【分布式能源与微网发展见识】微电网参与调峰辅助服务潜力分析
编者按：分布式电源是推动能源供给革命、推动非化石能源跨越式发展的一种重要能源利用方式。“十三五”期间，我国分布式能源发展快速，各类试点层出不穷。新能源与统计研究所长期深耕分布式电源、微电网和综合能源系统的政策管理、规划运营和技术经济等方面研究。本专栏将围绕分布式发展潜力分析、分布式能源资源综合利用、综合能源系统、微电网调峰辅助服务等，结合相关研究成果和思考与读者共赴一场思想盛宴。
文章导读：微电网内部含有多种分布式电源、储能、负荷等元件，通过对可控电源的出力调节、柔性负荷功率调节等措施，可以为电网提供调峰服务。调峰潜力分析是开展微电网调峰辅助服务相关工作的基础，本文建立了以调峰潜力最大为优化目标、基于供需两侧柔性互动的微电网调峰潜力评估模型，并针对典型微电网案例开展了分析验证。
微电网参与调峰辅助服务潜力分析
执笔人：冯凯辉
国网能源院
新能源与统计研究所
微电网是指由分布式电源、用电负荷、配电设施、监控和保护装置等组成的小型发配用电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的独立自治系统。现有研究表明，将分布式发电系统以微电网的形式接入电网，是发挥分布式发电系统效能的有效方式。微电网按照运行方式可以分为并网模式和独立模式，并网模式下，通过对微电网内部分布式能源的合理调度，协调微电网和外网之间的关系，达到合理化利用微电网内部的资源设备，同时满足上层电网对微电网的某些辅助服务的需求目的。
1
微电网参与调峰辅助服务的意义
2017年7月，国家发改委和国家能源局印发《推进并网型微电网建设试行办法》的通知，明确了微电网的概念、特征、规范了微电网保障机制、创新了微电网市场机制、肯定了微电网辅助服务市场的主体身份。微电网作为分布式电源的主要利用形式之一，其内部含有多种分布式电源、储能、负荷，通过对可控电源的出力调节、负荷中断、调节和时移等措施，可以为电网提供调峰服务。目前我国尚未建立微电网提供调峰辅助服务的相关实施细则，为了促进微电网快速有序发展，提高微电网对系统的有效支撑，亟待针对微电网参与电网调峰辅助服务进行研究，其中微电网参与调峰辅助服务潜力分析是开展相关工作的基础。
2
微电网调峰辅助服务潜力分析方法
面向电改新形势，为充分挖掘微电网调峰潜力，最大限度地参与调峰辅助服务，建立了以调峰潜力最大为优化目标、基于供需两侧柔性互动的微电网调峰潜力评估模型。针对典型微电网结构，首先分析其内部分布式电源、储能等单元的调节特性，包括各单元的功率可调节量、响应速度等，从可中断、可调节量、可时移性等方面分析微电网内部柔性负荷的调节能力，然后综合考虑分布式电源调节能力、负荷调节能力，并结合微电网运行技术条件，对微电网参与调峰辅助服务的潜力进行量化评估。
3
典型案例分析
选取一种以风电机组、热电联产机组以及柔性负荷的热泵联合出力的微电网场景进行了调峰潜力评估。该微电网主要设备参数如下表所示。
表 主要设备参数表
在大电网负荷高峰期，微电网在保证系统电热供给的同时向大电网输送电力，参与调峰；在大电网负荷低谷期，微电网在保证风电消纳的同时尽可能减少热电联产机组发电量，系统缺失热供给由热泵承担，缺失的电力供给以从大电网购电的方式获得。计算结果表明，在大电网负荷高峰期，微电网最大调峰出力为系统总装机容量的68%，平均调峰出力为系统总装机容量的55.1%；在大电网负荷低谷期，微电网最大调峰出力为系统总装机容量的16.2%，平均调峰出力为系统总装机容量的12.5%。
专家介绍
冯凯辉，国网能源院新能源与统计研究所研究员，高级工程师，长期从事分布式电源、农村能源和储能的规划运营、政策管理等领域研究。近年来负责和参与国家863课题《大型光伏电站并网关键技术研究》《高密度多接入点建筑光伏系统并网与配电网协调关键技术研究及应用》，国家发改委委托课题《实施乡村能源革命行动研究》《分布式能源发展和利用研究》，以及多项国家电网公司科技项目。参与多项光伏发电、分布式电源、微电网相关的国家、行业、企业标准制修订工作。多次获得国家电网公司科技进步奖、北京市科技进步奖等奖项。
团队简介：国网能源院新能源与统计研究所专注新能源、分布式电源、储能和农村能源的政策管理、规划运营和市场机制研究，以及国际能源电力信息统计分析，撰写材料经国家电网有限公司上报多次获得中央领导重要批示，长期支撑国家政府部门和国家电网有限公司决策，多次获得国家发改委和国家能源局发来的感谢信。
新能源所高质量完成了国家发改委委托的《清洁能源多发满发研究》《分布式能源发展和利用研究》《电网侧储能关键技术及应用研究》等近百项重大课题研究任务，配合制定了《关于改善电力运行调节促进清洁能源多发满发的指导意见》《关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知》等多份政策文件，出版《中国新能源发电分析报告》《中国分布式电源和微电网发展前景及实现路径》《重塑电力市场-低碳电力系统转型过程中的市场设计与监管》《世界能源与电力发展状况分析》等著作二十余部。
新能源所三十余次获得北京市科学技术奖、国家能源局软科学研究优秀成果奖、中国管理科学学会管理科学奖、中国能源研究会学术创新奖等省部级奖项。多次获评国家电网有限公司先进班组、营销工作先进集体等集体荣誉，多人次获评国家电网有限公司发展工作先进个人等称号。
往期回顾
◀【新能源资源、技术经济与发展纵览】我国新能源开发建设、运行消纳情况以及形势展望
◀【新能源资源、技术经济与发展纵览】省级可再生能源电力消纳保障实施方案
◀【新能源资源、技术经济与发展纵览】我国新能源消纳取得的成效及需要关注的问题
◀【新能源资源、技术经济与发展纵览】新能源发电将迈向高质量发展阶段
◀【新能源资源、技术经济与发展纵览】平价上网时代新能源发电经济性分析和发展趋势
◀【新能源资源、技术经济与发展纵览】光伏发电度电成本测算与分析
◀【新能源资源、技术经济与发展纵览】光伏电站基地技术和经济可开发量评估方法和模型
编辑：杨彪
审核：许晓艳
根据国家版权局最新规定，纸媒、网站、微博、微信公众号转载、摘编《中国电力》编辑部的作品，转载时要包含本微信号名称、二维码等关键信息，在文首注明《中国电力》原创。个人请按本微信原文转发、分享。欢迎大家转载分享。