微电网是什么？特点、类型与产业链梳理

微电网的概念

通常来说，微电网是指电压等级在35kV及以下，系统容量低于或等于20MW的小型电力系统，它主要由多种分布式电源、储能装置、能量转换装置、用电负荷、监控装置及保护装置等多种装置组成，这些装置彼此协调配合，并进行统一管理，从而形成了微电网这个发配用一体化的微平衡系统。

作为智能电网领域的重要组成部分，微电网本身具备了双向交互性、网络自愈功能及灵活性等多个特点。

国内外一些研究机构也纷纷对微电网给出了定义。美国电气可靠性技术解决方案联合会认为：微电网是一种由负荷和DG(微电网的内DG也被称为微电源或微源)组成的独立运行的系统，可同时提供电能和热能；大部分DG需由电力电子器件进行能量的转换以便能提供灵活的控制；灵活可控的特点使微电网表现为相对独立的可控单元，拥有即插即用(plug-and-play)的DG接入能力，并可以满足用户对电能质量和供电可靠性、安全性的要求。

欧盟微电网项目对微电网的定义是具有以下特点的系统：主要利用一次能源；使用不可控、部分可控或全控的DG，并可实现冷热电联供；配有储能装置；装备电力电子器件，可能对能量进行调节。

微电网产业链

微电网行业产业链上游有原料供应行业、设备供应行业、设计与施工行业、电力供应行业等。

中游是微电网发电行业、微电网储能行业以及微电网供电行业。

下游则是不同的微电网应用领域，包括校园与公共机构、社区、工商业区、军队和孤岛区域、电网售电服务等。

微电网的基本特征

(1)微型化

这是微电网的首要特征。主要体现在微电网电压等级低，在我国应以 380V 为主；系统容量小，一般在兆瓦级以下。不需要接入大型电力设备，因此微电网可以适合大量常见的分布式电源如风力发电、光伏发电等接入。如果大量普及应用，可实现大规模消纳分布式电源的目的。

(2)自治性

微电网可以通过调节分布式发电、储能和负荷实现微电网内部电量的自平衡。因此它可以运行于并网和孤岛两种模式。并网运行时，微电网内微电源输出的功率主要由负荷消纳，微电网产生的电能应满足就地消纳的原则。孤岛运行时，通过对分布式发电和储能系统的控制和调节，保障全部或部分负荷的供电需求，实现离网状态下微电网电量的自平衡。

(3)清洁高效

微电网内的分布式电源应以风力发电、光伏发电等清洁能源为主，或者是以能源综合利用为目标的发电形式，如冷、热、电联供系统，余热余压发电系统等。与 DG 相比，微电网对化石能源的利用体现出了“高效”的特点，能源综合利用率一般会达到 70%以上。同时，微电网还可以配置高效的能量管理系统，使得整个系统运行更加经济、节能、环保。

微电网的优点

微电网的发展具备了一定的技术与经济优点。一方面，由于微电网是具备独立稳定运行能力的小型发配电系统，不依赖大电网也可以实现电力系统中能源的供需平衡，这样一来，微电网即可减少了由于电力在电网上的输入输出而造成的电能损耗，也能节约了原本所需大电网的建设成本。

另一方面，微电网中的电源以可再生能源利用为主，该电力的增长会逐步降低电力行业中对化石能源的依赖，从而减轻环境压力。除上述外，微电网还可改善电能质量和供电可靠性，从而大大地降低了大规模电力传输与发电中断的风险。

微电网的类型

根据运行模式划分，微电网共有两类。

1、 并网型微电网

与外部电网联网运行，可在自身电力不足时使用外部电网的电力以保持自身的电压，也可在外部电网电力不足时，对外部电网进行电力输出。

2、独立型微电网

不与外部电网连接，通过自身各分布式电源的配合并采用合适的控制方式保持自身电力电量的平衡。

微电网产业经济构成

微电网的成本与收益构成要素与一般发电项目基本保持一致，但作为一项新型能源发电项目，微电网的经济构成具有其特殊的特征，在综合考虑微电网项目的各项成本和收益构成要素后，微电网产业的经济构成主要具备了以下特殊属性：

1.电力收益受当地环境与天气影响。

微电网通常利用当地的分布式能源进行发电，其发电量和发电效率很大程度上取决于当地的环境与天气情况，从而影响该项目的收益。

2.初始投资成本很高。

与传统分布式发电项目相比，除分布式电源外，微电网还增加了储能装置、能量转换装置、用电负荷、监控装置及保护装置等多个发电设备，使得该项目的发电设备购买成本和安装成本均增加很多，从而造成微电网的初始投资成本很高。

3.运行和维护成本较高。

微电网是一项新型能源发电产业,技术的运行较为复杂，且在管理、保护及控制等方面缺乏一定的技术经验进行指导，这些都大大地提高了微电网电力生产的运行和维护成本。

4.燃料成本为零。

由于微电网大多是以太阳能、风能等当地可再生能源作为一次能源，因而，发电所需花费的燃料成本为零。

5.上网购电费用较低。

微电网是一个发配用一体化的微平衡系统，自身具备保障缺电情况下电力供应水平的能力，对大电网的依赖性较小。因此，微电网所需花费的维持电力供需平衡的上网购电费用较低。

6.增加了补贴收益。

为推动微电网产业的发展，在多数国家，政府机构提供微电网多种形式的补贴，以缓解微电网投资建设的成本压力。

内容来源：

《头豹研究院：2019年中国微电网行业概览(32页).pdf》

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