8月4日，內蒙古二連浩特微電網(wǎng)可再生能源示范項目評優(yōu)公告發(fā)布，正式啟動(dòng)招標。9月5日，招商資料已經(jīng)遞交完成，目前正在審核中。

與領(lǐng)跑者類(lèi)似，該示范項目的招商公告中對于投資商的資格要求做了明確規定，值得注意的是，其中一條為"投資商承諾在地方政府的引導和協(xié)助下，探索建立獨立售電公司，配合地方政府開(kāi)展獨立售電建設運行機制研究與實(shí)踐工作"，而這正式該示范項目最大的亮點(diǎn)之一。

該項目共包含了1.82GW風(fēng)電、565MW光伏、160MW光熱、150MW儲能共計2.535GW的可再生能源發(fā)電項目。8月29日，國家發(fā)改委發(fā)文確定統一的太陽(yáng)能熱發(fā)電標桿上網(wǎng)電價(jià)為1.15元/千瓦時(shí)。由此，作為探索可再生能源創(chuàng )新利用方式及發(fā)展模式的示范基地，同時(shí)又囊括了目前被認為具有巨大發(fā)展潛力的儲能與光熱，該項目的示范作用不言而喻。

負責該項目規劃設計的中國電建北京院總工程師王曉穎在"中國（內蒙古）光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇"上介紹了關(guān)于二連浩特示范項目的相關(guān)內容。

關(guān)于背景

眾所周知，內蒙的風(fēng)光資源非常豐富，而受建設條件制約，大型的光伏電站和風(fēng)電場(chǎng)都建在比較偏遠的荒漠、山區，所發(fā)的電力需要通過(guò)長(cháng)距離的輸送，送到負荷相對集中的地區。

通過(guò)幾年的風(fēng)電和光伏的開(kāi)發(fā)，發(fā)現由于光伏和風(fēng)電的不穩定性，所發(fā)電力并入電網(wǎng)會(huì )對電網(wǎng)造成很大的沖擊，影響其安全性。

經(jīng)過(guò)上述階段的發(fā)展以后，就開(kāi)始探索是否能在一個(gè)相對有一些負荷的一個(gè)小的區域，根據一定的配比，把光伏、風(fēng)電，還有儲能設備，組成一個(gè)小型的微型的電網(wǎng)，跟電網(wǎng)還要有友好的接入。

2011年國務(wù)院下發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步促進(jìn)內蒙古自治區經(jīng)濟又好又快發(fā)展的通知》一文，文件中研究了建立二連浩特國家重點(diǎn)開(kāi)發(fā)試驗區。二連浩特是一個(gè)邊貿城市，在近幾年發(fā)展成以煤電冶金、煤電建材為兩大支柱產(chǎn)業(yè)，本身具有一定的負荷需求，而周?chē)钟泻芎玫慕⒋笮惋L(fēng)電場(chǎng)和光伏電場(chǎng)的建設條件，土地資源也較為豐富。

2013年2月，國家能源局下發(fā)《關(guān)于同意在二連浩特建立一個(gè)示范的微電網(wǎng)可行研究的函》。在這兩個(gè)文件和國家政策的支持下，北京院接受了項目的規劃設計任務(wù)，規劃報告現在已經(jīng)完成，在2015年3月完成了審定。2015年的9月15日，國家能源局批準了該規劃，支持在本示范區開(kāi)始微電網(wǎng)的建設。

規劃設想

（一）規劃區域

本次規劃區域擬涵蓋錫林郭勒盟的"一市五旗"即二連浩特市、蘇尼特右旗、蘇尼特左旗、鑲黃旗、正鑲白旗及阿巴嘎旗。目前，規劃區域內缺少穩定的電源裝機，電網(wǎng)網(wǎng)架結構相對薄弱，難以滿(mǎn)足當地日益增長(cháng)的負荷需求。該地區風(fēng)能及太陽(yáng)能資源較豐富，同時(shí)規劃區域內擁有廣袤、開(kāi)闊、平坦的可利用土地資源，具備開(kāi)發(fā)建設集群式微網(wǎng)電源的條件，適合大規模開(kāi)發(fā)利用。

（二）集群式電源建設方式

本次微網(wǎng)規劃采取集群式可再生能源電源建設方式。集群式電源根據當地用電負荷特性和資源特性確定風(fēng)電及光伏的最佳配比，同時(shí)輔以具有調控功能的光熱發(fā)電及儲能設施，使其具備相對穩定、平滑及可控的出力效果，降低電網(wǎng)調峰困難，保障規劃區內的電力需求，同時(shí)最大限度提升微網(wǎng)的負荷率，提高電網(wǎng)設備的利用率。

（三）電源整體規劃、分步實(shí)施方案

本次規劃共計7個(gè)集群式電源項目，裝機總規模253.5萬(wàn)kW，其中，風(fēng)電規模182萬(wàn)kW，光伏56.5萬(wàn)kW，光熱15萬(wàn)kW，配套儲能設施16萬(wàn)kW。

考慮本地負荷增長(cháng)速度，規劃分步實(shí)施。一是集群式電源滾動(dòng)式發(fā)展。整個(gè)規劃要考慮實(shí)現規模目標的建設條件，預留足夠的可開(kāi)發(fā)土地面積。集群式電源建設根據當年負荷增長(cháng)及負荷特性要求，相應的制定可再生能源品種和規模的年度開(kāi)發(fā)建設計劃，實(shí)現以負荷定規模的發(fā)展機制；

二是集群電源特性不斷完善和提高。建設初期集群式發(fā)電單元以風(fēng)電、光伏為主輔以適當的光熱和儲能設施，按分布式原則建設電源；建設后期進(jìn)一步加大光熱和儲能的比例，提高集群電源發(fā)電的穩定性和可控性，構造適合于微網(wǎng)運行的電源系統。

（四）階段性微網(wǎng)建設理念

規劃的微網(wǎng)建設分為三個(gè)階段。

第一階段為微網(wǎng)基礎培養期。本階段集群式電源以分布式的形式進(jìn)行規劃建設，并為后期微網(wǎng)化建設的技術(shù)及設備預留空間和通道。通過(guò)電源規模的逐漸擴大帶動(dòng)當地用電負荷的持續增長(cháng)，當地負荷的持續增長(cháng)又可以推動(dòng)電源規模的進(jìn)一步發(fā)展。到2018年形成相對穩定的負荷規模和與之相匹配的電源規模，為微網(wǎng)建設奠定基礎。

第二階段為集群微網(wǎng)構建期。到2019年，根據各集群式電源所在區域供、用電負荷情況，優(yōu)先將負荷比較穩定、電源建設比較完備的區域分布式電源按微網(wǎng)要求加強和改造，配置微網(wǎng)運行所需設備，建立和完善微網(wǎng)運行模式。

第三階段為各集群微網(wǎng)聯(lián)合運行期。到2020年，隨著(zhù)各集群微網(wǎng)化改造的完成，為了進(jìn)一步提高各個(gè)集群可再生能源的利用率和系統的可靠性，實(shí)現各集群電源及負荷區域之間的互濟性，可適時(shí)通過(guò)聯(lián)絡(luò )線(xiàn)建設實(shí)現各個(gè)集群微網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行，探索超大型可再生能源微網(wǎng)建設與運行模式。

（五）微網(wǎng)運行模式

根據可再生能源的特點(diǎn)，為了保障微網(wǎng)運行的穩定性和可靠性，微網(wǎng)不能完全脫離主網(wǎng)獨立運行。在電力不平衡或出現安穩故障時(shí)，可與主網(wǎng)實(shí)現快速、平滑切換，滿(mǎn)足用戶(hù)對電力供應和電能質(zhì)量的要求，同時(shí)也最大程度的滿(mǎn)足主網(wǎng)對微網(wǎng)運行狀態(tài)的要求。

為了體現可再生能源微網(wǎng)特征，保證可再生能源基本實(shí)現就近上網(wǎng)、就地消納。在本次規劃中，微網(wǎng)培養期除阿巴嘎旗地區外，與主網(wǎng)電量交換均不超過(guò)25%。在各個(gè)集群微網(wǎng)實(shí)現聯(lián)合運行后，與主網(wǎng)交換電量可進(jìn)一步減少，與主網(wǎng)電量交換均可控制在10%，為了提高微網(wǎng)與主網(wǎng)的友好性，正常運行模式下，微網(wǎng)在主網(wǎng)用電高峰段向主網(wǎng)送電，在主網(wǎng)用電低谷段從主網(wǎng)取電。

資源分析

（一）風(fēng)光資源

本次規劃的資源數據，主要參考錫林郭勒盟境內的氣象站及測風(fēng)塔、測光儀數據，氣象站數據主要分析多年平均風(fēng)速、風(fēng)向、日照時(shí)數。測風(fēng)塔數據主要分析平均風(fēng)速、平均風(fēng)功率密度、風(fēng)向。測光儀數據主要分析太陽(yáng)能總輻射量、直輻射量、散輻射量、日照時(shí)數。

通過(guò)對收集到的數據進(jìn)行合理有效的分析，可知規劃區域風(fēng)速變化在7.2~8.3m/s之間，風(fēng)功率密度在384W/m²~528W/m²之間，風(fēng)能資源等級在3~4級之間。

太陽(yáng)能水平面總輻射量在1600~1698kWh/m²之間，日照時(shí)數在2907~3341h之間，太陽(yáng)能輻射等級為"很豐富"。

（二）水資源

二連浩特市污水處理廠(chǎng)位于城區東北約1km處，與本規劃可再生能源電源場(chǎng)址距離約20km，該污水處理廠(chǎng)規劃設計處理能力為3萬(wàn)㎥/日，已建設完成日處理污水1.5萬(wàn)立方米。本次規劃在二連浩特市建設50MW光熱項目，光熱項目日用水量為0.076萬(wàn)m³，該污水處理廠(chǎng)可滿(mǎn)足光熱項目建設要求。

蘇尼特右旗政府與內蒙古牧都羊絨制品有限公司規劃在旗朱日和工業(yè)園區內建設一座日處理污水0.5萬(wàn)m³的污水處理廠(chǎng)，預計2015年底投入使用。該污水處理廠(chǎng)與本項目場(chǎng)址距離僅為10km，且100MW光熱項目日用水量為0.155萬(wàn)m³，污水處理水量可滿(mǎn)足項目建設要求。

場(chǎng)址選擇

電源建設模型分析：

由風(fēng)資源變化特性曲線(xiàn)可知，與光伏發(fā)電相比，風(fēng)電出力相對持續性較長(cháng)，具有一定的連續性。但風(fēng)電的波動(dòng)性較大，大規模的風(fēng)電基地在較高同時(shí)率的情況下，會(huì )對電網(wǎng)調峰造成很大困難。

根據太陽(yáng)能資源變化特性曲線(xiàn)可知，光伏發(fā)電出力特點(diǎn)是相對平滑，且主要出現在電網(wǎng)用電高峰時(shí)段，但光伏間斷性明顯，且在電網(wǎng)晚高峰未結束前停止出力，持續供電能力較差。單一的大型光伏基地會(huì )造成輸送線(xiàn)路利用率不高，電力輸送經(jīng)濟性差。

熱發(fā)電通過(guò)增加蓄熱系統，使其出力特性相對持續和可控，并解決光伏發(fā)電在電網(wǎng)晚高峰未結束前停止出力的問(wèn)題，但截止目前光熱項目尚未實(shí)現大規模開(kāi)發(fā)建設，前期投資相對較大，且沒(méi)有明確電價(jià)政策。

鑒于單一的風(fēng)電及光伏等可再生能源項目出力特性存在弊端，研究利用風(fēng)能及太陽(yáng)能資源的互補特性，以受端電網(wǎng)用電負荷運行特性曲線(xiàn)為核心依據，將風(fēng)電、光伏及光熱等可再生能源電源品種以集群的模式進(jìn)行開(kāi)發(fā)建設，輔以必要的儲能設施，通過(guò)優(yōu)化組合實(shí)現其聯(lián)合出力相對穩定、平滑及可控，且在經(jīng)濟性良好的基礎上，形成與用電負荷具有較好互適性的電源系統。

負荷預測研究分析

風(fēng)電、光伏、光熱、儲能聯(lián)合運行研究

根據建模仿真分析數據結果，對集群與主網(wǎng)電力平衡分析，進(jìn)一步研究集群運行與主網(wǎng)運行電力交換情況。規劃區域內（除阿巴嘎旗集群外）其他各集群與主網(wǎng)電量交換比例均控制在25%以?xún)?，六區域集群聯(lián)網(wǎng)運行后向主網(wǎng)電量送電比例為8.92%，接受電量比例為10.18%?？稍偕茉措娫磁c用電負荷電力平衡結果較好。

據建模仿真分析數據結果，各集群與主網(wǎng)電量交換頻次均能控制在630次以下，六區域聯(lián)網(wǎng)運行后的交換頻次控制在663次。日均出現交換次數為3.6次以下。每個(gè)頻次的交換中均持續在20分鐘以上。集群與主網(wǎng)交換頻次較為合理，詳見(jiàn)下表。

據建模仿真分析數據結果，集群與主網(wǎng)電量交換負荷分布特征表現為，負荷越大出現的時(shí)間越少，負荷越小出現的時(shí)間越多，交換負荷主要在中低負荷之間，根據集群的經(jīng)濟效益承受能力，在向電網(wǎng)上送大負荷功率困難時(shí)，可對風(fēng)電出力主動(dòng)限發(fā)，以降低主網(wǎng)調峰困難。

微網(wǎng)建設構想

本次規劃按照集群式開(kāi)發(fā)、分步式建設、開(kāi)放式設計、電源負荷一體化運行、易于電網(wǎng)布局、保障電力消納的整體規劃思路進(jìn)行規劃。

本次規劃根據規劃區域內集群式微網(wǎng)電源的布局情況、電網(wǎng)現狀、主要負荷的分布及預測情況，將可再生能源集群式微電網(wǎng)構建規劃分為三個(gè)階段:第一階段為微網(wǎng)基礎培養期；第二階段為集群式微網(wǎng)構建期；第三階段為各集群微網(wǎng)聯(lián)合運行期。

（一）方案綜述

到2020年，集群式微網(wǎng)電源裝機達到253.5萬(wàn)kW，儲能設施16萬(wàn)kW，當地用電負荷與集群式微網(wǎng)電源將達到一定規模。根據各集群式電源所在區域供、用電負荷情況，優(yōu)先將負荷比較穩定、電源建設比較完備的區域分布式電源按微網(wǎng)要求加強和改造，配置微網(wǎng)運行所需設備，建立和完善微網(wǎng)運行模式。

本集群式微網(wǎng)為并網(wǎng)型微電網(wǎng)，既可與外部電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行，也可以是一個(gè)預先設計

好的孤島，可在外部電網(wǎng)故障或需要時(shí)與外網(wǎng)斷開(kāi)單獨運行，通過(guò)綜合控制網(wǎng)內的分布式電源與儲能系統，維持所有或部分重要用電負荷的供電。微電網(wǎng)一般以一點(diǎn)（PCC：公共連接點(diǎn)）與上級電網(wǎng)連接，分界點(diǎn)可設置在微電網(wǎng)出口的連接線(xiàn)斷路器處。

區域集群式微網(wǎng)采用多級微電網(wǎng)輻射式架構。區域集群式微網(wǎng)總體架構如圖所示：接入系統的變電站（220kV），接入新能源電源、儲能和負荷構成主微電網(wǎng)；負荷中心的變電站（110kV）就地接入新能源電源、儲能和負荷構成一級子微電網(wǎng)；開(kāi)發(fā)區等負荷區（35kV或10kV）接入分布式電源、儲能和負荷構成二級子微網(wǎng)；終端用戶(hù)接入分布式電源、儲能和負荷構成三級子微網(wǎng)。

各級微網(wǎng)通過(guò)對可控電源、儲能和可控負荷的調節，實(shí)現功率的就地平衡，從而通過(guò)整個(gè)區域集群式微網(wǎng)的分層分級功率平衡，實(shí)現新能源的就地利用，降低對公共電網(wǎng)的沖擊。

（二）各集群微網(wǎng)聯(lián)合運行期建設方案

隨著(zhù)用電負荷與集群式微網(wǎng)電源達到一定規模，為了提高各個(gè)集群可再生能源的利用率和系統的可靠性，實(shí)現各集群電源及負荷區域之間的互濟性，可適時(shí)通過(guò)聯(lián)絡(luò )線(xiàn)實(shí)現各個(gè)集群微網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)運行，探索超大型可再生能源微網(wǎng)建設與運行模式。

通過(guò)對每個(gè)分布式微網(wǎng)電源的出力特性和用電負荷特性進(jìn)行對比分析，可將地理位置較近、電源出力和用電負荷特性具有互補性的分布式微網(wǎng)電源進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，使得微網(wǎng)內部電源和負荷在更大范圍內實(shí)現一體化運行，并通過(guò)與主網(wǎng)的協(xié)調控制平滑接入主網(wǎng)或獨立自治運行，進(jìn)一步滿(mǎn)足用戶(hù)對電能質(zhì)量、供電可靠性和安全性的要求。

隨著(zhù)用電負荷與集群式微網(wǎng)電源達到一定規模，以及各個(gè)集群式微網(wǎng)的運行經(jīng)驗積累，為進(jìn)一步提高系統的可靠性，通過(guò)聯(lián)絡(luò )線(xiàn)使各個(gè)集群微網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)運行。

各集群微網(wǎng)通過(guò)220kV聯(lián)絡(luò )線(xiàn)實(shí)現環(huán)網(wǎng)連接，并通過(guò)220kV線(xiàn)路接入到500kV變電站220kV側，在500kV變電站設置1臺聯(lián)絡(luò )變壓器，實(shí)現整個(gè)微網(wǎng)的接入。通過(guò)500kV與公共電網(wǎng)聯(lián)接。

（三）各集群微網(wǎng)聯(lián)合運行期建設方案

整個(gè)區域微網(wǎng)與公共電網(wǎng)通過(guò)220kV的PCC點(diǎn)相聯(lián)接，通過(guò)對整個(gè)區域微網(wǎng)的控制，實(shí)現與公共電網(wǎng)的交換功率可調控。

由于區域微網(wǎng)內部采用"全局優(yōu)化、區域自治"和功率分層分級的就地平衡方式。在規劃建設中，盡量的實(shí)現了電源與負荷的就地平衡，從而使得各集群間的交換功率很小。并且在區域微網(wǎng)實(shí)現潮流的優(yōu)化控制，避免電磁合環(huán)造成的穩定問(wèn)題。

區域微網(wǎng)與公共電網(wǎng)之間的交換功率可控，區域微網(wǎng)與公共電網(wǎng)從本質(zhì)上是網(wǎng)與網(wǎng)的關(guān)系，之間通過(guò)線(xiàn)路聯(lián)絡(luò )，實(shí)現功率的相互支援，具有弱耦合的特征，將之間的相互影響降到最低。

區域微網(wǎng)內部各級子微網(wǎng)之間通過(guò)能夠快速隔離的PCC快速開(kāi)關(guān)相聯(lián)接，當其中一個(gè)子微網(wǎng)內部發(fā)生故障時(shí)，PCC快速開(kāi)關(guān)快速動(dòng)作，實(shí)現故障子微網(wǎng)的快速隔離，保障其他微網(wǎng)的正常運行。故障子微網(wǎng)內部通過(guò)配置的微電網(wǎng)保護實(shí)現故障的快速隔離，保障子微網(wǎng)內部其他負荷的可靠供電。當故障切除后，子微網(wǎng)可以重新與上一級微網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行。