聚合型智能微电网：新型电力系统的新形态

聚合型智能微电网新型电力系统的新形态 高峰fgao@tsinghua.edu.cn2025年07月24日 更大力度推动我国新能源高质量发展，为中国式现代化建设提供安全可靠的能源保障 ：2024年2月29日下午中共中央政治局就新能源技术与我国的能源安全进行第十二次集体学习。中共中央总书记习近平在主持学习时强调，能源安全事关经济社会发展全局。积极发展清洁能源，推动经济社会绿色低碳转型，已经成为国际社会应对全球气候变化的普遍共识。我们要顺势而为、乘势而上，以更大力度推动我国新能源高质量发展，为中国式现代化建设提供安全可靠的能源保障，为共建清洁美丽的世界作出更大贡献。 ·习近平强调，要瞄准世界能源科技前沿，聚焦能源关键领域和重大需求，合理选择技术路线，发挥新型举国体制优势，加强关键核心技术联合攻关，强化科研成果转化运用，把能源技术及其关联产业培育成带动我国产业升级的新增长点，促进新质生产力发展 习近平在中共中央改治局第十二次集体学习时强调为共建清洁美丽世界作出更大质献 清洁低碳量变引起质变 清洁低碳一一对安全充裕、经济高效的现实挑战，以分布式光伏为例 ■截至2024年底，中国分布式光伏装机达3.75亿千瓦快速增长的同时也带来系统承载压力。 ■电网容量不足，多个地区进入“红区”，新光伏接入受限，成为制约可持续发展的主要瓶颈。■传统“自发自用、余电上网”模式，电网承担的额外调节成本（如调峰、备用）缺乏合理回收机制。资源票赋不匹配：负荷资源密集而屋顶资源稀缺，制约绿电消费；光伏（已建、可建）资源富集区有效用电需求不足，导致资源闲置、浪费 绿色区城2小时体 限据电压等级，台区容量及同时刻等效用电负荷将区域评估为江黄绿三类： 红色区域：智停分布式光状顾目的接入！ 供需协同一一利用互联网的模式，拉近供需的距离，破解“不可能三角”的核心途径 供需协同德国平衡单元机制通过分散平衡责任缓解输电系统平衡压力 ■德国4大调度区域各由一个输电系统运营商TSO负责·每一调度区域内，由平衡责任方（BalanceResponsibleParty，BRP）管理平衡结算单元(BalanceGroups，BG)■平衡单元的目标在于保证单元内实际净用/发电曲线与上报的预测曲线不产生偏差，降低上级电网面对的不确定性，从而减少系统备用，缓解平衡压力■平衡单元无需物理连接，发、用主体可自由组合，充分挖掘自主灵活性，实现经济高效 江苏省面积10.72万km²现有镇699个、街道519个。乡19个，合计1237个 供需协同一美国净计量机制通过补贴用户侧储能缓解配电乃至输电系统调节压力 ■净计量机制（Netmetering，NEM）通过双向计量与经济激励，鼓励用户安装分布式光伏并适当反送电网 ·NEM3.0从净计量转向净计费（Netbillingtariff，NBT），余电上网电价不再挂钩零售电价，改为参照批发市场避免成本计算模型（Avoidedcostcalculator，AcC），用户需承担固定费用（低收入用户豁免），并启用分时动态定价。 ■据加州太阳能与储能协会预计，NEM3.0下的户用光伏余电上网电价从30美分/于瓦时大幅降至8美分/于瓦时。司时配套9亿美元的户储专项补贴，这一机制旨在压缩电网返售收益空间，引导用户配储行为，提升自发自用比例，从而推动用户侧光伏发电实现最大化本地消纳 供需协同一一中国的分布式发电直接交易尝试 ·2017年10月，国家发展改革委、国家能源局印发《关于开展分布式发电市场化交易试点的通知》（发改能源[201711901号），支持资源条件好，电力需求大且电网接入条件好的地区参与交易试点建设。 ·2019年5月，国家发展改革委、国家能源局发布了《2019年第一批风电、光伏发电平价上网项自的通知》，同时公布了2019年分布式发电市场化交易试点名单（共含10省市26个试点），江苏省内总共5个项自，苏州市为首批试点区域之一 ·苏州工业园的成功试点实现了月度电量供需协同，但尚未涉及电力供需协同，对安全充裕并未发挥作用，电网仍需承担保障兜底责任。 灵活智能 ■2024年2月29日下午中共中央政治局就新能源技术与我国的能源安全进行第十二次集体学习。习近平指出，要适应能源转型需要，进一步建设好新能源基础设施网络，推进电网基础设施智能化改造和智能微电网建设，提高电网对清洁能源的接纳、配置和调控能力。 2024年11月8日《中华人民共和国能源法》：“第三十一条国家加快构建新型电力系统，加强电源电网协同建设，推进电网基础设施智能化改造和智能微电网建设，提高电网对可再生能源的接纳、配置和调控能力” ?2025清华大学 新型电力系统作为能源互联网的核心形态，五大特征构筑能源革命胜利五星 能源互联网是一种互联网理念、技术与能源生产传输、存储、消费以及能源市场深度融合的新型生态化能源系统。其以可再生能源优先、以电力为基础，通过多种能源协同、供给与消费协同、集中式与分布式协同，大众广泛参与，实现物质流、能量流、信息流、业务流、资金流、价值流的优化配置促进能源系统更高质量、更有效率、更加公平更可持续、更为安全。其具有设备智能、多能协同信息对称、供需分散、系统扁平、交易开放等主要特征。 互联网理念：系统性思维、以用卢为本互联网技术：大数据、云计算、人工智能、物联网.. ■促进新能源高质量发展，推动新能源精细化管理提质增效，促进以智能化水平提升（如预测） 新型电力系统新形态绿电直连（发改能源【2025】650号） 新型电力系统新形态零碳园区（发改环资【2025】910号） 国家发展改革委工业和信息化部国家能源局关于开展零碳园区建设的通知发改环资（2025）910号 一）加快园区用能结构转型。加强园区及周边可再生能源开发利用，支持园区与周边非化石能源发电资源匹配对接，科学配置储能等调节性资源，因地制宜发展绿电直连、新能源就近接入增量配电网等绿色电力直接供应模式鼓励参与绿证绿电交易，探索氢电耦合开发利用模式。推动园区积极利用生物质能、核能光热、地热、工业余热等热能资源，实现供热系统清洁低碳化。探索氢能、生物质等替代化石燃料和原料。 聚合型智能微电网：供需协同的新型电力系统新形态 清洁低碳：因地制宜、深挖潜能促进新能源发展-安全充裕：从减少系统调节的不确定性（德国平衡单元机制）到减少系统调节需求经济高效：减少社会总成本，各方共享合理收益 灵活智能为核心抓手供需主体不需要物理直连，但需在同一供电区域（如 同一220/110kV主变低压侧），可以从一聚一聚多，走向多聚多实现供需电量、电力平衡，根据经济性、可行性采取本地配储，或付费外购灵活调节资源，收益可量化、可预测激发供需主体创新能力，自主挖掘负荷可调节资源多能协同资源 聚合型智能微电网实现的绿电聚连VS绿电直连 ■均需缴纳社会分担（社会责任费、系统运行费）费用，成本、收益差异大 聚合型智能微电网Vs虚拟电厂 聚合型智能微电网的推进建议 ■打造“能源联产承包责任制”，形成适应新型电力系统的新型电力生产关系 一成立聚合微网管理中心，扶持聚合微网运营商一建立聚合型智能微电网运营平台与运营管理制度 ·选择合适的工业园区先行先试，构建“绿电聚连”中国模式一通过智能电表+智能合约绑定电力流+资金流，实现绿电实时源积极出海，讲好中国故事，增进国际认知，形成绿电溯源国际标准 .完善成本、收益分担机制构建电网容量回收机制。输送电量与调节备用并重的方式测算电 网输配电价，解决过网费计算简单依靠电量、分布式资源发展支持力度不足问题，避免本地新能源发电较少的区域综合电价成本上涨一体系化建设灵活性资源市场，支持智能微电网/虚拟电厂购买/销售灵活性资源一以现金返还方式体现智能微电网的社会价值一提供逐年退坡的智能微电网建设与运营补贴 研究支持