1)微網(wǎng)的概念特征和在能源系統(tǒng)演化發(fā)展中地位。
①微網(wǎng)的概念和特征。
微網(wǎng)是由分布式電源、用電負(fù)荷、配電設(shè)施、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配用電系統(tǒng)。并網(wǎng)型微網(wǎng)通常與外部電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，具備并離網(wǎng)切換與獨(dú)立運(yùn)行能力，具有微型、清潔、自治、友好四大特征。
②微網(wǎng)在能源系統(tǒng)演化發(fā)展中地位。
能源系統(tǒng)演化發(fā)展的基本單元是多能“供-需-儲(chǔ)”自平衡體，即園區(qū)微網(wǎng)。
2)微網(wǎng)運(yùn)營(yíng)一體化和投資多元化。
①運(yùn)營(yíng)主體一體化。
具有配網(wǎng)經(jīng)營(yíng)權(quán)的配售電一體化公司將發(fā)展成綜合能源服務(wù)商，負(fù)責(zé)園區(qū)內(nèi)風(fēng)、光、燃?xì)獾入娫唇ㄔO(shè)，負(fù)責(zé)電、氣、熱網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、負(fù)責(zé)各種儲(chǔ)能和充放電設(shè)施建設(shè)，負(fù)責(zé)多能一體化的供應(yīng)。以信息技術(shù)打造頂層能源調(diào)度系統(tǒng)，以多能源市場(chǎng)交易實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)，以股權(quán)并購(gòu)等形式，打破當(dāng)前供電局、燃?xì)夤?、熱力公司各自為政的局面，形成園區(qū)內(nèi)多種能源的源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)綜合優(yōu)化。
②投資主體多元化。
發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、供熱企業(yè)、燃?xì)馄髽I(yè)、能源設(shè)備制造企業(yè)、能源服務(wù)企業(yè)、用戶(hù)等均可通過(guò)市場(chǎng)準(zhǔn)入，參與投資建設(shè)微網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”能源設(shè)施。
3)微網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”一體化運(yùn)營(yíng)模式。
①“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”優(yōu)化控制運(yùn)行。
微網(wǎng)一體化運(yùn)營(yíng)主體保障微網(wǎng)內(nèi)部能源供需實(shí)時(shí)平衡，通過(guò)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”優(yōu)化控制運(yùn)行，減少棄風(fēng)棄光率，降低微網(wǎng)運(yùn)行成本，促進(jìn)節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等綜合效益最大化。
②微平衡市場(chǎng)交易。
微網(wǎng)一體化運(yùn)營(yíng)主體構(gòu)建計(jì)及電、熱、氣等多種能源的微平衡市場(chǎng)交易平臺(tái)，組織園區(qū)微網(wǎng)內(nèi)部分布式能源、多種類(lèi)型用戶(hù)和儲(chǔ)能資源，通過(guò)微平衡市場(chǎng)開(kāi)展局部自主交易，實(shí)現(xiàn)能源的就近消納利用。
③內(nèi)外兩級(jí)購(gòu)售電。
微網(wǎng)一體化運(yùn)營(yíng)主體集成微網(wǎng)內(nèi)部不平衡發(fā)、用電量，以“發(fā)售配售一體化售電公司”身份，代理微網(wǎng)內(nèi)部分布式能源和用戶(hù)參與外部電力市場(chǎng)購(gòu)售電交易，獲得購(gòu)售電價(jià)差額的收益。
④網(wǎng)對(duì)網(wǎng)輔助服務(wù)。
微網(wǎng)一體化運(yùn)營(yíng)主體以獨(dú)立輔助服務(wù)提供者的市場(chǎng)主體身份，通過(guò)遠(yuǎn)期雙邊合同或短期輔助服務(wù)市場(chǎng)競(jìng)價(jià)的方式，為外部電網(wǎng)提供輔助服務(wù)，并獲得相應(yīng)的輔助服務(wù)補(bǔ)償。
⑤內(nèi)外兩級(jí)需求側(cè)響應(yīng)。
在微網(wǎng)內(nèi)部，微網(wǎng)一體化運(yùn)營(yíng)主體制定精益化需求側(cè)管理措施，引導(dǎo)用戶(hù)削峰填谷，優(yōu)化微網(wǎng)負(fù)荷特性;在微網(wǎng)外部，微網(wǎng)作為一個(gè)整體參與需求側(cè)響應(yīng)政策。內(nèi)外需求側(cè)響應(yīng)差價(jià)即為微網(wǎng)一體化運(yùn)營(yíng)主體的投資回報(bào)。
⑥新型備用容量機(jī)制。
微網(wǎng)一體化運(yùn)營(yíng)主體通過(guò)儲(chǔ)能、主動(dòng)控制等技術(shù)或經(jīng)濟(jì)手段，在一定范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)微網(wǎng)和外部電網(wǎng)的不平衡電量交換曲線，與電網(wǎng)企業(yè)開(kāi)展自主協(xié)商，變壓器容量費(fèi)用根據(jù)微網(wǎng)自平衡情況按最大需量申報(bào)繳納。
雖然目前微網(wǎng)相關(guān)政策機(jī)制尚不完善，但是微網(wǎng)的商業(yè)模式和投資收益不可過(guò)度依賴(lài)補(bǔ)貼和優(yōu)惠政策，首先應(yīng)當(dāng)挖掘當(dāng)前政策下的盈利空間，然后對(duì)未來(lái)新型價(jià)格體系、交易品種、輔助服務(wù)市場(chǎng)、需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制、商業(yè)模式等開(kāi)展進(jìn)一步持續(xù)研究，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)的投資回報(bào)和可持續(xù)發(fā)展。
4)微網(wǎng)全過(guò)程仿真和最優(yōu)容量規(guī)劃。
首先分析微網(wǎng)當(dāng)前風(fēng)、光、火、氣、輸配、用電價(jià)格，以及未來(lái)冷熱電新型能源價(jià)格體系、輔助服務(wù)市場(chǎng)、需求側(cè)響應(yīng)等邊界條件。
微網(wǎng)不是大拼盤(pán)、大雜匯，也沒(méi)有普適的模板，唯一不變的是變化，應(yīng)因地制宜，有選擇的建設(shè)。
微網(wǎng)不是靠單個(gè)技術(shù)，單個(gè)元件帶來(lái)提升，而是系統(tǒng)集成創(chuàng)新，核心是“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”各類(lèi)基本元素的科學(xué)配比，如同中藥的配方，某一味藥再名貴，過(guò)多或過(guò)少也不治病，要配比得恰到好處才行。
創(chuàng)新點(diǎn)
微網(wǎng)是能源系統(tǒng)演化發(fā)展的基本單元和重要落地點(diǎn)。目前我國(guó)已投資建設(shè)大量微網(wǎng)項(xiàng)目，但是缺乏成熟的運(yùn)營(yíng)模式和合理的投資回報(bào)途徑。本文立足于我國(guó)新一輪電力體制改革和能源互聯(lián)網(wǎng)的背景，在分析微網(wǎng)的概念特征以及在能源系統(tǒng)演化發(fā)展趨勢(shì)中地位的基礎(chǔ)上，提出微網(wǎng)運(yùn)營(yíng)主體一體化和投資主體多元化的模式框架，從“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”優(yōu)化控制運(yùn)行、微平衡市場(chǎng)交易、內(nèi)外兩級(jí)購(gòu)售電、網(wǎng)對(duì)網(wǎng)輔助服務(wù)、內(nèi)外兩級(jí)需求側(cè)響應(yīng)、新型備用容量機(jī)制建立面向園區(qū)微網(wǎng)的“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”一體化運(yùn)營(yíng)模式，通過(guò)經(jīng)濟(jì)性分析證實(shí)該模式能夠保障微網(wǎng)項(xiàng)目合理的投資回報(bào)，將促進(jìn)微網(wǎng)的健康和可持續(xù)發(fā)展。
后續(xù)研究方向
目前我國(guó)微網(wǎng)仍處于初級(jí)探索發(fā)展階段，尚無(wú)成熟可持續(xù)可推廣的微網(wǎng)項(xiàng)目建成，同時(shí)缺乏相關(guān)政策機(jī)制支持。因此后續(xù)亟需對(duì)不同政策機(jī)制下微網(wǎng)的商業(yè)模式和投資收益開(kāi)展研究，對(duì)微網(wǎng)規(guī)劃、交易、運(yùn)行全過(guò)程進(jìn)行仿真計(jì)算，確定微網(wǎng)最優(yōu)投資容量、最優(yōu)交易策略、最優(yōu)運(yùn)行方案。華北電力大學(xué)劉敦楠教授團(tuán)隊(duì)將持續(xù)推進(jìn)該方向的研究和實(shí)踐。
