智能微电网在工业应用中的问题与对策

智能微电网在工业应用中的问题与对策

沈雯

中国中元国际工程有限公司 北京 100089

摘要：根据当前时代对智能微电网建设的需求，在全球大力提倡能源节约、环境保护的背景下，促进了智能微电网的飞速发展，大大提高了经济效益，也在一定程度上促进了智能微电网在工业优化及应用中的发展。本文根据智能微电网在工业应用中的存在问题，提出几点具有针对性的指导建议，为智能微电网在工业中的应用提供一定的技术支持。

关键词：智能微电网；能源；经济效益；工业应用

引言

现如今的世界能源危机，导致了加拿大、美国等发达国家产生了大面积的停电事故，因为传统的供电模式以及电力网络出现了各种各样的缺陷与弊端。与此同时，为了响应可持续发展、节能减排、绿色发展的目标，全球对一次能源的开采逐渐转向到发展清洁的绿色能源，例如风能、太阳能等^[1]。伴随着先进的自动化控制技术、通讯技术、测量技术等飞速发展，促进了传统的电力网络逐渐向智能电网方向转变，提出了电网的智能化，就是在建立了快速通讯网络的基础上，采用先进的测量技术、传感技术，并结合先进的智能化设备以及先进的控制算法技术，实现电网的稳定、安全、可靠、经济。智能微电网由于其属于清洁能源，可广泛分布在用户周围，大大提高了用电的可靠性，并能够实现能源的阶梯式利用，做到节能环保、经济高效等，备受广大专家以及学者的青睐。

1智能微电网简介

智能微电网属于小型的发配电系统，其结构主要由分布式电源、能量转换设备、储能设备、负荷监控设备、保护装置等组成，可实现自我控制、自我保护以及自我管理。智能微电网系统可单独运行，也可与外部电网并联运行，在中低压范围内可实现分布式电源的灵活、有效运行，以方便实现风力发电、太阳能发电等分布式电源的大范围接入，全面保证多种多样形式能源的可靠供给。如今，随着互联网技术的飞速发展，逐渐将智能微电网引入到工业领域中，以此来全面促进工业的绿色发展、可持续发展。

2智能微电网在工业应用中的优势

2.1有效降低企业的用能成本

（1）降低发电成本，提高资源利用效率

智能微电网中有独立的自备电厂，并主要以热电联产、多余能量、煤矸石综合利用、纯凝机等形式存在，可以将煤矸石、余能进行综合利用，为工业中的企业提供价格低廉的热能，大大降低了资源的使用，提高能源利用的效率。根据数据可知，分布式能源的利用效率在85%以上，远远高于55%的平均能源利用率。

（2）降低电力传输过程中的损耗

分布式的微电网传输可实现远距离的供电方式，采用多级变送转化为“就地消费”，这样可以大大减少对集中形式的大型发电厂的依靠。

（3）降低企业用电费用

智能微电网改变了传统电力价格机制，对于工业企业，在一定程度上降低了向售电部门缴纳的固定容量变压器产生的高额的基本电费以及其他额外费用。

2.2促进可再生能源应用

（1）智能微电网可将原有的、相对较分散的分布式电源进行整合，大大提高了工业企业对可再生能源发电的接受能力，使大量的分布式电源顺利接入。

（2）将工业园区周边的可再生微电源、储能装置与负荷相结合，可进行协调控制。微电网对配电网表现为“电网友好型”的单个可控集合，可以与大电网进行能量交换，在大电网发生故障时园区微电网也可以独立运行。

（3）智能微电网可大大降低分布式电源对整个配电系统的影响，提高配电系统的安全可靠性，实现了“即插即用”的主动式用电模式。

2.3促进园区与区域特色产业融合发展

（1）在风能、太阳能以及煤矿、天然气、金属矿产等资源丰富的地区，发展分布式智能微电网，可将当地大工业用户对电能、热能的需求转变为地域优势，促进产融结合发展，形成区域特色产业。

（2）利用余热可对周边的公司以及居民进行供暖、供热。使用余热进行发电以及供暖，其使用成本远远低于一次能源直接供热，不仅实现了降本增效，也在一定程度上提高了能源利用率，促进了地方工业园区以及经济的发展。

3智能微电网在工业应用中的问题分析

3.1智能微电网建设成本偏高

智能微电网的构建需要有分布式电源、自控系统、储能系统、负荷系统等，在建设的初期需要进行大量的投资。以光伏发电为例，1兆瓦的光伏发电造价约为1000万元，从光伏发电系统的建设到完全收回成本大约需要10年的时间。而储能系统的价格也十分昂贵，例如锂电池需要充放电几千次才能达到成本需求^[2]。目前，我国对于智能微电网的建设并没有相应的补贴政策，而直接并网的方式要比智能微电网的建设需要更低的成本。

3.2智能微电网的应用存在技术管理方面的制约

智能微电网是电网配售侧向社会主体放开的一种具体方式，符合电力体制改革的方向，但实现商业化应用还需要进一步集成创新。微电网的建设内容、技术方案、运行管理体制等方面的研究还不够深入；目前重点关注分布式电源、配电网、储能装置等，在技术层面上简单整合，缺乏供需平衡分析、集成智能化控制和层级安全控制体系的设计；缺乏内外技术和管理设计，以及项目合理的商业模式和经济技术性分析等。

4改善智能微电网在工业应用中的建议

4.1加强规划引领

对于国家层面，需要制定比较全面的智能微电网的发展规划与目标，以此来保证智能微电网可实现可持续发展。其次，需要将智能微电网的建设与发展全面融入到工业园区建设规划中，保障工业园区的资源可再生利用，全面实现物质循环、能量循环的发展模式。最后，结合现有的工业园区，成立相应的园区能源管理服务中心，根据园区实际的用电状况、周边设备的建设情况，统筹规划智能微电网的建设，全面考虑对工业园区的电网改造。

4.2因地制宜开展智能微电网建设

首先，提高专家以及学者对智能微电网的研发力度，进一步实现对传统智能微电网的突破技术，加大其商业化的使用效果。其次，考虑智能微电网的构建成本，制定相应的扶持策略，促进对余热、余压的综合使用，保障对太阳能等二次能源的充分使用。最后，结合当地实际状况以及可持续发展实际情况，以能源、资源比较富裕的工业园区作为研究重点，构建智能微电网^[3]。

4.3强化规范管理

首先，考虑分布式能源是否需要并网、是否需要相应的优惠政策等实际情况，制定规范的立项管理约束，保证对发电状态的监督与管理。其次，对于并网的分布式电源，要严格对其并网的相关参数以及系统本身的参数进行标准的制定。最后，加强并网设备电能计量装置、同期和解列装置、安全保护装置，以及通信调度装置等设备的标准制定，鼓励符合标准要求的企业积极参与微电网建设。

结语

智能微电网在能源的使用中发挥着重要的作用。尤其对于促进工业发展，提升工业的经济效益，减少环境污染等方面具有重要的意义。本文首先对智能微电网进行简单的介绍，并阐述了智能微电网在工业应用中的几点优势；其次针对智能微电网在工业园区的构建，总结出智能微电网建设成本偏高、智能微电网的应用存在技术管理方面的制约两点问题；最后，根据我国工业园区的实际情况，提出了几点具有针对性的智能微电网在工业应用方面的建议，为我国智能微电网的发展提供技术支持。

参考文献：

[1]肖朝霞.智能微电网研究综述[J].电力设备，2017（9）：49．

[2]崔志广.智能微电网在工业应用中的问题与对策[J].智能电网. 2018（15）：16.

[3]仇宏祥.标准化的智能微电网提升电网安全[J].上海电力，2018（14）：9.