分布式光伏電站規模的爆發從2017年上半年的數據中可窺一二，隨著分布式光伏裝機規模的擴大，與電網的矛盾共生特點也開始凸顯。
北控清潔能源執行總裁王野在們道分布式光伏嘉年華論壇上指出，分布式光伏在近兩年有了爆發式增長趨勢，但與地面光伏系統相比占比仍然很低，我國可利用屋頂面積僅開發1%左右，理論上分布式光伏具有廣闊的前景。一方面分布式光伏可就近消納，減少因遠距離輸電造成的電能損耗，并且充分利用居民、廠房、商業建筑等屋頂資源，另一方面分布式光伏自身規模小、數量多、地理上分散、功率隨機波動的特點也導致了其“不可見”、不可調度、管理上難度非常大，同時，由于分布式光伏對電網有強依賴性，會對電網穩定性造成不良的影響，由此分布式發電在電網中的容量不可能太高。所以，在分布式光伏規?？焖贁U張的情況下，如何將其通過儲能、多能互補以及微電網等利好政策下互相補充融合，以此規避其波動性大、不穩定的特點，促進分布式長期可持續性發展，并且使得投資企業獲得可觀的收益，正是目前多家電力投資企業不斷探索的方向之一。
本文根據北控清潔能源執行總裁王野在們道分布式光伏嘉年華會議演講實錄整理，著重對分布式光伏未來發展的趨勢以及與儲能結合在多能互補、微電網等大電網環境下如何實現最優利用進行探討與解析。
分布式+儲能成市場新寵，經濟性仍待解決
對于投資者來說，分布式光伏收益的不確定性仍是最重要的問題之一。首先，自發自用比例不確定，在目前的并網電價機制下，分布式光伏“自發自用”的經濟性要，但是由于光伏發電的隨機性，自發自用的比例難以準確估算，難以合理計算投資回報率;其次是補貼和上網電價政策的變化;第三，電費結算困難。目前國家補貼承諾20年，但地方補貼大多具有時效性，在未來補貼政策收緊是可以預見的，標桿電價、分布式補貼下調、電費結算困難將直接影響未來分布式光伏投資者的利益。
另一方面，從分布式光伏與電網的關系看，電網的接納能力游戲那，一般電網要求接入容量不大于上級變壓器容量的15-30%。這是電網為了保障自身運行安全提出的一個統一的保障限制，并不是大于30%就一定不安全，這取決于各個區域內的實際負荷情況。但可以肯定的是，分布式光伏穿透率的提高會給電力系統帶來一些列的挑戰，需要通過增加電力系統的中備用電源投入，改變和完善配電網系統的運行和保護機制等來維持穩定，這對電網來說，分布式光伏的大量接入會對其造成一定的負擔。
從當前的情況分析，國網能源研究所新能源所所長李瓊慧認為，接入大電網是分布式光伏的主要應用模式。依托大電網提供運行支撐和經營服務，才能充分發揮技術經濟優勢，實現快速發展。
那么如何既能夠規避分布式光伏自身的弱點，又可以保持其經濟性?王野認為，隨著蓄電池技術商業化的步伐加快，促使蓄電池儲能系統性能提高、使用成本快速下降，分布式光伏+儲能正成為市場的新寵。
以上海市工商業用戶電價為例：非夏季時的峰谷電價差0.814元/kWh，夏季時的峰谷電價差0.914元/kWh，如光伏全部自發自用，則光伏+儲能的投資收益為投資收益=自用部分電費+上網電費+光伏補貼+峰谷電價差。
一方面，可以提高光伏發電的自發自用比例，通過削峰填谷獲取電價套利，提供備用電與不間斷供電，平抑光伏發電波動，緩解光伏發電對電網的影響，也具備一定程度的削峰填谷作用;但另一方面，系統的收益仍然依賴于電網電價，存在電費結算問題，光伏、負荷具有受季節特性影響大，固定儲能容量的投資難以獲得穩定的回報和高經濟性。因此，根據系統成本、氣象資源、電價成本等進行多種分布式發電的投資組合，可以進一步提高能源效率和經濟性。
優化方案：多能互補&微電網與能源管理的互贏模式
論壇上，王野介紹道，目前從國際角度到國家層面，都在不斷的發布相關政策，布置相關的投資，引導新能源的推廣和微電網的建設。微電網從單一光伏+儲能，轉變為多種能源的互補，通過有效的能量管理控制可以提高電網運行的穩定性并增加經濟性，但是微電網的運行控制充滿挑戰，在整個微網里面除了光伏發電，有儲能還有風力發電，有的地方還有微電上可以加上燃氣發電，或者加上一個柴油機發電。并且它的電流源、電力電子變流器，同步發電機，而且電源數量多，單機容量小，地理上分散，發電功率波動、負荷變化、儲能差異。
而要解決上述問題，可以從三個方面入手。第一是優化設計和合理噴配置，善用不同地電源的特性，這也是最重要的一點。舉例來說，如果要讓微網系統穩定，可能要用鋰電池，如果達到大冗余的儲存的話，需要加鉛碳蓄電池，但目前鉛碳蓄電池的造價差不多是一倍以上，在同一個電網全部用，這樣的造價投資商接受不了;第二是混合儲能和科學的搭配，精控儲能充放特性這個非常重要，而電池的壽命是非常重要的一件事情，這么多電池并聯串聯在一起如何保證其一致性是非常關鍵的一點。第三是平抑波動，平衡功率，能量實時智能管控，增強系統的彈性，提高可再生能源的穿透率，提高供電可靠性。
同時，多能互補核心之一是儲能，要解決發電功率和負荷功率之間的不匹配，不同類型電源響應時間之間的不匹配，是多能互補必須要考慮的兩個問題。
微電網還有一個最大的特點就是要維持電網的穩定性以及可靠性，整個系統的波動是等不到在某一個電池放完之后進行充的，也許正在充的過程中間，突然就掉下來了，這個時候要維持電網的穩定性，就要馬上去放電，控制策略非常重要。
所以，微電網中儲能系統選擇考慮兩個方面，一個是系統的需求，包括功率需求+能量需求，另一個是經濟性，即初始投資成本+運行使用成本。為什么提到運行使用成本?電池在使用過程中，如果管理不好，它是很容易壞的，同樣一組電池，在不同地控制策略的情況下，它的整個使用壽命可能50%都做不到，所以整個在過程中間，怎么進行實時管理非常重要。
系統層面進行能效和運行成本優化的功率調度和能量管理，智能化的維護性充放電管理，維持蓄電池的健康狀況。一個儲能系統可能選擇兩種類型的電池，要維護系統的穩定性，怎么能保持整個電池系統的一致性，怎么延長電池的壽命來降低投資成本是很重要的。
微電網的核心之二是能量管理系統，從微電網內部來看，微電網相當于大量電力電子接口的小型電力系統，具有完整的發配電及控制和保護功能，實現了對內部所有分布式電源之間的功率和能量優化調度，具備完全自治能力和獨立運行能力;從大電網的角度看微電網是一個受控的整體，相當于配電網中一個可控、可調度的負荷或發電源，這個可調度是非常重要的。
從三個層面來EMS管理，第一個是穩定性的控制策略，第一要穩定，第二要做到經濟性的運行策略，就是這個電網要能賺錢。第三個最優化的運行控制，這里面有用戶特性，資源季節性的特性，歷史運行數據庫，要不斷地持續優化控制策略形成自學習的系統。
單個的微電網，它的穩定性、可靠性是有限的，而區域能源管理平臺可實現對多個微電網的運行控制，建立多微電網間的競價機制，提高電力系統的穩定性、用能的經濟性，同時提高可再生能源比例，實現電力交易和能源交易。在這樣的環節里，電量因為過剩就自動進行交換，自己進行能源交易，是將來的一個發展方向。
王野強調，能源的交換內部的交換是通過價優化利用的，可再生能源如果想替代傳統能源，最重要一點是一定要變成可靠、可控的。