微電網(wǎng)能否取代大電網(wǎng)
發(fā)布時間：2014-07-30 新聞來源：一覽電力英才網(wǎng)
微電網(wǎng)的話題非常熱門，有人覺得微電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展成熟之后，將對現(xiàn)有電網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生沖擊，我們以后只用微電網(wǎng)就可以了，不再需要大范圍的互聯(lián)電網(wǎng)了。一覽電力英才網(wǎng)（電力招聘）希望透過現(xiàn)象看本質(zhì)，說說微電網(wǎng)到底是什么，和大電網(wǎng)是什么關(guān)系，以及未來的發(fā)展如何。
微電網(wǎng)的概念
微電網(wǎng)是什么？專家們的定義多種多樣，大概都會涉及分布式電源、小范圍電網(wǎng)、監(jiān)控策略、相對獨立等概念。回到最基本的字面意思，顧名思義，微電網(wǎng)就是微小的供用電網(wǎng)絡(luò)。之所以用“微”字而不用“小”字，也許是聽起來好聽，比如“微博”不叫“小博”，“微信”不叫“小信”，“微電網(wǎng)”也比“小電網(wǎng)”好聽。（英文就是Microgrid，譯為微電網(wǎng)，也許是 Micro-可以當(dāng)前綴，而small或little不能當(dāng)前綴）
這里的“電網(wǎng)”實質(zhì)上指的是電力系統(tǒng)，電網(wǎng)與電力系統(tǒng)的不同點在于，電網(wǎng)只是輸變電的環(huán)節(jié)，而電力系統(tǒng)比電網(wǎng)還多了發(fā)電和用電，是一套完整的封閉的系統(tǒng)，電網(wǎng)只是電力系統(tǒng)中的一部分。之所以叫“微電網(wǎng)”也許是因為字數(shù)少吧，跟 “大電網(wǎng)”一個道理。以下所說的“電網(wǎng)”都是指電力系統(tǒng)。因而微電網(wǎng)就是小范圍的電力系統(tǒng)，特點就是范圍小、自治（可基本獨立運行），至于清潔、高效、友好等概念已高出了微電網(wǎng)的字面含義。
微電網(wǎng)的由來
微電網(wǎng)的雛形在愛迪生的通用電氣公司剛建造電網(wǎng)時就產(chǎn)生了，那時候紐約的一座發(fā)電廠只提供幾十千瓦的電力，點亮幾盞燈泡，幾百伏特電壓的直流線路，只能送幾公里遠，所以愛迪生的電網(wǎng)非常小。不過這也算微電網(wǎng)了，至少微電網(wǎng)的字面含義僅此而已。
當(dāng)然后來的事我們都知道了，經(jīng)過激烈的混戰(zhàn)，特斯拉最終戰(zhàn)勝了愛迪生，將電力系統(tǒng)改為交流，由此帶來的最大好處是，變壓方便了，電可以送得更遠了，從此走上了大電網(wǎng)的道路。大電網(wǎng)允許將發(fā)電廠放在資源條件好并遠離人群的地方，不僅降低了用電成本，更減少了對人們生產(chǎn)生活的影響，世界各國都是這么發(fā)展過來的。
隨著人民支付能力的提高，以及分布式電源技術(shù)的發(fā)展，人們覺得大電網(wǎng)并不靈活，不能完全滿足每個用戶個性化的需求，希望自己建設(shè)滿足自己需求的微電網(wǎng)，如對高電價的規(guī)避，對清潔能源的渴望，或者對天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟效益的青睞，微電網(wǎng)應(yīng)運而生，可以說是技術(shù)和需求結(jié)合的產(chǎn)物。電網(wǎng)由小到大再到小，這種“螺旋形上升的歷史”案例比比皆是。
以交通系統(tǒng)做比喻，最開始是人們各自的馬車，出行成本很高（類似愛迪生和特斯拉早起的“微電網(wǎng)”，只有有錢人才用得起）；而后是鐵路、有軌電車等公共交通的普及，出行成本開始降低，但只有統(tǒng)一化的出發(fā)地與目的地（類似大電網(wǎng)，供電成本低，但存在機械化和單一化的問題）；現(xiàn)在是小汽車，雖然出行成本較公共交通高，但滿足了人們個性化的需求，提高了方便性和靈活性（類似于微電網(wǎng)，供能成本高，但便利性和個性化提高）。
微電網(wǎng)是否會取代大電網(wǎng)？
現(xiàn)在即便小汽車已經(jīng)普及，火車、公交車、地鐵這些公共交通仍在迅猛發(fā)展，是否有一天小汽車會發(fā)展到替代了所有的公共交通呢？
顯然不會的。原因在于經(jīng)濟學(xué)最古老的概念——比較優(yōu)勢，源于亞當(dāng)斯密和大衛(wèi)李嘉圖。美國是個地大物博人口眾多的國家，可以說什么都不缺，但為什么還要和別國進行貿(mào)易呢？因為比較優(yōu)勢，或者說差異化，美國可以更專注于自己擅長的高科技領(lǐng)域，而將低附加值的環(huán)節(jié)外包，全球來看，大分工比各國閉門自己生產(chǎn)的總產(chǎn)出要高。一個人、一個地區(qū)、一個國家總有自己的資源稟賦，稟賦的不同造成了差異化，產(chǎn)生了比較優(yōu)勢，進而產(chǎn)生分工。這在西方經(jīng)濟學(xué)中是最基本的理論。
交通同理，在長距離運輸中，公共交通具有比較優(yōu)勢，而短距離個性化運輸中，私人交通有優(yōu)勢，二者優(yōu)勢互補。
電網(wǎng)亦然，從最初的小電網(wǎng)跨向大電網(wǎng)，就源于不同地區(qū)的能源資源和用電負荷的稟賦不同，有些地方發(fā)電便宜有些地方用電貴，這才有了電網(wǎng)連接的必然性。聯(lián)網(wǎng)后，全系統(tǒng)的社會福利才最大（見微觀經(jīng)濟學(xué)關(guān)于供需曲線、生產(chǎn)者剩余和消費者剩余的解釋）。聯(lián)網(wǎng)促進了不同稟賦差異的個體之間的能量流動和資金流動，從這個意義上說，電網(wǎng)的確是資源配置的平臺，不論是微電網(wǎng)還是大電網(wǎng)，互聯(lián)范圍越大，能夠匹配的供給和需求就越多。當(dāng)然，建設(shè)電網(wǎng)的成本類似供求分析中稅收的作用，會扭曲供求關(guān)系，造成福利損失，所以是否互聯(lián)是個工程性的問題，需要具體問題具體分析，如果比較優(yōu)勢的差距大于聯(lián)網(wǎng)的成本，則有聯(lián)網(wǎng)必要，否則無必要。
但不論微電網(wǎng)如何發(fā)展，比較優(yōu)勢理論永遠適用，我們無法找到完全相同的微電網(wǎng)，而這種差異化就是互聯(lián)的潛在驅(qū)動力。如果一個微電網(wǎng)內(nèi)的電價相對周邊便宜，那他自身就會有外聯(lián)電網(wǎng)的需求，以便能把自己的電以更高的價格賣給周邊的人。
微電網(wǎng)對大電網(wǎng)是敵是友？
既然比較優(yōu)勢理論永遠適用，而且微電網(wǎng)與大電網(wǎng)都是供需間匹配的平臺，那么二者的關(guān)系就明朗了——非友非敵，因為他們本來就是一回事。供能資源和用能需求先在微電網(wǎng)的小范圍內(nèi)匹配，若結(jié)算價格不同于其他地方的微電網(wǎng)，并且經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟分析，聯(lián)網(wǎng)對整個系統(tǒng)有利，則兩個微電網(wǎng)應(yīng)互聯(lián)。以此類推，可以推廣到更大范圍的電網(wǎng)互聯(lián)，直到互聯(lián)成本高于聯(lián)網(wǎng)所帶來的社會福利。（實際的電網(wǎng)發(fā)展歷程就是如此，只是以前沒有“新能源微電網(wǎng)”的概念，只有“小火電微電網(wǎng)”）
由此我們可知，除非所有微電網(wǎng)完全相同，否則就有建設(shè)大電網(wǎng)的內(nèi)在需求。當(dāng)然幾乎不可能所有的微電網(wǎng)都完全相同，所以說微電網(wǎng)發(fā)展到最后能夠取代大電網(wǎng)也基本上不可能。
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