个多源网络。配网潮流的大小、方向有可能发生显著改变，且由于其发电功率的不可控波动，给配网带来一系列新的技术问题。
例如，电压调整困难、继电保护误动作、谐波治理、配电网运行优化困难、计量合理性及安全的问题，等等。
这些问题，必须依靠技术进步及技术组合的系统思维方法才能解决。因此我个人认为，目前的问题是应用技术系统性不够。
理性的发展，应是政策的引导与技术的系统性进步协同联动，用政策带动技术上台阶，用阶段性的技术平台促使引导政策的进一步完善，从而创造商机，更大程度的利用好分散资源。
运用共享思维完善商业模式
如前所述，分布式发电的细分市场主要为人们的生活、工作环境的用电。
这个市场主体的利益诉求是分布式发电产业发展的内生的、根本的动力，满足其利益诉求是我们涉足这一领域的前提条件，同时也是扩大电力市场化交易的前提。
为达此目的，我们必须要研究客户的需求，用共享思维方法来进一步完善商业模式。
商业模式的主要思路是，投资公司与业主共同拥有股权(或投资公司投资，业主让渡市场，实行合同能源管理模式)，专业建设维护队伍建设、维护，委托本发电单元的物业公司运营管理。
这个思路与现有做法的区别主要在于有业主投资，其目的在于激活客户的热情。更多的利用分散资源是绿色中国的要求，追求投资回报是投资商的要求，客户的价值诉求是满足绿色和回报的根本动因。
已出台政策的引导给了投资者商机，促成了早期市场的形成。但是，我们对市场认识可能有偏差。
常规电厂必须要听从调度命令才能上网发电，它的直接市场就是电网企业。而新能源的发电是不需要经过调度的，有太阳、风就发，电网企业不是我们的市场而是重要的伙伴，我们的市场主体是电力用户，电力用户才是我们的客户。
以前，可能存在这样的认识，认为我们发电上网，电网公司给我们电费，我们的市场就是电网，看不见电的使用者。因此投资者多采取一竿子到底的模式，即投资者租屋顶、建光伏电站、运营管理、电费回收都自己管理的模式。
在这个模式下，屋顶变成了稀缺资源。物权法实施后，更是稀缺了，造成发展举步维艰。
现在回过头来看，还是对新能源市场的特点认识不够。
分散能源最佳的利用方式是就地消纳的特点，决定了分布式发电的细分市场。只要这个市场群体没有积极性，这个市场就没有被激活。
政策的引导只是点燃了新能源好奇者(也即早期市场)这根火柴，因为没有调动业主的积极性，致使潜在的大众市场就像一堆没有被点燃的原木。
要想让这根火柴点燃这堆原木，就得让原木本身易燃。业主的参与也许是一种好方法。
10月31日国家发改委、国家能源局发布了发改能源【2017】1901号文，即关于开展分布式发电市场化交易试点的通知。1901号文向大家表达了如下信息：
项目可采取多能互补方式建设，鼓励安装储能设施;单体容量不高于20MW及50MW;项目建成后可享受再生能源发展基金度电补贴;分布式发电项目业主可向限定的变电台区内的电力用户卖电;电网公司收取过网费;购电方享有节能量等等。
应该讲，在现有的新能源技术与配网技术的基础上，1901号文的政策起到了引领作用。毫无疑问，这个通知将会对分布式发电的发展产生极大的促进作用。这不仅是试点区内的分布式发电商的商机，也给了全国的分布式发电商发展的信心。
透过1901号文，分布式发电项目经营发生的最大变化，就是可以隔墙售电。因为它可以由多个发电形式组成，不仅是光伏，还包括风电、生物质发电、微型燃机、燃料电池、小水电、储能装置等，实际上它可以被称为发电厂。
又由于有碳减排量，可加入碳交易市场，就使得电厂经营收入项增多，分布式电厂有了发展机制。
如果实行可再生能源配给制，规定了交易电量可计入电网企业可再生能源电力配额完成量，这就使得电网企业有积极性，从而更加稳固了分布式发电的发展机制。
微电网建设是分布式发电发展的前提
以上讲的是试点区域新建项目享受的政策。尽管已建成运行的分布式电站不能享受这些政策，特别是不能隔墙售电。但这些信号及对分布式发电规律的认知，对我们改造升级已有项目也有了一些新的启示。
1、作为供电方，一定要使用户有附加值的感受。除了股权结构改造外，还要在发电量和能源利用效率上做文章。除了因地适宜地加装其他互补电源，在需要热源的地方可加装储热，储电系统，和用户共享峰谷价差。
2、目前，因为储能设备及控制中心价格高，对于同等规模的分布式发电，采用直接上网方案比采用微电网方案更加经济，故微电网建设尚未启动(现在的项目技术方案顶多也就是含有微电网思想)。
但是，更多地利用分散能源必须要使用微电网技术，这是因为微电网是一种分布式电源、负荷、储能装置、变流器以及监控保护装置有机整合在一起的小型发配电系统。
凭借微电网的运行控制和能量管理等关键技术，可以实现其并网或孤岛运行，降低间歇性分布式电源给配电网带来的不利影响，最大限度地利用分布式电源出力，提高供电可靠性和电能质量。
由于微电网和配电网既相互影响又相互支撑，在供电可靠性和电能质量方面能起到有益的支撑作用，用户才有感兴趣的基础。
现在看来，分布式发电行业的发展进入瓶颈制约，一个主要原因是系统技术进步滞后。在现有技术的基础上，单一的光伏发电、风力发电技术无法克服间歇式、不稳定的固有特点，很难找到用户，更谈不上点燃“原木”了。
因此可以讲，微电网建设是分布式发电发展的前提。除了积极争取微电网上网电价等政策给与支持外，我建议分布式发电的投资商们发起成立产业专项基金——微电网建设权益基金，与配网公司一起建设区域微电网。微电网建成后，基金的股东享有分布式发电项目建设权及与此相关的其他商机。
3、微电网将承载信息和能源双重功能。以家庭、办公室建筑等单位的灵活发电和配用电终端、企业、电动汽车以及物流等，将在微电网中相互影响、分享信息。
通过微电网的能量优化，虚拟电厂技术及智能配网对微电网群的全局优化调控，逐步提高微电网的经济性，实现更高层次的高效、经济、安全运行，同时也带给我们物联网建设巨大的想象空间。
届时，分散能源利用最高，分布式发电效益最大，对绿色中国的贡献度最佳。
发展分布式电源是提高可再生能源利用规模、提高传统能源利用效率的重要途径，加快发展分布式电源已经上升到国家战略高度。
当前，电网企业正大力推进智能电网建设，全新的电网结构体系将会建立，其中的配电网将作为自主网络——双向能量交换(有源配网);微电网作为自治网络——可孤网运行，紧急状态下能量分配管理。
这意味着，微电网是使配电网从被动向主动式网络转变的一种有效形式。也就是讲，我们将会迎来技术进步的春天。
分布式发电投资商们如能改变思路，进一步探索共享方法，临门一脚，促成加快微电网建设，分布式发电的渗透率将会呈数量级地提高。
一句话，这个行业朝气蓬勃，分布式发电大有前途!