2016-2022年中國微電網市場監測及投資決策咨詢報告

       微電網（Micro-Grid）也譯為微網，是一種新型網絡結構，是一組微電源、負荷、儲能系統和控制裝置構成的系統單元。微電網是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統，既可以與外部電網并網運行，也可以孤立運行。微電網是相對傳統大電網的一個概念，是指多個分布式電源及其相關負載按照一定的拓撲結構組成的網絡，并通過靜態開關關聯至常規電網。 開發和延伸微電網能夠充分促進分布式電源與可再生能源的大規模接入，實現對負荷多種能源形式的高可靠供給，是實現主動式配電網的一種有效方式，是傳統電網向智能電網過渡。

報告目錄：

第1章：微電網行業發展綜述 13
1.1 微電網行業的定義 13
1.1.1 微電網定義 13
1.1.2 微電網結構 13
1.1.3 發展微電網的目的 15
1.2 微電網行業的發展特征 16
1.2.1 微電網的發展特點 16
（1）城市片區微電網 16
（2）偏遠地區微電網 16
1.2.2 微電網的發展優勢 16
1.2.3 微電網的發展概況 17
1.3 國外微電網研究及發展經驗 18
1.3.1 美國微電網研究現狀 18
（1）美國微電網概述 18
（2）可靠性技術解決方案協會微電網 18
（3）其他微電網研究 20
（4）美國微電網研究成果 20
1.3.2 歐盟微電網研究概況 20
（1）歐盟微電網概述 21
（2）歐盟第五框架計劃 21
（3）歐盟第六框架計劃 21
（4）歐盟微電網研究成果 22
1.3.3 日本微電網研究概況 23
（1）日本微電網概述 23
（2）新能源與工業技術發展組織微電網 23
1.3.4 國外微電網發展經驗 24
1.4 國內微電網政策扶持情況 26
1.4.1 新能源行業政策扶持情況 26
（1）《中華人民共和國可再生能源法》 26
（2）《可再生能源中長期發展規劃》 26
（3）《可再生能源發展“十三五”規劃》 27
（4）新能源行業政策法規匯總 27
1.4.2 分布式能源政策扶持情況 28
（1）《分布式發電管理辦法》 28
（2）《發展天然氣分布式能源的指導意見》 29
（3）《分布式電源接入電網技術規定》 29
（4）《燃氣熱電三聯供工程技術規程》 29
1.4.3 智能電網政策扶持情況 30
1.4.4 微電網政策扶持情況小結 30

第2章：微電網運行控制與保護系統分析 32
2.1 微電網運行方式 32
2.1.1 微電網并網運行特性 32
2.1.2 微電網孤網運行特性 32
2.2 微電網控制系統 33
2.2.1 微電網控制方法 33
（1）基于u/f的多主微電網系統控制方法 33
（2）u/f的主從微電網系統控制方法 34
（3）VPD/FQB協調控制策略 34
（4）基于功率管理系統的控制方法 35
（5）基于多代理技術的控制方法 35
2.2.2 微電網孤島運行時的能量管理與控制系統 35
（1）微電網孤島運行的能量管理目標 36
（2）小生境免疫算法介紹 37
1）改進的免疫算法簡介 38
2）改進的免疫算法特點 42
（3）網損最小化為目標的算例分析 43
1）風力發電機滿發狀態下的計算結果 44
2）風力發電機出力不足狀態下的計算結果 46
3）風力發電機出力波動下的電源控制 48
（4）電能質量最優為目標的算例分析 50
1）風力發電機滿發狀態下的計算結果 50
2）風力發電機出力不足狀態下的計算結果 52
3）風力發電機出力波動下的電源控制 54
2.2.3 微電網并網運行時的能量管理與控制系統 56
（1）微電網并網運行的能量管理目標 57
（2）網損最小化為目標的算例分析 57
（3）無功損耗最小為目標的算例分析 60
2.3 微電網保護系統 63
2.3.1 保護系統的硬件組成 64
2.3.2 保護系統軟件設計 65
（1）數據采集程序編制 65
（2）系統軟件流程 65
（3）微電網保護算法 66
2.3.3 實驗室微電網保護系統可行性分析 69
2.4 微電網系統優化及穩定運行 69
2.4.1 微電網穩定性控制 69
2.4.2 微電網電能質量優化控制 71
2.4.3 微電網經濟運行優化控制 72

第3章：微電網行業關鍵技術及標準體系 77
3.1 新能源發電技術 77
3.1.1 太陽能發電技術 77
（1）太陽能光伏發電技術 77
1）太陽能光伏發電技術重點 78
2）太陽能光伏發電技術發展路線 78
（2）太陽能光熱發電技術 79
1）太陽能光熱發電技術重點 79
2）太陽能光熱發電技術發展路線 79
3.1.2 風能發電技術 80
（1）風能發電技術重點 80
（2）風能發電技術發展路線 80
3.1.3 生物能發電技術 81
（1）生物質能技術重點 81
（2）生物質能技術發展路線 81
（3）生物能發電技術 82
1）生物質直燃發電 83
2）生物質混燃發電 83
3）生物質氣化發電 83
3.1.4 燃料電池發電技術 84
（1）AFC發電技術 84
（2）PAFC發電技術 84
（3）MCFC發電技術 84
（4）SOFC發電技術 85
（5）PEFC發電技術 85
3.1.5 其他發電技術 85
（1）地熱能發電技術 85
（2）潮汐能發電技術 86
（3）波浪能發電技術 86
（4）溫差能發電技術 87
（5）鹽差能發電技術 87
3.2 電力電子技術 88
3.2.1 電力電子器件制造技術 88
3.2.2 電力電子變流技術 90
3.3 儲能技術 91
3.3.1 儲能技術在微電網中的作用 91
（1）提供短時供電 91
（2）電力調峰 91
（3）改善電能質量 92
（4）提升微電源性能 92
3.3.2 蓄電池儲能技術 93
（1）鉛酸蓄電池 93
（2）鋰離子電池 93
（3）其他電池 93
3.3.3 超級電容器儲能技術 93
（1）超級電容器儲能技術簡介 93
（2）超級電容器儲能研究進展 94
3.3.4 飛輪儲能技術 95
（1）飛輪儲能技術簡介 95
（2）國外飛輪儲能技術現狀 96
（3）國內飛輪儲能技術現狀 97
3.3.5 超導儲能技術 98
（1）超導儲能技術簡介 98
（2）超導儲能研究進展 98
3.4 通信技術 99
3.4.1 配電載波技術 100
（1）調制技術 100
（2）網絡技術 100
3.4.2 光纖通信技術 101
3.4.3 線纜通信技術 103
3.5 微電網行業技術專利 104
3.5.1 基于多代理技術的微電網協調控制系統 104
3.5.2 微電網能量智能控制系統 104
3.5.3 微電網系統的構筑方法 105
3.6 微電網行業標準體系研究 106
3.6.1 國外相關標準研究綜述 107
3.6.2 國內相關標準研究綜述 109
3.6.3 國內微電網標準體系探討 110
（1）微電網的設備規范 111
（2）微電網的設計標準 111
（3）微電網孤島運行標準 111
（4）微電網并網運行標準 111
1）交換功率小于10MW的微電網并網標準 112
2）交換功率不小于10MW的微電網并網標準 113
3.7 微電網行業政策和管理體系 114
3.7.1 國外微電網政策與管理現狀 114
3.7.2 國內微電網政策與管理體系設想 114
（1）微電網準入制度 114
（2）微電網并網管理 114
（3）微電網并網收費 115
（4）微電網電量上網 115

第4章：微電網行業主要元件市場分析 116
4.1 微電源發展現狀及規劃 116
4.1.1 微電源的分類 116
4.1.2 天然氣發電 116
（1）天然氣發電發展規模 116
（2）天然氣發電成本分析 116
（3）天然氣發電上網電價 117
（4）天然氣發電發展規劃 120
4.1.3 小風電 121
（1）小風電發展規模 121
（2）小風電成本分析 122
（3）小風電上網電價 123
（4）小風電發展前景 124
4.1.4 光伏發電 125
（1）光伏發電發展規模 125
（2）光伏發電成本分析 126
（3）光伏發電上網電價 126
（4）光伏發電發展規劃 127
4.1.5 生物質能發電 127
（1）生物質能發電發展規模 127
（2）生物質能發電成本分析 128
（3）生物質能發電上網電價 129
（4）生物質能發電發展規劃 130
4.1.6 燃料電池 130
（1）燃料電池發展現狀 130
（2）燃料電池成本分析 132
（3）燃料電池發電效率 132
（4）燃料電池發展規劃 132
4.1.7 小水電 133
（1）小水電發展規模 133
（2）小水電電價分析 133
（3）小水電發展規劃 134
4.1.8 微型燃氣輪機 135
4.1.9 柴油發電機組 135
4.2 儲能設備市場分析 137
4.2.1 蓄電池 137
（1）鉛酸蓄電池 137
1）鉛酸蓄電池市場規模分析 137
2）鉛酸蓄電池市場競爭格局 138
3）鉛酸蓄電池市場需求預測 139
（2）鋰電池 140
1）鋰電池市場規模分析 140
2）鋰電池市場競爭格局 141
3）鋰電池市場需求預測 141
（3）鎳氫電池 142
4.2.2 超級電容器 143
（1）超級電容器市場規模 143
（2）超級電容器競爭格局 144
（3）超級電容器需求預測 144
4.2.3 飛輪儲能 144
（1）飛輪儲能市場競爭格局 144
（2）飛輪儲能市場應用前景 145
4.2.4 超導儲能 145
4.3 電力電子器件市場分析 145
4.3.1 靜態開關 145
（1）靜態開關在微電網中的作用 145
（2）靜態開關市場需求分析 146
（3）靜態開關主要生產企業 146
4.3.2 斷路器 147
（1）斷路器在微電網中的作用 147
（2）斷路器市場規模分析 147
（3）斷路器市場競爭格局 148
（4）斷路器市場需求預測 149
4.3.3 整流器 149
（1）整流器產品分類 149
（2）整流器市場情況 150
4.3.4 逆變器 150
（1）逆變器產品分類 150
（2）逆變器市場規模 151
（3）逆變器競爭格局 151
4.3.5 濾波器 153
（1）濾波器產品分類 153
（2）濾波器市場情況 153
4.3.6 電能質量控制裝置 154

第5章：微電網示范項目建設及運行情況 155
5.1 國內外微電網示范項目 155
5.1.1 國外微電網示范項目 155
5.1.2 國內微電網示范項目 156
5.2 微電網技術體系研究項目 158
5.2.1 項目簡介 158
5.2.2 項目成果 158
5.3 中新天津生態城項目 160
5.3.1 項目簡介 160
5.3.2 項目進展 160
5.3.3 項目規劃 161
5.3.4 項目效益 161
5.4 新奧能源生態城項目 161
5.4.1 項目簡介 161
5.4.2 項目進展 162
5.4.3 項目規劃 162
5.4.4 項目效益 162
5.5 承德風光儲微電網項目 163
5.5.1 項目簡介 163
5.5.2 項目進展 163
5.5.3 項目規劃 163
5.5.4 項目效益 164
5.6 南麂島微電網系統項目 164
5.6.1 項目簡介 164
5.6.2 項目進展 164
5.6.3 項目規劃 165
5.6.4 項目效益 165
5.7 蒙東微電網試點工程 165
5.7.1 項目簡介 165
5.7.2 陳旗微電網試點建設方案 166
5.7.3 太平林場微電網試點建設方案 171
5.7.4 微電網運行管理系統 173
5.8 東澳島智能微電網項目 174
5.8.1 項目簡介 174
5.8.2 項目運行情況 175
5.8.3 項目效益分析 175

第6章：微電網行業企業及研究機構分析 176
6.1 微電網學術研究機構分析 176
6.1.1 合肥工業大學研究分析 176
（1）機構簡介 176
（2）機構研發實力 176
（3）機構管理模式 177
（4）機構微電網項目研究 177
（5）機構微電網實施成果 178
6.2 微電網行業建設企業分析 185
6.2.1 國家電網公司經營分析 185
（1）企業發展簡況 185
（2）企業科研力量 186
（3）企業經營情況 187
（4）企業工程業績 187
（5）企業微電網項目進展 188
（6）企業戰略規劃 189

第7章：微電網行業發展可行性及前景分析 226
7.1 大電網的弊端 226
7.1.1 用電安全性及可靠性難題 226
7.1.2 新能源并網難題 226
7.2 微電網運行經濟效益分析 226
7.2.1 微電網電力市場模型 226
7.2.2 微電網競價模型 228
7.2.3 基于等微增率的微電網經濟調度 232
7.2.4 微電網運行經濟效益算例分析 233
（1）微電網最優競價策略分析 233
（2）微電網內部優化策略分析 237
7.3 微電網發展問題及對策 238
7.3.1 電力技術方面 238
（1）微電網的控制 238
（2）微電網的保護 239
（3）微電網的接入標準 239
7.3.2 經濟性方面 240
（1）微電網系統設計的研究 240
（2）經濟效益的評估和量化 241
7.3.3 管理和市場方面 241
7.4 微電網行業市場需求前景分析 241
7.4.1 工商業微電網 241
7.4.2 城市片區微電網 243
7.4.3 偏遠地區微電網 243
（1）農村微電網 243
（2）企業微電網 244

圖表目錄：
圖表1：微電網 13
圖表2：微電網結構示意圖 14
圖表3：國外微電網結構研究比較 14
圖表4：發展微電網的目的 15
圖表5：CERTS提出的微電網結構 19
圖表6：2005-2015年新能源行業政策法規匯總 27
圖表7：8節點微電網電源類型 36
圖表8：B細胞增值后的分布情況 40
圖表9：小生境免疫算法流程圖 41
圖表10：8節點微電網電源參數（單位：MW/MVA） 43
圖表11：8節點微電網負荷參數（單位：MW/MVA） 43
圖表12：優化算法最后10次逼近數據（單位：MW） 44
圖表13：3個電源出力值（單位：MW） 45
圖表14：8個節點的電壓表 45
圖表15：8個節點的電壓圖 45
圖表16：優化算法最后10次逼近數據（單位：MW） 46
圖表17：3個電源出力值（單位：MW） 47
圖表18：8個節點的電壓表 47
圖表19：8個節點的電壓圖 47
圖表20：各種風電出力下的能量輸出策略表（單位：MW） 48
圖表21：各種風電出力下的能量輸出策略圖（單位：MW） 49
圖表22：各種風電出力下的網損（單位：MW） 49
圖表23：優化算法最后10次逼近數據（單位：MW） 50
圖表24：3個電源出力值（單位：MW） 51
圖表25：8個節點的電壓表 51
圖表26：8個節點的電壓圖 51
圖表27：優化算法最后10次逼近數據（單位：MW） 52
圖表28：3個電源出力值（單位：MW） 53
圖表29：8個節點的電壓表 53
圖表30：8個節點的電壓圖 53
圖表31：各種風電出力下的能量輸出策略表（單位：MW） 54
圖表32：各種風電出力下的能量輸出策略圖（單位：MW） 55
圖表33：各種風電出力下的電壓偏差（單位：MW） 55
圖表34：8節點微電網電源類型 56
圖表35：各種風電出力下的能量輸出策略表（單位：MW） 58
圖表36：各種風電出力下的能量輸出策略圖（單位：MW） 58
圖表37：各種風電出力下的主網出力（單位：MW） 59
圖表38：各種風電出力下的總網損（單位：MW） 60
圖表39：各種風電出力下的能量輸出策略表（單位：MW） 60
圖表40：各種風電出力下的能量輸出策略圖（單位：MW） 61
圖表41：各種風電出力下的主網出力（單位：MW） 62
圖表42：各種風電出力下的無功總網損（單位：MW） 62
圖表43：實驗室微電網基本結構 63
圖表44：微電網硬件組成 64
圖表45：系統軟件流程 66
圖表46：網絡拓撲結構 67
圖表47：基于微型燃氣輪機的冷熱電聯產示意圖 76
圖表48：微電網技術體系框架 77
圖表49：太陽能光伏發電技術發展路線圖 79
圖表50：太陽能光熱發電技術發展路線圖 80
圖表51：風能發電技術發展路線圖 81
圖表52：生物質能技術科技發展路線 82
圖表53：各種儲能方式性能比較（單位：Wh•kg-1，W•kg-1，y，%，元•kWh-1） 91
圖表54：飛輪儲能原理圖 95
圖表55：元件代理功能示意圖 104
圖表56：控制系統工作原理示意圖 105
圖表57：微電網系統的概略結構圖 106
圖表58：微電網標準體系研究 106
圖表59：國內微電網相關標準 109
圖表60：微電網標準體系 110