在能源的生产、运输和消费过程中，被浪费掉的电力才是最应该关注的部分。因此在未来的微电网设计中，首先应该考虑的是原有能源系统中有多少能效提升的可能，在规划新的电源和系统的时候也必须优先考虑能效提升后的转机需求，尽可能地降低系统的能源供应成本。

在目前各类微电网设计模型中，热电气多能互补模式是性价比最高的，没有之一。在当前的技术水平下，热电联产设备将成为微网系统的核心，同时在条件允许的地区，风电和光伏也将成为微网发电的重要组成部分。在美国的众多微电网项目实践中，热电联产通常占据80%的发电容量，风电和光伏承担剩下的20%。在未来，随着可再生能源发电成本的继续降低以及新技术的发展，可再生能源的发电占比还会继续提升。

可再生能源电力的优势自然是零排放的清洁电力，而且不需要额外构建燃料的运输渠道，缺点也十分明显，在缺乏足够的储能设备的情况下，能源供应的稳定性受到了很大的挑战。为了缓解微电网系统中由于风电和光伏的间歇性发电和负荷侧的波动，储能设备成为大多数微电网的标配。此处的储能设备不仅仅指代电池，还包括储热和储气等不同种类能源介质的储存。在电池作为大规模储能设备成本依然较高的情况下，其他类型的储能设备反而能够在多能互补的微电网项目中得到更多的应用。

目前，大多数微网项目的储能设备还是用于平滑用户负荷曲线、弥补日内和周内的发用电缺口。长期的季节性储能设备暂未有较好的整合方案。总体来看，微电网设计和规划必须全盘考虑当地的资源禀赋和用户的需求，以系统能源供应的安全性和可靠性为第一标准，在此基础上再考虑经济性和环境友好性。设计中不仅要考虑能源供需的平衡，还要考虑能够提供灵活性的设备与消耗灵活性的设备之间的平衡。

微电网是规模较小的分散的独立系统，它将由分布式电源、储能装置、能量装换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网运行，也可以孤立运行。微电网本身可看做是小型的电力系统，具备完整的运输配电功能，可实现可再生能源的安全消纳。同时微电网本身还是一个典型的分布式发电功能系统，可通过能源之间的调度，提高终端能源的利用率。

微电网的特征是以分布式发电技术为基础，融合储能、控制和保护装置；接入的电压是配电网电压等级；能够在联网和孤岛两种模式运行；分布式电源之间有一定地理距离。

微网方式运行的优点有以下几个方面：

1.提高分布式电源的有效运行时间；

2.在电网灾变情况下为重要用户持续供电；

3.降低用户对传统电网供电可靠性的要求；

4.实现可再生能源综合优化利用；

5.微电网是能源互联网的重要组成部分和细胞结构。因此，发展微电网技术对经济与社会意义巨大。

首先，微电网可以实现风、光等可再生分布式能源一体化并网，对无序接入分布式电源进行统一管控，提高电网接纳间歇性分布式电源的能力，解决规模光伏输出功率波动的问题，提升网内功率动态平衡能力。

第二，微电网通过协调控制，使微网内分布式电源通过有效配合来均衡负载、延缓电网升级、减小线路投资，解决因规模间歇性电源接入需要增加主网旋转备用容量的问题。

第三，微电网对内通过对不同类型分布式电源及负荷进行整合，对外可等效为一个可调度的单元，参与系统调峰，实现一定经济效益，提高大量分布式光伏接入的经济性。

第四，在用户端形成户用微电网，实现用户个性化、差异化服务，解决用户需求多样性的问题。

第五，以电为载体，形成微型的综合能源系统，实现多种能源联合优化运行。

新时代对能源发展提出了清洁化、智能化、高效化以及安全可靠的要求，而随着可再生能源的大规模应用，互联网、物联网等信息技术的不断成熟，大力发展能源互联网成为不可逆转的趋势。和传统电网相比，微电网的最大特点是可以对分布式能源进行就地消化、就地平衡，同时也可以和大电网进行能量交换。正因如此，微电网被认为是智能电网领域的重要组成部分，在工商业区域、城市片区以及偏远地区有广泛的应用前景。随着分布式可再生能源储能微电网技术的进步、成本的降低、新型负荷的出现，结合售电侧改革，微电网将会有越来越多的电力市场份额。

当前我国新能源发展势头非常迅猛，按照规划，2050年风电和光伏的装机容量都将达到10亿千瓦。但与新能源发展相伴，弃风弃光现象非常严重。究其原因，是因为新能源发电具有不稳定性和间歇性，大规模开发和利用将使供需矛盾更加突出。从某种意义上说，储能技术应用的程度将决定新能源的发展水平。储能技术的发展，关键是电池技术的进步。可再生能源+储能”是新能源发展的必然选择，而储能应用场景的复杂性决定了储能电池技术的多元化发展方向。未来针对电力调峰储能的大容量电池和电力调频储能的大功率电池，还有待技术的创新突破。储能电池包括六大技术内涵，其中，电池材料是基础，但并不是储能电池技术研究的全部。

微电网有两种运行模式，第一种是并网模式，正常情况下微网与常规配电网并网运行，成为联网模式；第二种是孤岛模式，当检测到电网故障或电能质量不满足要求时，微电网将及时与电网断开而独立运行，成为孤岛模式。

在电网发生大扰动和故障时，微电网仍能保持对用户的供电能力，而不发生大面积停电事故；在自然灾害和极端气候条件下造成外力破坏的情况下仍能保证电网的安全运行；具有确保信息安全的能力和破解计算机病毒破坏的能力。

微电网具有实时、连续的安全评估和分析能力，强大的预警控制系统和预防控制能力，自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。微电网支持可再生能源的正确、合理的接入，适应分布式发电的发展趋势，能使需求侧供电的功能更加完善和提高，从而实现与用户的交互和高效互动，满足用户多样化的电力需求。

微电网支持电力市场和电力交易的有效开展，实现资源的合理配置，进一步降低电网损耗，提高能源利用效率，为用户提供可承受电价水平的电力供应。微电网实现了电网信息的高度集成和共享，采用统一的平台和模型，实现标准化和精细化管理。微电网可以进一步优化资产的利用，降低投资成本和运行维护成本。

各国分布式电源的发展是由其资源分布特点、政策激励和产业基础等决定。我国风能、太阳能资源主要富集在“三北”地区，主要以大规模发展为主，分布式开发条件不及欧美；天然气资源匮乏；小水电资源丰富，优于欧美。小水电、风电、生物质发电以及资源综合利用发电政策已较完备。光伏发电、天然气多联供政策相比欧美尚有欠缺。风电、光伏发电产业基础与国外相当，燃机产业基础与国外尚有差距。

分布式电源的大量接入会对现有配电网带来一系列挑战，穿透功率越大，挑战越大。建设坚强智能电网和发展电网友好型分布式电源技术是解决高穿透率分布式电源并网问题的关键。

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