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微电网规划评价指标体系研究

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：王荟敬高倩马会轻

[导读] 摘要：微电网在节能降耗、减少污染、延缓输配电网建设投资、提高用户供电可靠性等方面都带来了良好的经济效益和社会效益。

        （国网石家庄供电公司河北石家庄 050000）
        摘要：微电网在节能降耗、减少污染、延缓输配电网建设投资、提高用户供电可靠性等方面都带来了良好的经济效益和社会效益。近年来我国为适应经济发展、环境保护等要求，微电网规划建设的项目逐年增多。为了客观地反映各个项目的建设水平，同时也为今后的工程建设提供依据和参考，微电网规划评价工作意义重大。评价指标体系是评价工作的基础，目前迫切需要提出一套科学合理完整的微电网规划综合评价指标体系，来量化评估出不同规划方案的优劣，为投资建设者提供参考。
        关键词：微电网；技术性能评价；经济效益评价；自然环境评价指标
        一、加强微电网规划评价指标体系研究的迫切性
        随着对微电网研究的深入，由于微电网中分布式电源特性各异、种类繁多，不同组织结构的微电网运行时的安全性、稳定性及可靠性均不相同。所以，分布式电源的接入需要考虑一些在传统的经济性评估中并未考虑的因素，如周边的能源、交通运输、环境等因素，还要考虑其布置，使线路损耗尽可能小，从而改善系统的经济性、可靠性和灵活性。而含多种类型分布式供电系统的混合供电系统，缺乏根据各类型能源分别建立的对应模型，如何在配电网中确定合理的电源结构，有效利用各种类型电源，成为迫切需要解决的问题。此外，国家能源政策、能源规划也直接影响了分布式电源规划决策过程。
        二、微电网规划评价指标体系研究
        1.技术性能评价指标
        综合评价的基础是就是要建立一套科学的、合理的评价指标体系，直接关系到评价结果的准确性和可信度。结合我国电力系统的实际情况和微电网自身所要求的微型、自治、清洁、友好的特点，从技术性能方面构建指标体系如下。
        1.1 系统适应性
        微电网自动化水平。微电网作为智能电网的重要组成部分，集分布式电源、配电网络和电力用户于一体，以安全可靠、智能互动、优质高效、绿色经济为运行目标，最终实现微电网源 - 网 - 荷协调运行。因此，对于微电网系统来说，其自动化程度是及其重要的。就是其生产设备、管理系统等在缺少人员或者没有人员进行直接参与的情况下是否够独立运行的情况。微电网系统灵活性。拓扑结构灵活性是否灵活，是否便宜后期的设计、安装和改造，目前已经成为技术性能设计水平的其中重要的一项指标。微电网系统拓展能力。一个系统的可扩展性,是指该系统适应未来环境变化的拓展能力。微电网作为具有一定自制能力的供电网络是否考虑了未来拓展或者改建的可能性等，均反映了该系统对外界环境与内在要求的适应性。系统的拓扑结构设计应方便运行控制，也包括系统的运行方式是否足够灵活等。
        1.2 微电网运行可靠性
        分布式电源发电利用率。微电网中分布式电源年发电利用率表示为分布式年实际的发电量相对于年额定发电量所占的比率。通过定义我们可以看出，分布式电源发电利用率越高说明，微电网内部的自己自足的供电越加的可靠。微电网内部储能利用率。微电网内部储能利用率计算办法可以用一年内储能的放电量与其额定容量的比值的平均值来反映。储能利用率可以说明系统内部由于储能参与调解的利用率较高。微电网系统网络稳定性。微电网的网络主要指微电网中的配送电设备，主要包括配电线路、断路器和逆变器等一次设备，微电网的可靠性还受通信、监控和保护等二次设备的影响。微电网的网络可靠性指标以一次设备和二次设备为评价对象，从其故障率、故障停运方面进行评价。
        2.经济效益评价指标
        微电网的经济效益分析主要可以从投资效率和成本费用两个方面出发。

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        2.1 投资效率
        2.1.1 净现值。净现值（Net Present Value,NPV）是评价项目投资价值常用的一种方法，利用净现金效益量的总现值与净现金投资量的总现值计算出净现值，然后根据净现值的大小来评价投资价值，当净现值为正值时，投资方案是可以接受的；相反，当净现值为负值时，投资方案就是不可以接受的。并且，净现值越大，投资的价值越高。
        2.1.2 内部收益率（IRR）。内部收益率(InternalRate of Return)就是使项目投资方案在计算期内各年净现金流量的现值累计等于零时的折现率。如果不适用电子计算机的话，内部收益率要用若干个折现率进行试算，直至找到净现值等于零或者接近于零的那个折现率。内部收益，是一项投资渴望达到的报酬率，是能使投资项目净现值等于零时的折现率，该指标越大越好。一般情况下，内部收益率大于等于基准收益时，该项目是可行的。
        2.1.3 动态的投资回收期。动态投资回收期就是净现金流量抵偿项目投资所需要的时间，即累计现值等于零时的年份。它是把项目各年的净现金流量按基准收益率折成现值之后，再来推算项目回收期的方法，是从时间角度出发的评价指标。
        2.2 成本费用
        2.2.1 单位投资。项目的初始投资是所有工程项目都必须测算的一项内容，也就是基本建设成本，一般包括设备的购置费用、建筑工程费用、安装费用和其他动态费用等。单位投资指竣工投产的建设项目或单项工程新增单位生产能力所耗用的投资。
        2.2.2 维护成本。维护成本是指微电网正常运行之后所产生的各年维护检修过程的材料费和人工费用等。
        3.自然环境评价指标
        目前，随着资源短缺，环境污染的问题越发突出，何提高能源利用率、促进清洁能源消纳已成为热点问题，微电网作为新能源消纳的重要途径，所带来的社会与环境效益是显著的，因此微电网环境效益进行科学系统的评价，是综合评价的有效补充。
        3.1 节约能源
        由于微电网主要是分布式的可再生能源为主，因此可以有效的减少像煤炭等不可再生能源的消耗。按我国目前火电发展水平，每消纳 1 千瓦时的新能源电量，相当于节省 0.35kg 标准煤和 0.67kg水资源，节约资源效果是非常显著。
        3.2 减少环境污染
        在减少环境污染方面，微电网的减排作用也是可观的。以燃煤火力发电大体参数计算的话，减少损失 1kWh 的电量，相当于减少 0.35kg 标煤的使用，减少排放 0.872kg 的二氧化碳（CO2）、0.0263kg 的二氧化硫（SO2）、0.0131kg 的氮氧化物（NOx）、0.238kg的碳粉尘。
        三、结语
        近年来，随着对微电网的研究逐渐的深入与成熟，微电网的建设速度也越来越快，而对于微电网的规划评价问题，相比于传统的规划评价办法，除了要求满足一定的供电可靠性之外，还要求综合考虑投资回报、环境保护以及新能源消纳节能等多种因素。因此，本文根据定性分析和定量测算相结合的思想，从技术、经济、社会等三方面建立了一套适合的技术经济评价的指标体系。
        参考文献
        [1]王倩,葛倩.微电网规划综合评价指标体系构建的思考[J].中外企业家,2018(25):129.
        [2]徐晖.研究电网规划环境影响评价指标体系[J].中华民居(下旬刊),2012(12):267.
        [3]杨琦,马世英,唐晓骏,李晓珺.微电网规划评价指标体系构建与应用[J].电力系统自动化,2012,36(09):13-17.