分布式發(fā)電就是利用各種可用和分散存在的能源，如：太陽能、風(fēng)能等可再生能源和天然氣為燃料的冷/熱/電聯(lián)供系統(tǒng)。分布式發(fā)電的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：位置靈活、分散，適應(yīng)分散電力需求和資源分布；可以與大電網(wǎng)互為備份，改善供電可靠性；容易滿足負(fù)荷需求，有利于可再生能源高效和規(guī)�；�利用。我國(guó)可再生能源發(fā)電模式是集中發(fā)電遠(yuǎn)距離輸電與分布式發(fā)電相結(jié)合的方式。

為協(xié)調(diào)大電網(wǎng)與分布式電源間的矛盾，充分利用分布式電源為電網(wǎng)和用戶帶來的價(jià)值和效益，提出了微網(wǎng)（微能源網(wǎng)）的概念。歐盟對(duì)于微電網(wǎng)的定義是：微網(wǎng)是利用分布式能源、儲(chǔ)能裝置和可控負(fù)荷共同組成的低壓網(wǎng)絡(luò)，容量范圍從幾百千瓦到幾個(gè)兆瓦，能夠與配電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，在上一級(jí)電網(wǎng)故障時(shí)可脫網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，故障恢復(fù)后可重新并網(wǎng)。國(guó)網(wǎng)電科院對(duì)微電網(wǎng)的定義是：微網(wǎng)是由分布式電源、儲(chǔ)能和負(fù)荷構(gòu)成的可控儲(chǔ)能系統(tǒng)，可平滑接入大電網(wǎng)和獨(dú)立自治運(yùn)行，是發(fā)揮分布式電源效能的有效方式。

微電網(wǎng)是指以分布式電源為主，利用儲(chǔ)能和控制裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部電力電量平衡的小型供電網(wǎng)絡(luò)，可并網(wǎng)運(yùn)行也可離網(wǎng)運(yùn)行。由于風(fēng)電、光伏發(fā)電等分布式電源具有分散性和間歇性的特點(diǎn)，對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量、控制保護(hù)、運(yùn)行可靠性帶來不利影響，隨著儲(chǔ)能和運(yùn)行控制等技術(shù)的進(jìn)步，本世紀(jì)初歐美部分學(xué)者提出了微電網(wǎng)概念�？偨Y(jié)美國(guó)、歐洲、日本等國(guó)20個(gè)微電網(wǎng)試點(diǎn)工程，具備以下四個(gè)基本特征：

1.微型：微電網(wǎng)電壓等級(jí)一般在10kV以下；系統(tǒng)規(guī)模一般在兆瓦級(jí)及以下；與終端用戶相連，電能就地利用。

2.清潔：微電網(wǎng)內(nèi)部分布式電源以清潔能源為主，或是以能源綜合利用為目標(biāo)的發(fā)電形式。天然氣多聯(lián)供系統(tǒng)綜合利用率一般應(yīng)在70%以上。

3.自治：微電網(wǎng)內(nèi)部電力電量能實(shí)現(xiàn)基本自平衡，與外部電網(wǎng)的電量交換一般不超過總電量的20%。

4.友好：微電網(wǎng)對(duì)大電網(wǎng)有支撐作用，可以為用戶提供優(yōu)質(zhì)可靠的電力，能實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)/離網(wǎng)模式的平滑切換。

廣義的電網(wǎng)是從發(fā)電設(shè)備到用電設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)的統(tǒng)一整體。目前，我國(guó)電網(wǎng)已經(jīng)基本形成了“西電東送、南北互供、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)”的總體格局，已經(jīng)覆蓋了全國(guó)大部分地區(qū)，成為世界最大的電網(wǎng)之一。

現(xiàn)代電網(wǎng)的主要特征是交流模式、跨區(qū)互聯(lián)、發(fā)電資源可調(diào)度、電源以大型發(fā)電廠為主，用戶側(cè)無電源，發(fā)-輸-配-用各環(huán)節(jié)可通過自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備實(shí)現(xiàn)供需平衡。它存在的主要問題是電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理問題、安全穩(wěn)定性問題突出、電能質(zhì)量和電網(wǎng)效率有待于改善。

可再生能源區(qū)別于化石能源的主要特征是受天氣的影響，不可調(diào)度（間歇性、波動(dòng)性）；分散性，但負(fù)荷密集區(qū)卻缺少能源；一般不能通過交通運(yùn)輸工具輸送（生物質(zhì)能除外）；能源多樣性（光、風(fēng)、地?zé)�、水利、海洋能）；發(fā)電方式差異較大；無法儲(chǔ)存（生物質(zhì)能除外，水利可短時(shí)儲(chǔ)存）；資源具有時(shí)空互補(bǔ)性；主要利用方式是發(fā)電。

由于可再生能源的資源特點(diǎn)及發(fā)電模式與常規(guī)能源具有很大區(qū)別，將對(duì)未來電網(wǎng)發(fā)展帶來革命性的挑戰(zhàn)，這就需要我們對(duì)未來電網(wǎng)運(yùn)行模式進(jìn)行重新思考。解決方式一般從三個(gè)方面著手：一是改變電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式。任何一個(gè)體系的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式對(duì)于其功能的影響是關(guān)鍵性的。例如，大同市有自己的治理結(jié)構(gòu)。為了促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)，成立新的組織結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)新的變化和需要。二是采用超導(dǎo)與新材料的電氣設(shè)備，改善電網(wǎng)物理基礎(chǔ)。材料是推動(dòng)這個(gè)設(shè)備性能改造的源頭性的東西，非常關(guān)鍵。三是采用信息技術(shù)提高電網(wǎng)的智能化程度。信息技術(shù)在飛速地發(fā)展，把信息技術(shù)融入其中，來促進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)的變革。

能源互聯(lián)網(wǎng)是指能源系統(tǒng)的信息載體與網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一與融合，不同的能源可以通過轉(zhuǎn)化設(shè)備與熱力網(wǎng)、電力網(wǎng)在物理層融合，用戶可以借助市場(chǎng)和信息對(duì)能源需求做出自己的選擇。能源和信息不一樣。單一的信息沒有太大價(jià)值，但信息和信息經(jīng)過交換會(huì)增加新的價(jià)值。能源就不一樣了，能源的轉(zhuǎn)換和傳輸過程中都有衰減。當(dāng)然能源的傳輸會(huì)有各種方案，但單一的把互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架拿來做能源系統(tǒng)是不太合理的。”

雖然可再生能源系統(tǒng)的硬成本在下降，但軟成本的下降并不明顯，導(dǎo)致目前軟成本占到整個(gè)項(xiàng)目成本的比例在增加，這可能是未來能源系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)比較大的障礙。從資源角度來說，未來能源系統(tǒng)會(huì)從資源型向集成化智能化轉(zhuǎn)變。從消費(fèi)觀看，未來能源系統(tǒng)把生產(chǎn)者和消費(fèi)者結(jié)合在一起，形成一個(gè)新詞——產(chǎn)銷一體。比如這棟辦公樓，原來是一個(gè)能源消費(fèi)者。如果在屋頂加上光伏，不僅可以滿足自我使用，同時(shí)也可以發(fā)電上網(wǎng)，就變成一個(gè)銷售者。這樣的變化會(huì)引發(fā)商業(yè)模式的改變。此外，多能綜合能源系統(tǒng)與其他各個(gè)行業(yè)的滲透與儲(chǔ)能有很大關(guān)系。

微電網(wǎng)主要是利用儲(chǔ)能和控制裝置，實(shí)現(xiàn)分布式電源與本地負(fù)荷電力電量自平衡的微型供電網(wǎng)絡(luò)，是新技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用，是智能電網(wǎng)的組成部分。分布式電源并網(wǎng)不一定要依靠微電網(wǎng)技術(shù)；但微電網(wǎng)必然包含分布式電源，同時(shí)配置能量管理系統(tǒng)、控制裝置、儲(chǔ)能裝置等實(shí)現(xiàn)“自治”“友好”。

未來電網(wǎng)的基本形態(tài)是大電網(wǎng)與微網(wǎng)并存。所謂廣域大電網(wǎng)就是有機(jī)整合各種可再生能源的時(shí)空互補(bǔ)性，并實(shí)現(xiàn)資源密集區(qū)的電力向負(fù)荷密集區(qū)的大容量遠(yuǎn)距離輸送。分布式電源和微網(wǎng)是指就地利用分散資源，保障用戶供電安全可靠性，并可向大電網(wǎng)“上傳”多余電力。例如，廣域風(fēng)能時(shí)空互補(bǔ)后，無需配置儲(chǔ)能或者配置很少容量的儲(chǔ)能便能滿足現(xiàn)行我國(guó)風(fēng)電并網(wǎng)要求。

1879年，愛迪生發(fā)明了直流發(fā)電機(jī)，并提出了直流供電系統(tǒng)。1887年，特斯拉研制出世界上第一臺(tái)無電刷交流感應(yīng)馬達(dá)；1897年，西屋公司在尼亞加拉水電站的首臺(tái)交流發(fā)電機(jī)（10萬馬力）投入運(yùn)行，并奠定了現(xiàn)代電網(wǎng)的基礎(chǔ)。

人類最初的輸電方式是直流輸電。由于不能直接給直流電升壓，于是三相交流發(fā)電機(jī)和變壓器被相繼發(fā)明。從此，交流輸電普遍代替了直流輸電，并確立了交流輸電的主體地位，從而形成了今天普遍被采用的交流電網(wǎng)。然而電力系統(tǒng)的規(guī)模迅速擴(kuò)大也使得交流大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性問題日益突出。未來，能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整將使得電網(wǎng)規(guī)模較當(dāng)前有成倍的增長(zhǎng)。

未來的輸配電網(wǎng)和分布式電網(wǎng)將逐步向以直流為主或交直流混合的運(yùn)行模式方向發(fā)展。未來電網(wǎng)向直流運(yùn)行模式的革命性轉(zhuǎn)變也將催生大量的科技創(chuàng)新機(jī)遇和一大批戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在技術(shù)方面卻需要很大的突破。2013年4月美國(guó)麻省理工學(xué)院公布了未來可能改變世界的十大科學(xué)技術(shù)，“直流電超級(jí)電網(wǎng)”就是其中一項(xiàng)，并認(rèn)為“直流電網(wǎng)使得遙遠(yuǎn)的可再生能源鏈接更加有效�！�

2008年初，冰雪天氣導(dǎo)致我國(guó)發(fā)生大面積停電，只有少數(shù)小電網(wǎng)在支撐重要用戶運(yùn)行。這暴露了我國(guó)現(xiàn)有的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在保障用戶供電方面所存在的薄弱環(huán)節(jié)同時(shí)也將微型電網(wǎng)的作用充分展示了出來，并促使我國(guó)加快了對(duì)微型電網(wǎng)的研究步伐。2009年，中國(guó)國(guó)家科技部通過“973”計(jì)劃項(xiàng)目，專門資助了分布式發(fā)電供能系統(tǒng)的相關(guān)基礎(chǔ)研究。2010年，中國(guó)國(guó)家科技部通過《國(guó)家高科技研究發(fā)展計(jì)劃（863）》立項(xiàng)了近十個(gè)有關(guān)微電網(wǎng)方面的研究課題�！笆�二五”期間，我國(guó)將在太陽能、風(fēng)能占優(yōu)勢(shì)的地區(qū)建設(shè)成微電網(wǎng)示范區(qū)，同時(shí)還將推動(dòng)建設(shè)100座新能源示范城市。我國(guó)微電網(wǎng)的發(fā)展雖尚處于起始階段，但微電網(wǎng)的特點(diǎn)適應(yīng)我國(guó)電力發(fā)展的需求和方向，具有廣闊的發(fā)展前景。

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