微電網能否取代大電網
發布時間：2014-07-30 新聞來源：一覽電力英才網
微電網的話題非常熱門，有人覺得微電網技術發展成熟之后，將對現有電網技術產生沖擊，我們以后只用微電網就可以了，不再需要大范圍的互聯電網了。一覽電力英才網（電力招聘）希望透過現象看本質，說說微電網到底是什么，和大電網是什么關系，以及未來的發展如何。
微電網的概念
微電網是什么？專家們的定義多種多樣，大概都會涉及分布式電源、小范圍電網、監控策略、相對獨立等概念。回到最基本的字面意思，顧名思義，微電網就是微小的供用電網絡。之所以用“微”字而不用“小”字，也許是聽起來好聽，比如“微博”不叫“小博”，“微信”不叫“小信”，“微電網”也比“小電網”好聽。（英文就是Microgrid，譯為微電網，也許是 Micro-可以當前綴，而small或little不能當前綴）
這里的“電網”實質上指的是電力系統，電網與電力系統的不同點在于，電網只是輸變電的環節，而電力系統比電網還多了發電和用電，是一套完整的封閉的系統，電網只是電力系統中的一部分。之所以叫“微電網”也許是因為字數少吧，跟 “大電網”一個道理。以下所說的“電網”都是指電力系統。因而微電網就是小范圍的電力系統，特點就是范圍小、自治（可基本獨立運行），至于清潔、高效、友好等概念已高出了微電網的字面含義。
微電網的由來
微電網的雛形在愛迪生的通用電氣公司剛建造電網時就產生了，那時候紐約的一座發電廠只提供幾十千瓦的電力，點亮幾盞燈泡，幾百伏特電壓的直流線路，只能送幾公里遠，所以愛迪生的電網非常小。不過這也算微電網了，至少微電網的字面含義僅此而已。
當然后來的事我們都知道了，經過激烈的混戰，特斯拉最終戰勝了愛迪生，將電力系統改為交流，由此帶來的最大好處是，變壓方便了，電可以送得更遠了，從此走上了大電網的道路。大電網允許將發電廠放在資源條件好并遠離人群的地方，不僅降低了用電成本，更減少了對人們生產生活的影響，世界各國都是這么發展過來的。
隨著人民支付能力的提高，以及分布式電源技術的發展，人們覺得大電網并不靈活，不能完全滿足每個用戶個性化的需求，希望自己建設滿足自己需求的微電網，如對高電價的規避，對清潔能源的渴望，或者對天然氣熱電聯產的經濟效益的青睞，微電網應運而生，可以說是技術和需求結合的產物。電網由小到大再到小，這種“螺旋形上升的歷史”案例比比皆是。
以交通系統做比喻，最開始是人們各自的馬車，出行成本很高（類似愛迪生和特斯拉早起的“微電網”，只有有錢人才用得起）；而后是鐵路、有軌電車等公共交通的普及，出行成本開始降低，但只有統一化的出發地與目的地（類似大電網，供電成本低，但存在機械化和單一化的問題）；現在是小汽車，雖然出行成本較公共交通高，但滿足了人們個性化的需求，提高了方便性和靈活性（類似于微電網，供能成本高，但便利性和個性化提高）。
微電網是否會取代大電網？
現在即便小汽車已經普及，火車、公交車、地鐵這些公共交通仍在迅猛發展，是否有一天小汽車會發展到替代了所有的公共交通呢？
顯然不會的。原因在于經濟學最古老的概念——比較優勢，源于亞當斯密和大衛李嘉圖。美國是個地大物博人口眾多的國家，可以說什么都不缺，但為什么還要和別國進行貿易呢？因為比較優勢，或者說差異化，美國可以更專注于自己擅長的高科技領域，而將低附加值的環節外包，全球來看，大分工比各國閉門自己生產的總產出要高。一個人、一個地區、一個國家總有自己的資源稟賦，稟賦的不同造成了差異化，產生了比較優勢，進而產生分工。這在西方經濟學中是最基本的理論。
交通同理，在長距離運輸中，公共交通具有比較優勢，而短距離個性化運輸中，私人交通有優勢，二者優勢互補。
電網亦然，從最初的小電網跨向大電網，就源于不同地區的能源資源和用電負荷的稟賦不同，有些地方發電便宜有些地方用電貴，這才有了電網連接的必然性。聯網后，全系統的社會福利才最大（見微觀經濟學關于供需曲線、生產者剩余和消費者剩余的解釋）。聯網促進了不同稟賦差異的個體之間的能量流動和資金流動，從這個意義上說，電網的確是資源配置的平臺，不論是微電網還是大電網，互聯范圍越大，能夠匹配的供給和需求就越多。當然，建設電網的成本類似供求分析中稅收的作用，會扭曲供求關系，造成福利損失，所以是否互聯是個工程性的問題，需要具體問題具體分析，如果比較優勢的差距大于聯網的成本，則有聯網必要，否則無必要。
但不論微電網如何發展，比較優勢理論永遠適用，我們無法找到完全相同的微電網，而這種差異化就是互聯的潛在驅動力。如果一個微電網內的電價相對周邊便宜，那他自身就會有外聯電網的需求，以便能把自己的電以更高的價格賣給周邊的人。
微電網對大電網是敵是友？
既然比較優勢理論永遠適用，而且微電網與大電網都是供需間匹配的平臺，那么二者的關系就明朗了——非友非敵，因為他們本來就是一回事。供能資源和用能需求先在微電網的小范圍內匹配，若結算價格不同于其他地方的微電網，并且經過技術經濟分析，聯網對整個系統有利，則兩個微電網應互聯。以此類推，可以推廣到更大范圍的電網互聯，直到互聯成本高于聯網所帶來的社會福利。（實際的電網發展歷程就是如此，只是以前沒有“新能源微電網”的概念，只有“小火電微電網”）
由此我們可知，除非所有微電網完全相同，否則就有建設大電網的內在需求。當然幾乎不可能所有的微電網都完全相同，所以說微電網發展到最后能夠取代大電網也基本上不可能。
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