目前,全球各地极端天气增多,高温酷寒等接连来临,此外,在工业生产中需要大规模自动化的应用现在也越发普遍,多种因素共同作用,造成现今能源供应面临极大的挑战。
专家表示,自2010年起,商业性微电网的工程标准取得了重大进步。这将在未来5年内推动微电网技术成本下降,使微电网市场在未来的几年内增长更快,预计增长将一直延续到2017年以后。目前已经可以预见,2014、2015年我国将大力推广微电网建设,且商业微电网未来发展趋势最快。
微电网也译为微网,是一种新型网络结构,是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。
微电网系传统电网迈向智慧电网的过渡型结构,主要用途为串连分散式再生能源系统与主电网,达成区域性智慧能源管理的目的,因此须与外部电网併网运作,同时也要具备孤岛运转能力。相较于智慧电网须肩负发、输、配、用的电力传导流程,微电网规模较小,仅负责区域性的配电与用电管理,初期将应用于动态调节再生能源供应比例,避免主电网电压浮动等安全问题。
现阶段,功率元件商与系统厂正加紧改良微电网变电站(Substation)、太阳能逆变器(Inverter)电力控制与资讯运算方案,并导入电力线通讯(PLC)、无线区域网路(Wi-Fi)和ZigBee等联网模组,以扩展微电网的无线感测节点,建置更即时、有效的配电管理平台。
目前欧美及日本皆正加快微电网布建脚步,其中,欧洲地区装设的太阳能系统瞬间总发电量已占整体电网40%以上,儘管部分系统备而不用,但平均发电量占比仍趋近10?20%;而美国再生能源发电比重亦超越10%,预计于2020年更将倍增至20%;至于日本则响应非核家园理念,积极推广再生能源建案。与此同时,国内微电网研究处于起步探索阶段,国家电网公司是微电网技术研究的主要机构。2011年8月,国网电科院微电网技术体系研究项目通过验收。该项目首次提出了我国微电网技术体系,涵盖微电网核心技术框架、电网应对微电网的策略、技术标准和政策等,制定了我国微电网发展线路和技术路线图,对我国微电网不同发展阶段提出了积极的意见和建议。
各国持续投入建设智慧电网、微电网和太阳能系统,已掀动节能控制和无线连结方案的强劲需求。据市场研调机构报告指出,在智慧能源管理的风潮带动下,2015年物联网连线装置数量将超过一百五十亿个,到2020年更将上看五百亿个节点,足见该市场极具前景。
如果将智能电网比作电力系统的主要经脉,那微电网则相当于电力系统的毛细血管,随着风能、太阳能等大量可再生能源并入电网,微电网正扮演着越来越重要的角色。
微电网是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统。电源多为容量较小的分布式电源,包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置。它们接在用户侧,具有成本低、电压低、污染小等特点。
“微电网作为未来智能电网发展的重要一环,其形成与发展绝不是对传统集中式、大规模电网的革命与挑战,而是对大电网的有益补充,是实现未来智能电网高效、环保、优质供电的一个重要手段,更是实现‘十二五’智能电网规划的重要而不可或缺的一环。”业内人士表示。