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)電的特點主要表現(xiàn)為：位置靈活、分散，適應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；容易滿足負荷需求，有利于可再生能源高效和規(guī)�；�利用。我國可再生能源發(fā)電模式是集中發(fā)電遠距離輸電與分布式發(fā)電相結合的方式。

為協(xié)調大電網(wǎng)與分布式電源間的矛盾，充分利用分布式電源為電網(wǎng)和用戶帶來的價值和效益，提出了微網(wǎng)（微能源網(wǎng)）的概念。歐盟對于微電網(wǎng)的定義是：微網(wǎng)是利用分布式能源、儲能裝置和可控負荷共同組成的低壓網(wǎng)絡，容量范圍從幾百千瓦到幾個兆瓦，能夠與配電網(wǎng)并聯(lián)運行，在上一級電網(wǎng)故障時可脫網(wǎng)獨立運行，故障恢復后可重新并網(wǎng)。國網(wǎng)電科院對微電網(wǎng)的定義是：微網(wǎng)是由分布式電源、儲能和負荷構成的可控儲能系統(tǒng)，可平滑接入大電網(wǎng)和獨立自治運行，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，利用儲能和控制裝置進行實時調節(jié)，實現(xiàn)網(wǎng)絡內部電力電量平衡的小型供電網(wǎng)絡，可并網(wǎng)運行也可離網(wǎng)運行。由于風電、光伏發(fā)電等分布式電源具有分散性和間歇性的特點，對電網(wǎng)的電能質量、控制保護、運行可靠性帶來不利影響，隨著儲能和運行控制等技術的進步，本世紀初歐美部分學者提出了微電網(wǎng)概念。總結美國、歐洲、日本等國20個微電網(wǎng)試點工程，具備以下四個基本特征：

1.微型：微電網(wǎng)電壓等級一般在10kV以下；系統(tǒng)規(guī)模一般在兆瓦級及以下；與終端用戶相連，電能就地利用。

2.清潔：微電網(wǎng)內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的發(fā)電形式。天然氣多聯(lián)供系統(tǒng)綜合利用率一般應在70%以上。

3.自治：微電網(wǎng)內部電力電量能實現(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)對大電網(wǎng)有支撐作用，可以為用戶提供優(yōu)質可靠的電力，能實現(xiàn)并網(wǎng)/離網(wǎng)模式的平滑切換。

廣義的電網(wǎng)是從發(fā)電設備到用電設備的各個環(huán)節(jié)的統(tǒng)一整體。目前，我國電網(wǎng)已經基本形成了“西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)”的總體格局，已經覆蓋了全國大部分地區(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)電資源可調度、電源以大型發(fā)電廠為主，用戶側無電源，發(fā)-輸-配-用各環(huán)節(jié)可通過自動調節(jié)設備實現(xiàn)供需平衡。它存在的主要問題是電網(wǎng)結構不合理問題、安全穩(wěn)定性問題突出、電能質量和電網(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，不可調度（間歇性、波動性）；分散性，但負荷密集區(qū)卻缺少能源；一般不能通過交通運輸工具輸送（生物質能除外）；能源多樣性（光、風、地熱、水利、海洋能）；發(fā)電方式差異較大；無法儲存（生物質能除外，水利可短時儲存）；資源具有時空互補性；主要利用方式是發(fā)電。

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

能源互聯(lián)網(wǎng)是指能源系統(tǒng)的信息載體與網(wǎng)絡可以實現(xiàn)統(tǒng)一與融合，不同的能源可以通過轉化設備與熱力網(wǎng)、電力網(wǎng)在物理層融合，用戶可以借助市場和信息對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值，但信息和信息經過交換會增加新的價值。能源就不一樣了，能源的轉換和傳輸過程中都有衰減。當然能源的傳輸會有各種方案，但單一的把互聯(lián)網(wǎng)構架拿來做能源系統(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，導致目前軟成本占到整個項目成本的比例在增加，這可能是未來能源系統(tǒng)發(fā)展的一個比較大的障礙。從資源角度來說，未來能源系統(tǒng)會從資源型向集成化智能化轉變。從消費觀看，未來能源系統(tǒng)把生產者和消費者結合在一起，形成一個新詞——產銷一體。比如這棟辦公樓，原來是一個能源消費者。如果在屋頂加上光伏，不僅可以滿足自我使用，同時也可以發(fā)電上網(wǎng)，就變成一個銷售者。這樣的變化會引發(fā)商業(yè)模式的改變。此外，多能綜合能源系統(tǒng)與其他各個行業(yè)的滲透與儲能有很大關系。

微電網(wǎng)主要是利用儲能和控制裝置，實現(xiàn)分布式電源與本地負荷電力電量自平衡的微型供電網(wǎng)絡，是新技術在配電網(wǎng)中的應用，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；但微電網(wǎng)必然包含分布式電源，同時配置能量管理系統(tǒng)、控制裝置、儲能裝置等實現(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)就是有機整合各種可再生能源的時空互補性，并實現(xiàn)資源密集區(qū)的電力向負荷密集區(qū)的大容量遠距離輸送。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，廣域風能時空互補后，無需配置儲能或者配置很少容量的儲能便能滿足現(xiàn)行我國風電并網(wǎng)要求。

1879年，愛迪生發(fā)明了直流發(fā)電機，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無電刷交流感應馬達；1897年，西屋公司在尼亞加拉水電站的首臺交流發(fā)電機（10萬馬力）投入運行，并奠定了現(xiàn)代電網(wǎng)的基礎。

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，能源結構的調整將使得電網(wǎng)規(guī)模較當前有成倍的增長。

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行模式方向發(fā)展。未來電網(wǎng)向直流運行模式的革命性轉變也將催生大量的科技創(chuàng)新機遇和一大批戰(zhàn)略性新興產業(yè)，在技術方面卻需要很大的突破。2013年4月美國麻省理工學院公布了未來可能改變世界的十大科學技術，“直流電超級電網(wǎng)”就是其中一項，并認為“直流電網(wǎng)使得遙遠的可再生能源鏈接更加有效�！�

2008年初，冰雪天氣導致我國發(fā)生大面積停電，只有少數(shù)小電網(wǎng)在支撐重要用戶運行。這暴露了我國現(xiàn)有的網(wǎng)架結構在保障用戶供電方面所存在的薄弱環(huán)節(jié)同時也將微型電網(wǎng)的作用充分展示了出來，并促使我國加快了對微型電網(wǎng)的研究步伐。2009年，中國國家科技部通過“973”計劃項目，專門資助了分布式發(fā)電供能系統(tǒng)的相關基礎研究。2010年，中國國家科技部通過《國家高科技研究發(fā)展計劃（863）》立項了近十個有關微電網(wǎng)方面的研究課題�！笆�二五”期間，我國將在太陽能、風能占優(yōu)勢的地區(qū)建設成微電網(wǎng)示范區(qū)，同時還將推動建設100座新能源示范城市。我國微電網(wǎng)的發(fā)展雖尚處于起始階段，但微電網(wǎng)的特點適應我國電力發(fā)展的需求和方向，具有廣闊的發(fā)展前景。

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