分布式光伏+储能的独立型微电网商业化发展前景课件

主要内容主要内容2 2 2 21 1 1 1独立型微电网独立型微电网典型方案与成本核算典型方案与成本核算微电网概述微电网概述3 3 3 3商业化发展前景商业化发展前景4 4 4 45 5 5 5未来展望未来展望主要内容21独立型微电网典型方案与成本核算微电网概述3商业化1微电网的定义微电网的定义 微电网（微电网（Micro-GridMicro-Grid）是由分布式电源、负荷、储能、变配）是由分布式电源、负荷、储能、变配电和控制系统构成的电和控制系统构成的小型电力系统小型电力系统。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治电力系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤网运行。微电网是相对传统大电网的一个概念，发展微电网能够充分促进分布式可再生能源的大规模接入。微电网与大电网是相辅相成的，尤其在大电网没有覆盖的地区可以发挥更大的作用，以弥补大电网的不足。1、微电网概述、微电网概述微电网的定义1、微电网概述2微电网的划分：微电网的划分：按照运行方式划分：并网型，孤网型（独立型）按照电网类型划分：交流微电网，直流微电网、混合型 按照电压等级划分：低压（400V1kV）、中压（135kV）、高压（35kV以上）按照规模划分：小型（电网容量500kVA）中型（500kVA=电网容量6MVA）1、微电网概述、微电网概述微电网的划分：1、微电网概述3微电网的应用微电网的应用微电网的应用4主要内容主要内容2 2 2 21 1 1 1独立型微电网独立型微电网典型方案与成本核算典型方案与成本核算微电网概述微电网概述3 3 3 3商业化发展前景商业化发展前景4 4 4 45 5 5 5未来展望未来展望主要内容21独立型微电网典型方案与成本核算微电网概述3商业化5独立型微电网：独立型微电网：不依赖于外部电网，可以通过分布式电源、储能系统独立、稳定、长期地给负荷供电。可分为直流型、交流型、交直流混合型三种。为什么要发展独立型微电网系统？为什么要发展独立型微电网系统？在现阶段，在大电网覆盖的经济发达地区，微电网的供电成本远高于大电网，缺乏经济性 尤其是并网型微电网，易被大电网替代，缺乏竞争力 但在大电网没有覆盖的地方，例如岛屿、偏远地区、城市周边、旅游景点等，微电网反而具有优势，因此迫切需要发展独立型微电网。2、独立型微电网、独立型微电网独立型微电网：不依赖于外部电网，可以通过分布式电源、储能系统6独立型微电网相关的独立型微电网相关的分布式电源分布式电源 光伏发电光伏发电 风力发电风力发电 燃气发电（天然气、沼气）燃气发电（天然气、沼气）生物质发电生物质发电 海洋能发电海洋能发电 小水电小水电 柴油发电柴油发电2.1、分布式电源、分布式电源独立型微电网相关的分布式电源2.1、分布式电源7分布式发电分布式发电海洋能其它太阳能天然气风能生物质能分布式能源优点：可利用丰富的清洁和可再生能源。缺点：一些可再生能源具有间歇性和随机性。分布式发电海洋能其它太阳能天然气风能生物质能分布式优点：8分布式光伏+储能的独立型微电网商业化发展前景课件9独立型微电网相关的独立型微电网相关的分布式电源分布式电源 其中分布式光伏是最有潜力的可再生能源，适应面广，其中分布式光伏是最有潜力的可再生能源，适应面广，受限制少，技术进步快和成本下降迅速，最有应用前景。受限制少，技术进步快和成本下降迅速，最有应用前景。现阶段发展分布式光伏的困难与对策：现阶段发展分布式光伏的困难与对策：（地难找，电难接，补贴慢，用电需求不稳定地难找，电难接，补贴慢，用电需求不稳定）（对策：可以采用独立型微电网方式，不依赖于电网；（对策：可以采用独立型微电网方式，不依赖于电网；寻求适合的用电需求，真正实现自发自用）寻求适合的用电需求，真正实现自发自用）2.1、分布式电源、分布式电源独立型微电网相关的分布式电源2.1、分布式电源10独立型微电网相关的独立型微电网相关的储能系统：储能系统：化学储能（铅酸电池、铅酸胶体电池、化学储能（铅酸电池、铅酸胶体电池、铅碳电池铅碳电池、铅晶电池，、铅晶电池，锂电池：磷酸铁锂、锰酸锂、三元、钛酸锂，锂电池：磷酸铁锂、锰酸锂、三元、钛酸锂，液流电池：全钒液流、锌溴，液流电池：全钒液流、锌溴，镍氢电池、钠硫电池、锌空、锂空）镍氢电池、钠硫电池、锌空、锂空）物理储能（抽水蓄能、压缩空气、飞轮、相变储能、物理储能（抽水蓄能、压缩空气、飞轮、相变储能、超级电容器、超级电容器、超导储能、蓄热蓄冷）超导储能、蓄热蓄冷）储能系统是独立型微电网不可或缺的组成部分，也是造成微电储能系统是独立型微电网不可或缺的组成部分，也是造成微电网系统成本高的主要原因。网系统成本高的主要原因。需要找到大幅降低储能成本的方式方法：需要找到大幅降低储能成本的方式方法：1 1）技术进步）技术进步2 2）商业模式创新）商业模式创新 （结合电动汽车充放电、退役电池梯级利用）（结合电动汽车充放电、退役电池梯级利用）2.2、储能系统、储能系统独立型微电网相关的储能系统：2.2、储能系统11主要内容主要内容2 2 2 21 1 1 1独立型微电网独立型微电网典型方案与成本核算典型方案与成本核算微电网概述微电网概述3 3 3 3商业化发展前景商业化发展前景4 4 4 45 5 5 5未来展望未来展望主要内容21独立型微电网典型方案与成本核算微电网概述3商业化12系统规模、组成部分及造价估算：系统规模、组成部分及造价估算：分布式光伏发电（分布式光伏发电（100kW100kW）（）（7070万元）万元）（采用单晶硅、多晶硅，组串式逆变器，含施工）（采用单晶硅、多晶硅，组串式逆变器，含施工）铅碳电池储能（铅碳电池储能（50kW50kW*2H2H）（）（8 8万元）万元）（铅碳电池目前性价比较高）（铅碳电池目前性价比较高）储能整流、逆变系统（储能整流、逆变系统（10 10万元万元）负荷（功率小于负荷（功率小于150kW150kW，日用电量小于，日用电量小于400kWH400kWH）配电系统（配电系统（3 3万元）万元）微电网控制系统（微电网控制系统（2 2万元）万元）其他费用（其他费用（5 5万元）万元）合计：合计：9898万元万元按照习惯，以分布式电源功率核算，上述配置典型独立型按照习惯，以分布式电源功率核算，上述配置典型独立型 微电网系统的单位造价：微电网系统的单位造价：9.89.8元元/每瓦每瓦3、一个典型的独立型微电网系统、一个典型的独立型微电网系统系统规模、组成部分及造价估算：3、一个典型的独立型微电网系统13可满足的用电负荷：可满足的用电负荷：交流型（日常用电：照明、空调、电机）交流型（日常用电：照明、空调、电机）直流型直流型（电动汽车充电、（电动汽车充电、LEDLED照明）照明）（如果分布式发电、储能、负荷都直接采用直流方式，（如果分布式发电、储能、负荷都直接采用直流方式，则系统的效率更高，成本更低，则系统的效率更高，成本更低，预计可降低成本预计可降低成本10%10%以上，提高效率以上，提高效率5%5%以上）以上）交直流混合型交直流混合型目前独立型微电网技术上都已成熟，成本可控，目前独立型微电网技术上都已成熟，成本可控，具备推广条件。具备推广条件。3、一个典型的独立型微电网系统、一个典型的独立型微电网系统可满足的用电负荷：3、一个典型的独立型微电网系统14主要内容主要内容2 2 2 21 1 1 1独立型微电网独立型微电网典型方案与成本核算典型方案与成本核算微电网概述微电网概述3 3 3 3商业化发展前景商业化发展前景4 4 4 45 5 5 5未来展望未来展望主要内容21独立型微电网典型方案与成本核算微电网概述3商业化15面临困难：面临困难：成本高（分布式电源、储能）成本高（分布式电源、储能）生命周期短与运营维护难（主要是储能寿命短，微电网控制生命周期短与运营维护难（主要是储能寿命短，微电网控制及能量管理的技术较复杂）及能量管理的技术较复杂）政策支持不足：独立式的可再生能源（风、光等）发电的计政策支持不足：独立式的可再生能源（风、光等）发电的计量与补贴申请困难。目前国家对于独立型微电网，及涉及的量与补贴申请困难。目前国家对于独立型微电网，及涉及的可再生能源发电、储能、变配电及控制系统，尚无明确的计可再生能源发电、储能、变配电及控制系统，尚无明确的计量标准与支持政策。量标准与支持政策。观念和认识有待提高。观念和认识有待提高。4.1、独立型微电网推广面临的困难、独立型微电网推广面临的困难面临困难：4.1、独立型微电网推广面临的困难16发展独立型微电网的对策：发展独立型微电网的对策：分布式发电成本下降（分布式发电成本下降（趋势是：趋势是：光伏发电成本光伏发电成本 火电）火电）储能技术进步，电池寿命延长，成本降低储能技术进步，电池寿命延长，成本降低 多方争取国家认可独立型微电网可再生能源（风、光等）发多方争取国家认可独立型微电网可再生能源（风、光等）发电的计量（制定标准并推广实施），并及时给与现有政策的电的计量（制定标准并推广实施），并及时给与现有政策的各项补贴；在发展前期，也能给予独立型微电网、储能补贴各项补贴；在发展前期，也能给予独立型微电网、储能补贴政策。政策。结合新型的负荷的推广应用机会：结合新型的负荷的推广应用机会：电动汽车充电、煤改电供暖、地源热泵。电动汽车充电、煤改电供暖、地源热泵。4.2、对策、对策发展独立型微电网的对策：4.2、对策17独立型微电网的发展前景展望：独立型微电网的发展前景展望：基于分布式光伏基于分布式光伏+储能的独立型微电网，最有前景。储能的独立型微电网，最有前景。将首先在特殊应用场合取得突破将首先在特殊应用场合取得突破 （电动汽车充电、岛屿供电）（电动汽车充电、岛屿供电）未来用户用电有两种选择：大电网、独立微电网未来用户用电有两种选择：大电网、独立微电网未来的大电网将是：昂贵的、地域受限、不方便灵活的，未来的大电网将是：昂贵的、地域受限、不方便灵活的，未来的独立型微电网将是：便宜的、限制少、未来的独立型微电网将是：便宜的、限制少、方便方便灵活的。灵活的。4.3、商业化发展前景展望、商业化发展前景展望独立型微电网的发展前景展望：4.3、商业化发展前景展望18典型推广应用方向：典型推广应用方向：独立光伏电动汽车充换电站独立光伏电动汽车充换电站 独立光伏水泵灌溉系统独立光伏水泵灌溉系统 独立光伏制氢系统独立光伏制氢系统 独立风光储村庄供电系统独立风光储村庄供电系统 独立风光柴储岛屿供电系统独立风光柴储岛屿供电系统 独立风电海水淡化系统独立风电海水淡化系统4.4、独立型微电网的推广应用、独立型微电网的推广应用典型推广应用方向：4.4、独立型微电网的推广应用19光伏水泵，光伏储能供电系统光伏水泵，光伏储能供电系统光伏水泵，光伏储能供电系统20电解水制氢电解水制氢电解水制氢21光伏电动汽车充换电站光伏电动汽车充换电站光伏电动汽车充换电站22关于电动汽车充电设施建设关于电动汽车充电设施建设4.5 4.5 国家政策支持国家政策支持4.6 4.6 巨大的需求巨大的需求4.7 4.7 面临问题面临问题4.8 4.8 独立型光伏电动汽车充换电站独立型光伏电动汽车充换电站关于电动汽车充电设施建设231、关于做好电动汽车充换电设施用电报装服务工作的意见关于做好电动汽车充换电设施用电报装服务工作的意见（2014年5月，国家电网公司）要点：引入社会投资参与电动汽车充换电设施建设；个人自建充电桩享受大约要点：引入社会投资参与电动汽车充换电设施建设；个人自建充电桩享受大约0.50.5元元/KWH/KWH居民用电标准居民用电标准2、关于电动汽车用电价格政策有关问题的通知关于电动汽车用电价格政策有关问题的通知（2014年7月，国家发改委）要点：对向电网经营企业直接报装接电的经营性集中式充换电设施用电，执行要点：对向电网经营企业直接报装接电的经营性集中式充换电设施用电，执行大工业用电价格，大工业用电价格，20202020年前，暂免收基本电费年前，暂免收基本电费3、关于新能源汽车充电设施建设奖励的通知关于新能源汽车充电设施建设奖励的通知（2014年11月，四部委）要点：按推广应用数量和地区给予要点：按推广应用数量和地区给予 2400 240012000 12000 万元的建设奖励（万元的建设奖励（20152015年标年标准）准）4.5 20144.5 20144.5 20144.5 2014年至今，多项政策支持充电设施的发展：年至今，多项政策支持充电设施的发展：年至今，多项政策支持充电设施的发展：年至今，多项政策支持充电设施的发展：1、关于做好电动汽车充换电设施用电报装服务工作的意见4.244、电动汽车充电基础设施建设规划电动汽车充电基础设施建设规划（2015年3月，国务院办公厅）要点：到要点：到2020年实现年实现500万辆新能源汽车发展目标，充换电站数量达到万辆新能源汽车发展目标，充换电站数量达到1.2万万个，充电桩达到个，充电桩达到480万个。万个。5、关于加强城市停车设施建设的指导意见关于加强城市停车设施建设的指导意见（2015年8月，国家发改委、财政部、国土资源部、住建部、交通部、公安部、银监会）要点：鼓励建设停车楼、地下停车场、机械式立体停车库等集约化的停车设要点：鼓励建设停车楼、地下停车场、机械式立体停车库等集约化的停车设施，并按照一定比例配建电动汽车充电设施，与主体工程同步建设施，并按照一定比例配建电动汽车充电设施，与主体工程同步建设2014201420142014年至今，多项政策支持充电设施的发展：年至今，多项政策支持充电设施的发展：年至今，多项政策支持充电设施的发展：年至今，多项政策支持充电设施的发展：4、电动汽车充电基础设施建设规划（2015年3月，国务院256、关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见（2015年10月，国务院办公厅）要点：新建住宅配建停车位、大型公共建筑物配建停车场、社会公共停车场建要点：新建住宅配建停车位、大型公共建筑物配建停车场、社会公共停车场建设或预留建设充电设施安装条件的车位比例分为为设或预留建设充电设施安装条件的车位比例分为为100%、10%、10%，每，每2000辆电动汽车至少配建一座公共充电站辆电动汽车至少配建一座公共充电站7、电动汽车充电基础设施发展指南（电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020）（2015年11月17日，发改委、能源局、工信部、住建部）要点：到要点：到 2020 年，新增集中式充换电站超过年，新增集中式充换电站超过 1.2 万座，分散式充电桩超过万座，分散式充电桩超过 480 万个，以满足全国万个，以满足全国 500 万辆电动汽车充电需求。万辆电动汽车充电需求。优先建设公交、出租及环卫与物流等公共服务领域充电基础设施，新增超过优先建设公交、出租及环卫与物流等公共服务领域充电基础设施，新增超过 3850 座公交车充换电站、座公交车充换电站、2500 座出租车充换电站、座出租车充换电站、2450 座环卫物流等专用座环卫物流等专用车充电站。车充电站。积极推进公务与私人乘用车用户结合居民区与单位停积极推进公务与私人乘用车用户结合居民区与单位停 车位配建充车位配建充电桩，新增超过电桩，新增超过 430 万个用户专用充电桩，以满足基本充电需求。万个用户专用充电桩，以满足基本充电需求。2014201420142014年至今，多项政策支持充电设施的发展：年至今，多项政策支持充电设施的发展：年至今，多项政策支持充电设施的发展：年至今，多项政策支持充电设施的发展：6、关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见（201526截至2014年底，中国已建成充电桩约31000个，充电站约780个。按照规划，2015年底，中国将建成充换电站2000座，充电桩40万个。随着2020年前建成基本可以满足500万新能源汽车的充电设施这一规划的出台，意味着要建480万个分散式充电桩、1.2万座集中式充换电站。平均下来，在未来5年，充电桩将以年均新建约95万个的速度持续增长。如何建设这些电动汽车充电桩、充电站，成为摆在我们面前的如何建设这些电动汽车充电桩、充电站，成为摆在我们面前的迫在眉睫的问题迫在眉睫的问题!4.6 建设电动汽车充电设施的需求建设电动汽车充电设施的需求截至2014年底，中国已建成充电桩约31000个，充27当前面临的问题：当前面临的问题：1 1、配电网建设不同步，充电桩、充电站电网接入困难、配电网建设不同步，充电桩、充电站电网接入困难2 2、充电桩与现有的停车位的冲突、充电桩与现有的停车位的冲突3 3、充电速度慢，需要排队等候、充电速度慢，需要排队等候4 4、充电设施网点不足，尤其是偏远地区更少。、充电设施网点不足，尤其是偏远地区更少。考虑建设：考虑建设：独立型光伏电动汽车充换电站独立型光伏电动汽车充换电站4.7 建设电动汽车充电设施的问题建设电动汽车充电设施的问题当前面临的问题：4.7建设电动汽车充电设施的问题28独立型光伏电动汽车充换电站独立型光伏电动汽车充换电站典型配置方案：典型配置方案：基于直流微电网技术，分布式光伏基于直流微电网技术，分布式光伏+储能储能+电动汽车充换电，综合电动汽车充换电，综合优化设置各组成部分的规模比例关系，实现系统的高效、经济、优化设置各组成部分的规模比例关系，实现系统的高效、经济、可靠、实用。可靠、实用。方案一：单个慢充桩（方案一：单个慢充桩（7kW7kW）+光伏（光伏（10kW10kW）（）（靠天吃饭靠天吃饭）方案二：单个慢充桩（方案二：单个慢充桩（7kW7kW）+光伏（光伏（20kW20kW）+储能（储能（10kW10kW*4H4H）方案三：单个慢充桩（方案三：单个慢充桩（7kW7kW）+光伏（光伏（20kW20kW）+换电电池（换电电池（40kW40kW*1H1H，4 4组）组）方案四：单个慢充桩（方案四：单个慢充桩（7kW7kW）+光伏（光伏（30kW30kW）+储能（储能（10kW10kW*4H4H）换电电池（换电电池（40kW40kW*1H1H，4 4组）组）4.8、独立型光伏电动汽车充换电站、独立型光伏电动汽车充换电站独立型光伏电动汽车充换电站典型配置方案：4.8、独立型光伏电29换电及快充桩方案：换电及快充桩方案：方案五：光伏（方案五：光伏（10kW10kW）+换电电池（换电电池（40kW40kW*1H1H，4 4组）组）方案六：单个快充桩（方案六：单个快充桩（40kW40kW）+光伏（光伏（50kW50kW）（靠天吃饭靠天吃饭）方案七：单个快充桩（方案七：单个快充桩（40kW40kW）+光伏（光伏（100kW100kW）+储能（储能（40kW40kW*4H4H）方案八：单个快充桩（方案八：单个快充桩（40kW40kW）+光伏（光伏（100kW100kW）+换电电池（换电电池（40kW40kW*1H1H，8 8组）组）方案九：单个快充桩（方案九：单个快充桩（40kW40kW）+光伏（光伏（120kW120kW）+储能（储能（40kW40kW*4H4H）换电电池（换电电池（40kW40kW*1H1H，8 8组）组）4.8、独立型光伏电动汽车充换电站、独立型光伏电动汽车充换电站换电及快充桩方案：4.8、独立型光伏电动汽车充换电站30独立型光伏电动汽车充换电站独立型光伏电动汽车充换电站方案说明：方案说明：1 1）采用直流微电网技术，光伏发电、储能、电动汽车充电都连）采用直流微电网技术，光伏发电、储能、电动汽车充电都连接在直流母线上，减少光伏逆变、充电桩整流环节，降低系统的接在直流母线上，减少光伏逆变、充电桩整流环节，降低系统的建设成本和运营成本，提高系统效率，提高经济效益；建设成本和运营成本，提高系统效率，提高经济效益；2 2）采用电动汽车退役电池，作为配套储能，以降低成本；配置采用电动汽车退役电池，作为配套储能，以降低成本；配置储能系统后，能够在光伏不发电的时候也可以进行充电营业；储能系统后，能够在光伏不发电的时候也可以进行充电营业；4.8、独立型光伏电动汽车充换电站、独立型光伏电动汽车充换电站独立型光伏电动汽车充换电站方案说明：4.8、独立型光伏电动汽31独立型光伏电动汽车充换电站独立型光伏电动汽车充换电站方案说明：方案说明：3 3）如果未来采用智能电池技术，电池租赁运营模式，使得电如果未来采用智能电池技术，电池租赁运营模式，使得电动汽车换电方式也得到大规模推广应用，则可以利用光伏发电动汽车换电方式也得到大规模推广应用，则可以利用光伏发电直接给换电电池充电，系统更加简洁、高效；直接给换电电池充电，系统更加简洁、高效；4 4）如果电动汽车充换电并存，在微电网系统光伏发电的情况如果电动汽车充换电并存，在微电网系统光伏发电的情况下，优先给电动汽车充电，无充电需求时给换电电池充电，则下，优先给电动汽车充电，无充电需求时给换电电池充电，则可以减少储能配置，提高经济性；可以减少储能配置，提高经济性；4.8、独立型光伏电动汽车充换电站、独立型光伏电动汽车充换电站独立型光伏电动汽车充换电站方案说明：4.8、独立型光伏电动汽32独立型光伏电动汽车充换电站独立型光伏电动汽车充换电站方案说明：方案说明：5 5）以上述典型方案为基础，不同规模的充换电站可组合设计；）以上述典型方案为基础，不同规模的充换电站可组合设计；6 6）经济性分析：经济性分析：在现有的技术条件和政策支持下，分布式光伏本身已经济可行在现有的技术条件和政策支持下，分布式光伏本身已经济可行电动汽车充电基础设施与充电桩企业合作；电动汽车充电基础设施与充电桩企业合作；利用电动汽车退役电池，大幅降低系统的储能成本；利用电动汽车退役电池，大幅降低系统的储能成本；给电动汽车换电电池充电，则相当于不额外设置储能系统，经济给电动汽车换电电池充电，则相当于不额外设置储能系统，经济性再无问题。性再无问题。4.8、独立型光伏电动汽车充换电站、独立型光伏电动汽车充换电站独立型光伏电动汽车充换电站方案说明：4.8、独立型光伏电动汽33发展独立型光伏电动汽车充换电站的重要意义：发展独立型光伏电动汽车充换电站的重要意义：同时解决了分布式光伏上网难和电动汽车充同时解决了分布式光伏上网难和电动汽车充电下网难的问题，发展新能源和电动汽车可以不电下网难的问题，发展新能源和电动汽车可以不受电网制约了。受电网制约了。4.8、独立型光伏电动汽车充换电站、独立型光伏电动汽车充换电站发展独立型光伏电动汽车充换电站的重要意义：4.8、独立型光伏34主要内容主要内容2 2 2 21 1 1 1独立型微电网独立型微电网典型方案与成本核算典型方案与成本核算微电网概述微电网概述3 3 3 3商业化发展前景商业化发展前景4 4 4 45 5 5 5未来展望未来展望主要内容21独立型微电网典型方案与成本核算微电网概述3商业化35未来展望：未来展望：1、独立型微电网独立型微电网是未来微电网的是未来微电网的发展方向发展方向！2、随着分布式可再生能源、储能、微电网、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，新型负荷的出技术的进步、成本的降低，新型负荷的出现，结合售电侧改革，独立型微电网将占现，结合售电侧改革，独立型微电网将占有越来越多的有越来越多的电力市场份额电力市场份额！3、独立型微电网，帮您摆脱传统大电网的、独立型微电网，帮您摆脱传统大电网的制约和束缚，实现制约和束缚，实现我的电网我做主我的电网我做主！未来展望：36 微电网技术是打开新能源应用的金钥匙！微电网技术是37谢谢谢谢谢谢38