如何实现园区微网的商业运营和投资回报?
来源:电网技术 作者:华北电力大学刘敦楠等 2018/3/15
关键词:微电网 微网 能源转型
主要内容：
1)微网的概念特征和在能源系统演化发展中地位。
①微网的概念和特征。
微网是由分布式电源、用电负荷、配电设施、监控和保护装置等组成的小型发配用电系统。并网型微网通常与外部电网联网运行，具备并离网切换与独立运行能力，具有微型、清洁、自治、友好四大特征。
②微网在能源系统演化发展中地位。
能源系统演化发展的基本单元是多能“供-需-储”自平衡体，即园区微网。
2)微网运营一体化和投资多元化。
①运营主体一体化。
具有配网经营权的配售电一体化公司将发展成综合能源服务商，负责园区内风、光、燃气等电源建设，负责电、气、热网络建设、负责各种储能和充放电设施建设，负责多能一体化的供应。以信息技术打造顶层能源调度系统，以多能源市场交易实现投资回报，以股权并购等形式，打破当前供电局、燃气公司、热力公司各自为政的局面，形成园区内多种能源的源-网-荷-储综合优化。
②投资主体多元化。
发电企业、电网企业、供热企业、燃气企业、能源设备制造企业、能源服务企业、用户等均可通过市场准入，参与投资建设微网“源-网-荷-储”能源设施。
3)微网“源-网-荷-储”一体化运营模式。
①“源-网-荷-储”优化控制运行。
微网一体化运营主体保障微网内部能源供需实时平衡，通过“源-网-荷-储”优化控制运行，减少弃风弃光率，降低微网运行成本，促进节能减排，实现技术、经济、环境等综合效益最大化。
②微平衡市场交易。
微网一体化运营主体构建计及电、热、气等多种能源的微平衡市场交易平台，组织园区微网内部分布式能源、多种类型用户和储能资源，通过微平衡市场开展局部自主交易，实现能源的就近消纳利用。
③内外两级购售电。
微网一体化运营主体集成微网内部不平衡发、用电量，以“发售配售一体化售电公司”身份，代理微网内部分布式能源和用户参与外部电力市场购售电交易，获得购售电价差额的收益。
④网对网辅助服务。
微网一体化运营主体以独立辅助服务提供者的市场主体身份，通过远期双边合同或短期辅助服务市场竞价的方式，为外部电网提供辅助服务，并获得相应的辅助服务补偿。
⑤内外两级需求侧响应。
在微网内部，微网一体化运营主体制定精益化需求侧管理措施，引导用户削峰填谷，优化微网负荷特性;在微网外部，微网作为一个整体参与需求侧响应政策。内外需求侧响应差价即为微网一体化运营主体的投资回报。
⑥新型备用容量机制。
微网一体化运营主体通过储能、主动控制等技术或经济手段，在一定范围内自由调节微网和外部电网的不平衡电量交换曲线，与电网企业开展自主协商，变压器容量费用根据微网自平衡情况按最大需量申报缴纳。
虽然目前微网相关政策机制尚不完善，但是微网的商业模式和投资收益不可过度依赖补贴和优惠政策，首先应当挖掘当前政策下的盈利空间，然后对未来新型价格体系、交易品种、辅助服务市场、需求侧响应机制、商业模式等开展进一步持续研究，实现微网的投资回报和可持续发展。
4)微网全过程仿真和最优容量规划。
首先分析微网当前风、光、火、气、输配、用电价格，以及未来冷热电新型能源价格体系、辅助服务市场、需求侧响应等边界条件。
微网不是大拼盘、大杂汇，也没有普适的模板，唯一不变的是变化，应因地制宜，有选择的建设。
微网不是靠单个技术，单个元件带来提升，而是系统集成创新，核心是“源-网-荷-储”各类基本元素的科学配比，如同中药的配方，某一味药再名贵，过多或过少也不治病，要配比得恰到好处才行。
创新点
微网是能源系统演化发展的基本单元和重要落地点。目前我国已投资建设大量微网项目，但是缺乏成熟的运营模式和合理的投资回报途径。本文立足于我国新一轮电力体制改革和能源互联网的背景，在分析微网的概念特征以及在能源系统演化发展趋势中地位的基础上，提出微网运营主体一体化和投资主体多元化的模式框架，从“源-网-荷-储”优化控制运行、微平衡市场交易、内外两级购售电、网对网辅助服务、内外两级需求侧响应、新型备用容量机制建立面向园区微网的“源-网-荷-储”一体化运营模式，通过经济性分析证实该模式能够保障微网项目合理的投资回报，将促进微网的健康和可持续发展。
后续研究方向
目前我国微网仍处于初级探索发展阶段，尚无成熟可持续可推广的微网项目建成，同时缺乏相关政策机制支持。因此后续亟需对不同政策机制下微网的商业模式和投资收益开展研究，对微网规划、交易、运行全过程进行仿真计算，确定微网最优投资容量、最优交易策略、最优运行方案。华北电力大学刘敦楠教授团队将持续推进该方向的研究和实践。