青岛市微电网发展研究——基于典型示范项目的调查

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2024年10月 研 究 报 告 青岛市微电网发展研究 —基于典型示范项目的调查 青岛科技大学课题组 青岛市微电网发展研究 —基于典型示范项目的调查 青岛科技大学课题组 2024 年 10 月 i 目录 ◎ 引言 ........................................................................................ ii ◎ 第一章 青岛市微电网发展基础及成效 ...................................... 1 （一） 发展基础 ......................................................................1 （二） 青岛市微电网试点主要成效 ......................................... 6 ◎ 第二章 青岛市微电网发展中的利益相关者诉求分析 ............... 16 ◎ 第三章 青岛市微电网典型示范案例效益评估 .......................... 19 （一） 青岛东软载波信息产业园微电网 .................................19 （二） 中德生态园多能互补综合能源示范项目 ...................... 24 ◎ 第四章 青岛市微电网推广面临主要问题与对策建议 ...............26 （一） 制约青岛市工业微电网推广的主要障碍 ...................... 26 （二） 加快青岛市微电网推广的对策建议............................. 28 ii 青岛市微电网发展研究—基于典型示范项目的调查 引言 党的二十大报告提出“加快规划建设新型能源体系”，构建安全高效、清洁低碳、 柔性灵活、智慧融合的新型电力系统是关键。微电网是构建新型电力系统的重要组成部 分。其中，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，具有微型、清洁、自治、友好的基本特征。可以与外部电网并网运 行或孤立运行，与大电网互通互济、协调运行，能够促进分布式电源与可再生能源的大 规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给。 青岛市化石能源资源全部依赖外部输入，是典型的能源输入型城市，2020 年青岛 市电力对外依存度达到 60%，2022 年这一比例继续上升达到 65.9%。随着“双碳”战 略的深入推进，青岛加大了可再生能源开发力度，截至 2023 年年底，青岛新能源发电 总装机达到 449 万千瓦，比 2020 年增长了 78.5%。青岛积极相应国家号召，加快新型 电力系统建设，开展了一系列微电网试点示范，形成了政府引导、市场驱动、企业主导 的微电网试点示范工作局面。 本报告在梳理青岛地区微电网发展基础的基础上，系统分析青岛电网试点示范项目 运行模式，总结了青岛微电网试点示范的主要经验，评估了微电网典型示范项目的经济 性，分析了微电网利益相关方及其需求，识别了微电网推广存在的主要障碍，研究提出 了青岛微电网推广的对策建议。 1 青岛市微电网发展研究—基于典型示范项目的调查 第一章 青岛市微电网发展基础 及成效 （一） 发展基础 （1）政策环境逐渐向好 从国家层面来看，2015 年《关于进一步深化电力体制改革的若干意见文》( 中发〔 2015〕9 号 ) 正式掀开了新一轮电力体制改革大幕，为微电网发展提供了适合生存的土 壤。随后，《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》《关于推进多能互补集 成优化示范工程建设的实施意见》（发改能源 [2016]1430 号）、《推进并网型微电网 建设试行办法》（发改能源〔2017〕1339 号）等支持微电网发展的中央政策陆续出台， 国家试点示范逐步加大力度。此外，在《2030 年前碳达峰行动方案》《“十四五”现 代能源体系规划》《“十四五”工业绿色发展规划》等国家宏观层面规划文件中都对微 电网做了相应部署，更是鼓舞了行业士气。从地方层面来看，2022 年 8 月，国务院印 发《关于支持山东深化新旧动能转换推动绿色低碳高质量发展的意见》，支持山东建设 绿色低碳高质量发展先行区。《青岛市深化新旧动能转换推动绿色低碳高质量发展三年 行动计划（2023—2025 年）》明确：“加强源网荷储电网布局，率先应用柔性直流、 有源配电网、智能微电网、虚拟电厂等先进技术，提升新能源消纳及电力调峰保障能 力。”青岛微电网试点示范和推广环境日趋向好。相关政策如表 1 所示。 （2）市场需求逐渐显现 第一，分布式发电装机规模快速增长，微电网建设需求增加。“十四五”以来，青 岛加快了可再生能源规模化开发步伐，莱西市、胶州市、黄岛区国家整县 ( 市、区 ) 屋顶 分布式光伏开发试点稳步推进。截至到 2023 年年底，青岛新能源发电总装机达到 449 万千瓦。随着分布式电力装机规模的提升，分布式电力消纳问题日益凸显，青岛平度市 2 青岛市微电网发展研究—基于典型示范项目的调查 2024 年分布式光伏列入接网消纳困难县 1。微电网能够促进分布式电源规模化接入，实 现对负荷多种能源形式的高可靠性供给，微电网建设市场需求迎来增长。第二，电力改 革的深化持续，工商业用户直接参与电力市场交易，企业微电网开启与大电网双向互动 模式，企业等负荷侧用户也逐渐意识到微电网在平滑基础用电负荷、实现电力系统安全 稳定运行的市场价值；同时，用户侧对用电侧能效管理等电力能源增值服务的需求也越 来越强烈，微电网建设意愿逐渐提升；最后，青岛电力供需形势依然偏紧，特别是迎峰 度夏期间，全市基础用电负荷迅猛增长，甚至出现过短时有序用电干预措施。微电网建 设可拓展电网可调控资源，提高电网的可靠性和安全性。 表 1.1：国家出台的有关微电网发展的政策 发布日期 发布日期 政策名称 政策名称 与微电网相关内容 与微电网相关内容 2015 《关于推进新能 源微电网示范项 目建设的指导意 见 》 国 能 新 能 〔2015〕265 号 新能源微电网示范项目建设的目的是探索建立容纳高比例 波动性可再生能源电力的发输（配）储用一体化的局域电 力系统，探索电力能源服务的新型商业运营模式和新业态， 推动更加具有活力的电力市场化创新发展，形成完善的新 能源微电网技术体系和管理体制。 2017 《关于并网型微 电网建设试行办 法 》 发 改 能 源 〔2017〕1339 号 为有力推进电力体制改革，切实规范、促进微电网健康有 序发展，建立集中与分布式协同、多元融合、供需互动、 高效配置的能源生产与消费体系 . 2021 《2030 年前碳达 峰行动方案》国 发〔2021〕23 号 积极发展“新能源 + 储能”、源网荷储一体化和多能互补， 支持分布式新能源合理配置储能系统。 2022 《“ 十 四 五” 现 代能源体系规划》 发改能源〔2022〕 210 号 积极发展以消纳新能源为主的智能微电网，实现与大电网 兼容互补。 2021 《“ 十 四 五” 工 业绿色发展规划》 工信部规〔2021〕 178 号 鼓励工厂、园区开展工业绿色低碳微电网建设，发展屋顶 光伏、分散式风电、多元储能、高效热泵等，推进多能高 效互补利用。 2023 《电力现货市场 基本规则（试行）》 发 改 能 源 规 〔2023〕1217 号 经营主体包括各类型发电企业、电力用户（含电网企业代 理购电用户）、售电公司和新型经营主体（含分布式发电、 负荷聚合商、储能和虚拟电厂等）。畅通批发、零售市场 价格传导，推动新能源、新型主体、各类用户平等参与电 力交易。 1 山东省能源局， 《关于发布分布式光伏接入电网承载力评估结果的公告》(鲁能源公告〔2023〕第16号) http://nyj.shandong.gov.cn/art/2023/12/18/art_59960_10302214.html 3 青岛市微电网发展研究—基于典型示范项目的调查 发布日期 发布日期 政策名称 政策名称 与微电网相关内容 与微电网相关内容 2022 《工业领域碳达 峰实施方案》工 信部联节〔2022〕 88 号 加快工业绿色微电网建设。增强源网荷储协调互动，引导 企业、园区加快分布式光伏、分散式风电、多元储能、高 效热泵、余热余压利用、智慧能源管控等一体化系统开发 运行，推进多能高效互补利用，促进就近大规模高比例消 纳可再生能源。 2023 《新型电力系统 发展蓝皮书》 积极推动各具特色的电力源网荷储一体化项目，围绕公共 建筑、居住社区、新能源汽车充电桩、铁路高速公路沿线 等建筑、交通、农业领域，发展新能源多领域融合的新型 开发利用模式。 2023 《进一步优化工 商业分时电价政 策的通知》鲁发 改 价 格〔2023〕 914 号 扩大分时电价政策执行范围，优化分时电价动态调整机制， 完善终端用户零售套餐约束机制，推动代理购电用户电价 机制并轨。 2023 《电力现货市场 基本规则（试行）》 发 改 能 源 规 〔2023〕1217 号 经营主体包括各类型发电企业、电力用户（含电网企业代 理购电用户）、售电公司和新型经营主体（含分布式发电、 负荷聚合商、储能和虚拟电厂等）。畅通批发、零售市场 价格传导，推动新能源、新型主体、各类用户平等参与电 力交易。 资料来源：课题组整理。 表 1.2：青岛市出台的有关微电网发展的政策 日期 日期 政策名称 政策名称 与微电网相关内容 与微电网相关内容 2014 关于印发《青岛市绿色建筑 三 年 行 动 计 划（2013-2015 年）》的通知青政办发〔2013〕 42 号〕 积极推进推动太阳能、浅层地能、生物质能等可再生 能源在建筑中的应用。 2018 关于印发青岛市新旧动能转 换重大工程科技创新行动计 划的通知青政办字 〔2018〕 73 号〕 围绕新能源汽车产业发展，将电动汽车充放电设施与 多能微电网融合，开展智能电网、充电网应用示范。 2023 《青岛市新型储能发展规划 （2023-2030 年）》 （征求意见稿） 鼓励围绕分布式新能源、微电网、大数据中心、5G基站、 充（换）电设施、电动汽车、工业园区、公路服务区 等终端用户，促进形成“储能 +”多元融合发展新场景。 积极推行基于充电网 + 微电网 + 储能网的虚拟电厂、 光储充放微电网、“光储直柔”建筑示范、轨道交通 飞轮储能、退役动力电池循环利用、移动储能充电车 等新型储能创新发展模式。加快推进以“充电网、微 电网、储能网”为载体构建的虚拟电厂平台建设。 4 青岛市微电网发展研究—基于典型示范项目的调查 日期 日期 政策名称 政策名称 与微电网相关内容 与微电网相关内容 2020 关于组织实施《青岛市氢能 产业发展规划（2020—2030 年）》的通知青政办发〔2020〕 18 号〕 提出离网型微电网中——海岛微电网的发展思路，即 将氢能与微电网结合，依据海岛开发利用现状和发展 条件，利用海上风电和海岛光伏资源，建设可再生能 源制氢、氢气储能系统和燃料电池分布式发电项目， 逐步构建独立性海岛微电网。 2021 关于印发《青岛市“十四五” 战略性新兴产业发展规划和 青岛市“十四五”现代服务 业发展规划》的通知青政办 字〔2021〕61 号〕 将能源互联网列入青岛市战略新兴产业，提出加快建 设智能电网、微电网、分布式能源、新型储能等基础 设施网络，推动技术标准体系和产业基础建设 2021 关于印发《青岛市“十四五” 能源发展规划》的通知青政 办字〔2021〕78 号〕 统筹推进电网建设，致力打造安全可靠、经济高效、 绿色低碳、智慧共享的坚强电网，着力构建以新能源 为主体的新型电力系统。 2022 关于印发《青岛市“十四五” 应对气候变化规划和青岛市 温室气体减排和大气污染治 理 协 同 控 制 三 年 行 动 计 划 （2021-2023 年）》的通知 青环委办发〔2022〕7 号 ] 强调了微单网技术对青岛市完成应对气候变化目标的 支撑作用。明确提出，开展包括风光直柔储一体化等 微电网技术在内的绿色低碳技术应用示范。 2022 关于印发《青岛市深化新旧 动能转换推动绿色低碳高质 量发展三年行动计划（2023 —2025 年）》 的 通 知 青 发 〔2022〕26 号 提出加强源网荷储电网布局，应用柔性直流、有源配 电网、智能微电网、虚拟电厂等先进技术，提升新能 源消纳及电力调峰保障能力，并在青岛西海岸新区先 行示范建设能源互联网。 2023 《青岛市新型储能发展规划 （2023-2030 年）》 （征求意见稿） 鼓励围绕分布式新能源、微电网、大数据中心、5G基站、 充（换）电设施、电动汽车、工业园区、公路服务区 等终端用户，促进形成“储能 +”多元融合发展新场景。 积极推行基于充电网 + 微电网 + 储能网的虚拟电厂、 光储充放微电网、“光储直柔”建筑示范、轨道交通 飞轮储能、退役动力电池循环利用、移动储能充电车 等新型储能创新发展模式。加快推进以“充电网、微 电网、储能网”为载体构建的虚拟电厂平台建设。 资料来源：课题组整理。 （3）产业配套初具雏形 微电网是新能源产业重要细分领域，是青岛战略新兴产业主攻方向之一。在微电网 示范项目带动下，青岛初步构建起了硬件供应商、综合解决方案提供商、微电网工程方、 微电网运营商等的微电网产业配套。代表性企业主要有青岛乾程科技股份有限公司、青 岛鼎信通讯股份有限公司、青岛东软载波科技股份有限公司、特来电股份有限公司。 其中，青岛鼎信通讯股份有限公司专注于电力线载波通信技术和总线通信技术，是 电力行业中压载波、配电网自动化、电能质量、10kV 充电站、电弧故障保护等技术产品 5 青岛市微电网发展研究—基于典型示范项目的调查 的供应商；青岛乾程科技股份有限公司主要提供智能电表、热力表、水表等智能化终端， 为客户提供涵盖“智慧能源计量 + 储能产品 + 智能微电网及综合能源服务”的一体化解 决方案；青岛东软载波科技股份有限公司主要围绕智能配电、智能用电、智能微电网及 综合能源应用需求，提供智能微电网、智能配电室、分布式光伏运维、分布式储能、虚 拟电厂智能化运营、光储充一体化电站等系统方案的整体规划、设计、施工、运维等服 务；特来电股份有限公司是我国知名充电网运营商，主要微电网产品包括微网箱变、梯 次电池储能系统、特微网产品，以及新能源微网综合解决方案，为客户提供方案设计咨 询、设备供应、落地实施、合同能源管理等全生命周期服务。主要企业详见表 3。 表 1.3：青岛微电网产业链代表性企业 企业名称 企业名称 与微电网相关的主要业务 与微电网相关的主要业务 特锐德股份有限公司 � 特来电股份有限公司 装备（充电桩）、微网箱变、梯次电池储能 系统、特微网产品，以及整体解决方案，微 电网运营 青岛东软载波科技股份有限公司 装备（智能电表） 微电网全面解决方案 青岛鼎信通讯股份有限公司 电力设备供应商、微电网全面解决方案 青岛乾程科技股份有限公司 智能能源计量设备、储能产品，以及“智能 微网及综合能源服务”的一体化解决方案 青岛能蜂电气有限公司 储能产品、智慧储能系统 青岛奥博智能科技有限公司 新能源电池生产系统的研发与制造 鹏辉能源青岛储能电池零碳制造基地 储能电池、储能系统） 青岛市公能新能源科技公司 能源物联网控制系统及触点微电网能源设备 青岛海尔能源动力有限公司 微电网规划、建设、运营 青岛城投新能源集团有限公司 分布式光伏微电网运营 中广酷特 ( 青岛 ) 新能源有限公司 大容量固态锂电池及相关的动力系统、储能 系统、不间断电源系统及新一代绿能动力 系统 青岛恒源新电力设计院有限公司 电力设施承装、承修、承试；发电、输电、 供电业务 资料来源：课题组整理。 6 青岛市微电网发展研究—基于典型示范项目的调查 （4）应用场景不断拓展 近年来，5G、大数据、人工智能等数字技术发展日益成熟，加速向电力行业渗透， 在电力设备数字化升级改造、特高压输电、微电网、泛在电力物联网、能源互联网建设 等方面得到了创新示范性应用。大数据、云计算等技术不断与电力能源相结合，微电网 应用场景不断拓展。在常规离岸或孤岛电力供应、商业和工业用电、山区和农村地区的 电力供应、军事基地和应急救援场所、5G 基站等场景加快推广应用。 （二） 青岛市微电网试点主要成效 （1）试点示范项目总体情况 早在 2017 年 5 月，青岛市中德生态园启动区泛能微电网项目、青岛董家口港新能 源微电网示范工程项目就同时入选国家发改委、国家能源局的第一批新能源微电网示范 项目 2。截止到 2024 年 4 月底，青岛有 13 个微电网项目被列入国家发改委、工信部等 各部委示范项目。除青岛西海岸新区的斋堂岛 500kW 海洋能独立电力系统示范工程项 目外，其余均为并网型项目。从微电网投资主体划分，青岛市的微电网运行模式分为电 网（电力分销渠道）企业主导模式和非电网企业（其他微电网投资方）主导模式。电网 企业主导模式以中德生态园多能互补综合能源示范项目为代表；其余是非电网企业（其 他微电网投资方）主导模式。从应用场景的角度划分，青岛市主要为智能车棚的光储 充微电网、工业园区微电网和公共建筑微电网。青岛市代表性的微电网示范项目如表 4 所示。 2 由于企业原因，两个项目均未能建设完成。 7 青岛市微电网发展研究—基于典型示范项目的调查 表 1.4：青岛市微电网代表性示范工程基本信息一览表 3 时间 时间 项目名称 项目名称 建设单位 建设单位 示范类别 示范类别 运营 运营 模式 模式 主要示范内容 主要示范内容 2017 500kW 海 洋能独立电 力系统示范 工程 中国海洋 石油总 公司 国家海洋局 海洋可再生 能源专项资 金项目 离网 该项目位于青岛西海岸新区的斋 堂岛，由中国海洋石油总公司牵 头承建，项目总投资 5500 万元。 该示范工程以海流能装置为主， 辅以风能与太阳能，500 千瓦装 机容量包括300千瓦潮流能装置， 以及 150 千瓦风机与 50 千瓦太 阳能装置。实现海洋能与太阳能、 风能等多能互补。 2020 青岛特锐德 智能光伏微 网系统 特锐德股 份有限 公司 工信部公布 第一批智能 光伏示范企 业及示范 项目 并网 该项目以厂区 A、B、C、D 四座 大型厂房屋顶光伏和充电桩为基 础，实现了双向配网、分布式光 伏风电、智慧储能、电动汽车充 放电、电热转换等多能源交互管 理。既可以与外部电网并网运行， 也可以孤网自治运行。该系统将 原先各个电力系统冗余的功能合 并之后，设备投资下降 30%，用 户用电成本也将下降 30%。 2020 青岛东软载 波园区微 电网 东软载波 股份有限 公司 工信部公布 第一批智能 光伏示范企 业及示范 项目 并网 项目由青岛东软载波公司投资建 设运营，2019 年 1 月投运，是青 岛市首个风光储充一体化综合能 源微电网项目。系统包含光伏发 电单元、风力发电单元、储能单 元、交直流负荷、微网能量控制 平台，通过就地控制和中央控制， 实现