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如何评价新能源发电和微电网技术发展前景?

作者:快乐28 发布时间:2020-07-26 23:55 点击数:

  从宏观来讲,“新能源发电”和“微电网技术”是相互依存的两个技术,在研究和应用领域的绝大多数情况下,都是共生的。论其前景,也有技术和政策两个层面。

  首先对“新能源发电”和“微电网技术”中的一些关键技术和概念进行明确。一方面是为了明晰一些容易模糊的概念,二是便于梳理两者之间的共生关系。

  “发电”自不必说。关于“新能源”,有必要明确下与“可再生能源”的区别,二者的范畴经常被混淆。

  可再生能源指的是在自然界可以循环再生的能源。通常包括风能,太阳能,水力资源,生物质能,潮汐能等等。

  新能源是一个相对的概念,指以新技术和新材料为基础,使非传统能源得到现代化的开发和利用的能源形式。

  举两个例子进行明。1. 核能。核能是利用核聚变、裂变,释放出核矿石内的能源,不属于可再生能源。但核能尚不能归类为常规能源,从分类上属于新能源。2. 水能。水力资源毋庸置疑是可再生资源,但因已广泛应用,属于常规能源,不属于新能源。

  微电网是将分布式电源、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。用下图表示更形象一些。

  微电网,从字面上就很好理解,微小的电网系统,可谓“麻雀虽小,五脏俱全”。整体来讲,微电网技术有许多优点:1. 可以充分利用一切可以利用的发电资源,主要以可再生分布式能源;2. 可以就近消耗,避免长距离输电的损耗和高额投资;3. 可灵活调整发电容量,改造费用小;4. 可离网运行,也可并网运行,可靠性高;5. 对于大电网来说,微网是一个可控单元,可有效减少间歇电源对大电网的冲击。

  新能源及可再生能源可以有效的解决能源的短缺问题及相关的环境问题,但新能源发电技术的不够成熟和诸多限制因素制约了新能源的广泛利用。发电作为微电网中的重要一环,有诸多技术保驾护航,分层次多维度的运行控制技术,日益完善的储能技术,电力电子技术的全面应用等等。这些都有效的保证了新能源(及可再生能源)以分布式的方式,融入到微电网之中,使整个微电网在保证电能质量的前提下高效运行。

  什么是好的前景,用一个通俗的比喻,不光要有市场,还要卖得出价。市场即是有空间,有实际需求;有价,即自身有技术含量,可以在不断的技术完善和革新中,巩固并继续开拓市场。接下来,就从宏观政策层面以及相对微观的技术层面分析下前景。

  新能源和微电网与一般的日常快消品不同,它的需求不是用户一个赞就能提升的,要依靠相关部门和企业实打实的来规划和投资,其宏观层面和长远战略的意义更多,所以其市场自然离不开政策的支持和引导。

  国际能源署近两年一直在倡导低碳转型。低碳转型的关键就是推进可再生能源和新能源在能源结构中的比例。

  在国家发改委公布的“十三五”控制温室气体排放工作方案部门分工中指出,2020年控制煤炭消费总量在42亿吨左右,基本形成以低碳能源满足新增能源需求的能源发展格局。

  2017年初国家能源局出台2020全国各省可再生能源配额制,推动能源生产和消费革命的总要求,促进可再生能源开发利用,保障实现2020、2030年非化石能源占一次能源消费比重分别达到15%、20%的能源发展战略目标。

  2017年2月7日,国家能源局发布《微电网管理办法》(征求意见稿)。文件中指出,微电网作为“互联网+”智慧能源的重要支撑以及与大电网友好互动的技术手段,提高电力系统的安全性和可靠性,促进清洁能源的接入和就地消纳,提升能源利用效率。

  2017年6月21日,国家能源局电力司司长黄学农在青海某高峰论坛中的演讲中指出,近期将出台《推进并网微电网建设试行办法》,推进微电网可中断负荷,解决远距离大容量跨区直流充电故障影响安全稳定运行问题,提高受端电网的适应能力,满足受端电网供电可靠性。

  2017年4月1日,国家发展改革委正式公布《国家重点节能低碳技术推广目录》(2017年本低碳部分),指出,未来五年国内微电网工程将建设逾300座,预期推广比例将达到5%,项目投资将达到5亿元,可形成年减排二氧化碳能力约20万吨。

  以上是摘录的一部分政策相关内容,从国际角度,到国家层面,再到各省、各市,都在不断的发布相关政策,布置相关的投资,引导新能源的推广和微电网的建设。在这种环境和形势之下,不难预见,接下来的若干年,新能源和微电网将迎来一轮迅猛发展。另一个角度来看, 有市场的地方就有江湖,更多的学者、课题、试点、工程都将在这个领域中百花齐放,自然也将进一步促进着相关技术的进入和市场的不断延伸。

  新能源的概念已经存在了很多年,但一直没有得到真正高速的发展,更多是由于很多能源的受限因素太多,以及发电技术的不够稳定。比如风电机组,受风资源的影响很大,即使有很多微观选址的相关研究与应用,但在实际应用中仍存在着风机出力不稳的问题。近几年风电和光伏的迅速推广,很大得益于国家政策的补贴政策,而弃风又成为了投资之后需要解决的问题。

  虽然微电网很大程度上解决了新能源不够稳定的问题,但就新能源的能源种类和技术角度来看,还有很大的提升空间。所以,从前景来讲,新能源的发展方向无非两种:更多种类能源的开发,以及发电技术的成熟化推进。

  一是新能源的发掘。更多种类能源的可能性,也将开拓更多的发电途径,各类资源能够被充分的利用。另一方面,能源的多样性,也将促进不经济、不可持续能源的加速淘汰。

  二是新技术的研究。加速发电技术的成熟化进程,将推进新能源发电的产业化进程,使得新能源发电与传统常规能源相比,有更大的竞争力。

  微电网是未来智能配电网实现自愈、用户侧互动和需求响应的重要途径,随着新能源、智能电网技术、柔性电力技术等的发展,微电网的发展前景也将更加广阔。

  一是微电网将促进多种能源综合利用。微电网可以有效解决远距离输电问题,也就可以就多种能源更直接地连接在一起,真正实现多种能源的综合利用。加之微网自身多层次多维度的运行控制技术,可以更高效的实现多种能源之间的协调。

  二是微电网将与配电网实现更高层次的互动。微电网接入配电网后,将与配电网形成新的互动和可能。当更多的微电网项目投入运行,微电网之间协同也将成为新的突破口。通过微网内能量优化、虚拟电厂技术及智能配网对微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。

  三是微电网将承载能源与信息双重功能。微电网与能源互联网有一定的相通性,在一些观点中,微电网被视作能源互联网的先行兵,在微电网这种高效互联的结构中,除了能源的互联,通信网的设计与建设也是相当重要的内容,同时,高效的通信网也是实现精准控制的关键技术。

  当然还有更多可能性,包括更多微电网各环节的深入,也将迎来新的发展前景和空间。

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