北极星智能电网在线讯:11月18日，第22届联合国气候变化大会在摩洛哥马拉喀什闭幕。这是《巴黎协定》于今年11月4日正式生效后的首次联合国气候变化大会。《巴黎协定》倡导温室气体低排放发展，要求把全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上低于2℃之内，并努力将气温升幅限制在工业化前水平以上1.5℃之内。如何实现这一目标呢？日前在北京召开的2016泰山论坛暨《巴黎协定》实施研讨会、中国微能源网产业技术创新联盟年会上，与会专家提出可大力构建微能源网。
什么是微能源网
微能源网是一种智慧型能源综合利用的区域网络。它以能源的优化利用为导向，是与能源互联网有机链接的智能化区域能源生产、使用、存储、调度、控制的系统，是能源互联网的基本组成部分。它具备较高的新能源接入比例，相对独立运行，可通过能量存储和优化配置，实现本地能源生产与用能负荷基本平衡，实现风、光、天然气等各类分布式能源多能互补，并可根据需要与公共电网灵活互动。
微能源网的概念比较拗口，我们只需明白它是解决末端智慧用能的就够了。末端智慧用能很重要吗？是的，很重要。
去年11月，在联合国气候变化巴黎大会上，中国庄严承诺：将于2030年左右使二氧化碳排放达到峰值，并争取尽早实现；2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%至65%；非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右。
“峰值等自主贡献目标的确定，实际上建立了中国质量效益型绿色低碳可持续发展的倒逼机制。”中国气候变化事务特别代表、全国政协人口资源环境委员会副主任解振华说。
世界银行报告显示，最近20年来，中国累计节能量虽然占全球52%，但2014年单位GDP能耗仍是世界平均水平的1.7倍，远高于发达国家。燃煤工业锅炉能效水平和电机系统平均运行效率比世界先进水平低10个百分点以上。化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放已居世界首位，接近美国、日本等国家排放量的总和。中国虽然是全球可再生能源利用规模最大的国家，但非化石能源占一次能源消费比重仍只有12%，而欧盟和一些发展中国家已有25%的能源消费来自非化石能源。
为根治雾霾、减少温室气体排放，我国就必须大力发展清洁能源和可再生能源。然而，在大力发展新能源过程中，我们又遇到发电侧大量间歇性电源的接入问题。与传统发电技术的最大区别是，以风能、太阳能为代表的新能源发电属于一次能源，不可储存。风能、太阳能的随机波动性，决定了其发电功率的随机波动性。大规模的新能源电源接入电网以后，就对电网形成巨大的冲击。缺少需求侧（负荷侧）响应的智能电网无法通过协调负荷侧主动消化一些局部不均衡，只能依靠自身能力进行被动调整。“珠三角、长三角等经济发达地区，电力不够，负荷高峰时期只能限电。西北、三北地区虽然是理想的风能、太阳能发电场，但工业底子很薄，自身用电少，风电、光电配套输变电能力差，导致大量风电、光电输送不出来，只能弃风弃光。个别地区，部分时段，弃风、弃光率达到了惊人的90%。”中国微能源网产业技术创新联盟副理事长冯东说。
在此背景下，以微能源网为代表的新型能源体系的研究与建设就成为发展的必然。微能源网的思路是，以分布式开发、本地化高效利用的微能源网系统，取代集中生产、被动消费的传统能源互联网；以用户为中心，让用户真正参与进来，削峰填谷，在需求侧管理的基础上加强响应，实现供需并重。通俗地说，普通家庭和个人将不再是单纯的能源消费者，同时也可能成为能源的生产者和销售者。当每一个企业、每一栋楼、每一个家庭都能参与可再生能源生产的时候，整个能源系统和传统的能源生产消费方式将被彻底改变。由此，新能源的加入、多能源的融合等智能电网末端最后一公里的问题有望迎刃而解。
微能源网怎么运作
微能源网具备储能、节能、需求侧响应、分布式多能互补四位一体的特性，横向多元互补和纵向园网合储的协调控制是其成功运行的关键。
“微能源网和传统电网一个最主要的区别，是微能源网可以对分布式能源进行就地消化、就地平衡，同时也可以和大电网进行能量交换，因此微电网内部的控制和相关保护技术，和大电网相比有一些相应的区别。”华北电力大学输配电系统研究所所长、国家973计划能源专家咨询组成员张建华说。
微能源网通过综合能量管理平台，来管控局域能源流、信息流、业务流，因此，必须首先建立立体信息感知系统。立体信息感知主要实现对电网、热网、气网、交通、用户和气象甚至生产调度等信息进行全方位监测采集，得到完整的园区数据信息。信息感知需借助园区能源互联网中的底层智能传感设备，包括各类智能量测表计、智能传感器以及负责信息汇总的集中器等。微能源网依据这些立体信息，进行能量和负荷的预测。预测的精度是能量精确管理和高效利用的重要前提。
之后，就是电、天然气、热力、水能等多能源的优化调度。优化调度有各种方法，其中主要是分层和分布式的两类算法。中央调度控制器根据优化调度方案或智能决策对电、热、气网发出决策指令，执行控制器对底层设备发出执行指令，以改变系统运行状态。
