分布式开发利用是能源电力发展的重要方向,发展分布式电源与微电网是扩大可再生能源利用规模、提高传统能源利用效率的有效途径,也是推进能源生产和消费革命、开放能源市场的重要途径。分布式电源与微电网是未来电力系统的重要组成部分,大力发展分布式电源与微电网对推动电力系统的转型发展具有深远意义。
国网能源研究院有限公司是从事软科学研究及重大决策咨询服务的综合性能源研究机构,长期从事能源电力发展战略和政策研究。2009 年以来,国网能源研究院有限公司参与了国家发展和改革委员会以及国家能源局组织的分布式能源及微电网相关政策研究,受政府部门和企业委托进行了大量相关课题研究,积累了丰富的经验,形成了一系列成果。编写本书的目的,是希望与关注分布式电源和微电网发展的社会各界分享研究成果,并为相关政府部门、电力及相关行业从事分布式电源及微电网研究工作的有关人员、高等院校相关专业师生提供参考。
本书为“国家电网公司电力科技著作出版项目”,主要内容分成5 篇,包括17 章。第一篇为“概念与特征篇”,分析了分布式电源和微电网的发展历程,从定义的方法论出发,分析了分布式电源和微电网的定义和特征,并研究了分布式电源和微电网的自身技术特性和并网特性,包括3 章;第二篇为“现状与基础篇”,分析了全球分布式电源和微电网的发展现状和趋势,并对中国分布式电源和微电网发展现状进行了梳理,从资源条件及开发潜力、技术装备水平和经济性等方面研究了发展基础,包括3 章;第三篇为“发展篇”,是本书的重点,
分析了中国分布式电源和微电网发展的定位和目标,并对分布式电源的准许渗透率、并网成本、并网案例库、发展目标分解及分布式电源和配电网的协同规划等关键问题开展了量化研究,包括6 章;第四篇为“实现路径篇”,重点从分布式电源的运营模式、并网运行管理、激励政策等方面开展了深入研究,包括3章;第五篇为“研究支撑篇”,给出了书中主要研究结论,以及政策实施效果评价指标测算等,包括2 章。
在本书的编写过程中,得到了包括国家发展和改革委员会、国家能源局、国家电网公司、中国可再生能源学会、中国循环经济协会、中国光伏行业协会、美国国家可再生能源实验室等主管部门、业界机构及相关领导和专家的大力支持和帮助,在此表示衷心感谢!
限于作者水平,虽然对书稿进行了反复研究推敲,但难免仍会存在疏漏与不足之处,恳请读者谅解并批评指正。
作 者
2017.11.18
目录
序
前言
第一篇 概念与特征篇
1 分布式电源与微电网的发展历程和定义特征2
1.1 发展分布式电源与微电网的重要意义2
1.2 分布式电源与微电网的发展历程4
1.3 分布式电源与微电网的定义和特征7
2 分布式电源与微电网的主要类型和技术特点11
2.1 分布式电源的主要类型和技术特点11
2.2 微电网的主要类型和技术特点14
3 分布式电源并网特性及微电网功能19
3.1 分布式电源并网特性19
3.2 微电网的功能及适用性27
第二篇 现状与基础篇
4 全球分布式电源与微电网的发展现状和趋势32
4.1 全球分布式电源的发展现状及趋势32
4.2 全球微电网的发展现状和趋势37
5 中国分布式电源与微电网发展现状43
5.1 中国分布式电源的发展现状43
5.2 中国微电网研究与实践47
6 中国分布式电源与微电网发展基础52
6.1 资源条件及开发潜力52
6.2 技术装备水平55
6.3 经济性及社会承受能力57
6.4 电网条件60
第三篇 发 展 篇
7 中国分布式电源与微电网发展定位及发展目标62
7.1 对分布式电源与微电网发展问题的几点认识62
7.2 中国分布式电源与微电网的发展思路和原则66
7.3 中国分布式电源与微电网发展规模预测68
7.4 中国分布式电源与微电网发展路径71
8 分布式电源准许渗透率73
8.1 已开展的准许渗透率研究73
8.2 基于电压和短路电流约束的准许渗透率计算方法77
8.3 适应高渗透率分布式电源接入的技术措施评估83
9 分布式电源并网成本88
9.1 并网成本特点88
9.2 并网成本构成89
9.3 并网成本影响因素91
9.4 典型分布式电源并网成本测算案例96
10 分布式电源并网案例库 100
10.1 典型并网运行方式 100
10.2 并网运行方式的影响因素 104
10.3 并网运行方式优化思路和案例库确定 106
11 分布式电源发展目标分解 111
11.1 影响分布式电源开发布局的关键因素 111
11.2 基于多因素权重优化的发展目标分解方法 113
11.3 实证研究:2020 年中国分布式光伏发展目标分解 119
12 分布式电源和配电网的协同规划 125
12.1 大规模分布式电源接入对协同规划的要求 125
12.2 基于连续时间序列仿真的分布式电源和配电网协同规划方法 128
12.3 各电压等级配电网实际案例 136
12.4 基于我国典型实际案例的协同规划方法实证研究 140
第四篇 实 现 路 径 篇
13 分布式电源运营模式 146
13.1 我国分布式电源运营模式实践探索 146
13.2 新一轮电改对分布式电源运营创新的驱动 149
13.3 我国分布式电源典型运营模式及需要关注重点 150
14 分布式电源并网运行管理 157
14.1 典型分布式电源并网运行管理模式 157
14.2 中国分布式电源并网运行管理现状 163
14.3 中国分布式电源并网运行管理完善重点 168
15 分布式电源激励政策 170
15.1 分布式电源激励政策的特点 170
15.2 国际分布式电源激励政策 171
15.3 我国分布式电源激励政策 178
15.4 我国分布式光伏政策实施效果评价实证研究 187
第五篇 研 究 支 撑 篇
16 国外分布式电源接入电网适应性相关研究成果 198
16.1 欧盟相关研究 198
16.2 欧洲光伏协会的研究 202
16.3 德国能源署的研究 207
16.4 德国电网监管报告 209
17 我国分布式光伏政策实施效果评价指标测算 211
附录220
参考文献 232