埃森哲-探索中国微电网价值实现

前言

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能源互联网借力微电网促进分布式能源发展

1.1 能源互联网实现分布式能源价值 1.2 微电网是分布式能源接入的“代理”

1.3 微电网价值：促进友好互动、满足多种能源需求

2 埃森哲微电网发展观 2.1 微电网的未来 2.2 发展中国需要的微电网

2.3 公用事业公司借助微电网挖掘高端服务

3 埃森哲微电网创新

3.1 发展微电网的主要技术挑战 3.2 埃森哲微电网创新方案

4 结束语 目录

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前言

“这个世界需要一个多元化、能随机应变的能源未来，它拥有足够丰富的资源（无论是在技术知识上，还是在资源储备上）可以为达到目标而采取多种不同的方案。”

—《全球能源大趋势》（作者：（美）斯科特L.蒙哥马利）

能源战略关乎国家经济发展的可持续性和环境友好型社会的发展，已经成为各国在新经济时代中占据领先地位的重要支柱。可再生能源及分布式能源作为充足、绿色的能源，其开发利用已经被各国所关注。

可再生能源技术、ICT（信息和通信技术）技术的发展促进了智能的能源互联网的出现，智能电网无疑成为能源互联网的最佳基础平台。但智能电网在可再生能源蓬勃发展今天，面临与用户侧广泛采用的分布式能源体系的有效协调和友好互动的挑战。

各国都在积极探索大规模接入可再生能源的同时保持电网安全,可靠的解决方案。微电网（Micro-grid）安全、可靠、高效、经济等特点，成为最佳的实用型解决方案而受到各国关注，并得到快速发展。截止到2013年6月，全球微电网的容量已经达到3793MW，比上年同期增长19%。其中北美仍是微电网最大市

场，占据全球微电网总容量的66%。

而中国启动的100座新能源示范城市

申报也将促进中国微电网快速发展。

但是，社会、电网、用户的用

能需求并不完全相同：社会需要清

洁能源的高效利用；电网需要在吸

纳大量可再生能源的同时仍能保证

智能电网的安全稳定运行；用户希

望获得更经济的综合能源。微电网

在实现最佳运营以平衡多方诉求方

面仍面临很多技术挑战。

埃森哲认为中国的微电网应以

能源互联网的发展为导向，坚强智

能电网的建设为依托，鼓励用户参

与和综合利用能源为手段，实现能

源供应的高效率、多元化目标。

为此，埃森哲与国内一流大学

合作，在解决微电网发展所面临的

技术挑战上进行了有益的探索与创

新研究。

这一研究的出发点是从实际应

用出发，满足分布式可再生能源接

入和供应需求。即需要接入多种分

布式能源, 包括具有很大的不确定性

的可再生能源，还要满足用户对

电、冷、热等多种能源负荷的需

求。为此，埃森哲的研究重点是在

一个复杂的应用环境中，微电网与

配电网紧密互联的规划与运行的最

佳解决方案。

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1.能源互联网借力微电网促进分布式能源发展

不可否认，上世纪70年代以来的石油危机、环境问题已经开始动摇化石能源在能源供应上的支配和主导地位。人们开始强调经济增长、环境可持续发展和能源安全之间的平衡发展。

能源技术的发展使分布式可再生能源的大规模利用成为可能，我们已经可以通过屋顶太阳能系统发电并与他人分享绿色能源。但这还不能完全体现可再生能源的价值。研究人员和企业已经在可再生能源综合利用方面展开研究，不久的将来，我们不但可以利用可再生能源发电，甚至还可以大规模地通过微电网在区域内满足供热和制冷的需要。

1.1 能源互联网实现分布式能源价值

里夫金在《第三次工业革命》中提出“能源互联网”的概念，他认为电力输送网络将会变成信息能源网络。这是一种智能型能源网络，使数以百万计的自助生产能源的人们能够通过网络的方式分享彼此的剩余能源。

以智能电网为代表的能源互联

网可以有效的促进并实现能源的高

效利用，并能大量消纳分布式能

源，尤其是可再生能源，使分布式

能源的价值在安全、清洁、友好、

经济地利用和发展方面得到体现。

可再生能源虽然随处可得，但

阳光并不是每天都同样强烈，风也

不是每时每刻都以同样风速吹过。

这些自然属性使得难以对可再生能

源发电系统的输出进行准确的预

测，进而对智能电网的安全、可靠

运行提出了挑战。尤其是大量分布

式发电系统在接入中低压配网中时

会带来更多安全隐患。

1.2 微电网是分布式能源接入的

“代理”

为了解决大量分布式可再生能

源发电并入电网而带来的挑战，各

国都在寻找最佳的解决方案，其中

微电网备受瞩目。

由于世界各国的能源发展动因

不同，因此对微电网的研究重点也

不同：

·早期美国的微电网建设是为了提

升供电可靠性为主要目标。但随

着分布式发电系统的增加，美国

开始关注用电质量、用能效率和

供电安全。美国CERTS（电气可靠

性技术解决方案合作委员会）的

实验项目着重测试了微电网不同

模式间的自动无缝切换，并关注

离网状态下微电网的电压和频

率稳定性。

·欧盟追求可再生能源的利用和减

少碳排放，认为微电网是未来电

网的支撑。 因此欧盟微网项目关

注如何利用多种分布式电源实现

冷热电联供、储能和能量调节。

西班牙LABEIN微电网中心测试了

集成多种分布式能源及其发电、

存储、负荷系统的控制策略，以

及电力市场中的能量交易。

·中国发展微电网的主要动因是最

大化接纳分布式电源、节能降

耗、提高能效等。因此中国关注

微电网对分布式发电的接纳、电

能质量管理和能源梯级利用技

术，以及分布式供能网络的建

设。如国网电科院的承德风光储

微网试点系统。

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