無(wú)論是采用何種新能源，都不能完全保證微電網(wǎng)的供電絕對(duì)穩(wěn)定。另外，在電源事故或電網(wǎng)故障的情況下，為了保障微電網(wǎng)供電范圍內(nèi)用電負(fù)荷的用電安全，儲(chǔ)能系統(tǒng)作為微電網(wǎng)的重要備用是必不可少的。

微電網(wǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)要滿足以下三種情況的要求：

（1）在電源或電網(wǎng)事故情況下，儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠迅速替代電源，為微電網(wǎng)內(nèi)部的負(fù)荷供電；這種情況，儲(chǔ)能系統(tǒng)相當(dāng)于緊急備用電源的角色，要求電流密度大；

（2）在微網(wǎng)內(nèi)大型負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)，由于電流往往數(shù)倍于運(yùn)行電流，因此，可能正常電源的容量不足以滿足負(fù)荷的啟動(dòng)要求，需要儲(chǔ)能系統(tǒng)提供瞬時(shí)大電流；

（3）在光伏以及其它電網(wǎng)發(fā)電不足時(shí)，起到為微網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷供電的功能。

微電網(wǎng)在不同應(yīng)用場(chǎng)合中，合理配置儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率和容量十分重要，是保證微電網(wǎng)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要前提條件。微電網(wǎng)的發(fā)電量一般按照就地消納原則，以負(fù)荷為依據(jù)確定。風(fēng)光配比應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源的互補(bǔ)性，使得風(fēng)光總體輸出功率盡量平衡、波動(dòng)性最小；在考慮經(jīng)濟(jì)性的前提下，儲(chǔ)能在極端情況下需保證微電網(wǎng)系統(tǒng)給重要負(fù)荷持續(xù)供電一定時(shí)間。由于微電網(wǎng)中分布式電源容量較小，分布式電源的波動(dòng)對(duì)主網(wǎng)影響不大，因此儲(chǔ)能系統(tǒng)的配置主要取決于負(fù)荷需求。

微電網(wǎng)可以分為離網(wǎng)型電網(wǎng)與并網(wǎng)型微電網(wǎng)。微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)依據(jù)峰谷電價(jià)差按照白天放電、晚上充電的方式運(yùn)行；微電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)按照白天充電、晚上放電的方式工作。

（一）微電網(wǎng)供電范圍內(nèi)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)平衡原則

微電網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及平衡是微電網(wǎng)的分布式電源配置的前提，對(duì)于離網(wǎng)型微電網(wǎng)而言，其負(fù)荷的大小更是關(guān)系到儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率、容量及充電倍率，直接關(guān)系到安全與經(jīng)濟(jì)性。目前尚無(wú)微電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)程，對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，分布式電源、儲(chǔ)能裝置及配電變壓器容量的選擇也“無(wú)法可依”。

如果對(duì)現(xiàn)有的已經(jīng)投入運(yùn)行的建構(gòu)筑物，對(duì)供電范圍的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)平衡宜以設(shè)計(jì)圖紙與電費(fèi)單同時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，根據(jù)實(shí)際需要規(guī)劃微電網(wǎng)的分布式電源構(gòu)成。

對(duì)于新規(guī)劃建設(shè)的園區(qū)，根據(jù)JGJ16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》：第4.3.2條：配電變壓器的長(zhǎng)期工作負(fù)載率不宜大于85%?！度珖?guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施（節(jié)能專篇。電氣）》第2.5.2.2.2.1條：變壓器額定容量應(yīng)能滿足全部用電負(fù)載的需要，但不應(yīng)使變壓器長(zhǎng)期處于過(guò)負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行。變壓器的經(jīng)常性負(fù)載應(yīng)以在變壓器額定容量的60%為宜。這樣設(shè)計(jì)院在進(jìn)行負(fù)荷平衡時(shí)，通常會(huì)以這些規(guī)范的要求進(jìn)行配變的容量選擇，結(jié)果是偏大的。

根據(jù)華東電力建筑設(shè)計(jì)研究總院近年對(duì)園區(qū)，對(duì)公共空間負(fù)荷的研究成果，浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)T1航站樓從2016年7月至2017年5月近一年之間各變壓器的當(dāng)月實(shí)際運(yùn)行負(fù)載率數(shù)據(jù)，各臺(tái)變壓器運(yùn)行負(fù)載率大致在25%~40%之間波動(dòng)，五月、七月會(huì)突破50%。虹橋T2航站樓的大部分變壓器峰值負(fù)載率在25%~45%之間，五月份最大值達(dá)到60%。這個(gè)變壓器的負(fù)載是很輕的，對(duì)容量造成了很大的浪費(fèi)。

變壓器的容量選擇與儲(chǔ)能裝置的容量選擇暫作相同的技術(shù)問(wèn)題對(duì)待，儲(chǔ)能的功率及容量選擇上也要注意這個(gè)問(wèn)題，建議微電網(wǎng)在負(fù)荷平衡及空間負(fù)荷預(yù)測(cè)時(shí)，在現(xiàn)有的對(duì)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算的規(guī)程基礎(chǔ)上，再考慮60~70%的系數(shù)，以提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的效率。

（二）電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率配置及優(yōu)化

并網(wǎng)型微電網(wǎng)系統(tǒng)可從主網(wǎng)獲取能量，此種場(chǎng)景應(yīng)以儲(chǔ)能系統(tǒng)的循環(huán)壽命最長(zhǎng)為優(yōu)化目標(biāo)，根據(jù)光伏、風(fēng)電發(fā)電的最大功率和波動(dòng)情況，選擇滿足運(yùn)行條件的儲(chǔ)能類型。對(duì)于電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，系統(tǒng)的運(yùn)行功率應(yīng)在允許的充放電倍率范圍內(nèi)，超過(guò)允許的SOC范圍時(shí)，禁止儲(chǔ)能電池運(yùn)行。離網(wǎng)型微電網(wǎng)中，儲(chǔ)能系統(tǒng)需能夠獨(dú)立提供負(fù)荷的用電需求。

以風(fēng)/光/儲(chǔ)微電網(wǎng)為例，在并網(wǎng)和離網(wǎng)微電網(wǎng)系統(tǒng)中，儲(chǔ)能電池的功率至少在一年內(nèi)任一時(shí)間段t都應(yīng)滿足：

PES,t≥max∣PL,t-（PWG,t+PPV,t）∣

式中PES,t為儲(chǔ)能電池的額定功率；PL,t為微電網(wǎng)的荷載，PWG,t為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的瞬時(shí)功率，PPV,t為光伏發(fā)電的瞬時(shí)功率。

并網(wǎng)微電網(wǎng)的蓄電池功率配置是解決風(fēng)光分布式發(fā)電富裕電能的存儲(chǔ)，同時(shí)考慮與電網(wǎng)電量雙向交換的工況。

（三）并網(wǎng)型微電網(wǎng)中電池儲(chǔ)能的容量配置及優(yōu)化

儲(chǔ)能電池夜間充電，電量首先來(lái)自風(fēng)機(jī)，然后由主網(wǎng)補(bǔ)足剩下的充電電量。當(dāng)儲(chǔ)能電池的SOC達(dá)到SOCmax時(shí)，停止充電。儲(chǔ)能電池的充電電量為：

EES,ch=max[EL,N-（EWG+EG）]

式中：EES,ch為儲(chǔ)能電池的充電電量（負(fù)值）；EL,N為夜間負(fù)荷所需的電量（正值）；EWG為風(fēng)力發(fā)電提供的電量（正值）；EG為電網(wǎng)提供的電量（可以為0或正值）。

白天（6:00-18:00）運(yùn)行時(shí)，光伏和風(fēng)力發(fā)電供給負(fù)載，不足的部分優(yōu)先由儲(chǔ)能電池提供。當(dāng)儲(chǔ)能電池的SOC到達(dá)SOCmax時(shí)，停止放電。儲(chǔ)能電池的放電電電量為：

EES,dis=max[EL,D-（EWG+EPV+EG）]

式中：EES,dis為儲(chǔ)能電池的放電電量（正值）；EL,D為白天負(fù)荷所需的電量（正值）；EWG為風(fēng)力發(fā)電提供的電量（正值）；EPV為光伏發(fā)電提供的電量（正值）；EG為電網(wǎng)提供的電量（可以為0或正值）。

（四）離網(wǎng)型微電網(wǎng)中電池儲(chǔ)能的容量配置及優(yōu)化

白天（6：00~18:00），光伏和風(fēng)力發(fā)電供給負(fù)載，多余的部分向儲(chǔ)能電池充電。當(dāng)儲(chǔ)能電池的SOC達(dá)到SOCmax，停止充電。儲(chǔ)能電池的充電電量為：

EES,ch=max[EL,D-（EWG+EPV）]

式中：EES,ch為儲(chǔ)能電池的充電電量（負(fù)值）；EL,D為夜間負(fù)荷所需的電量（正值）。

夜間（18:00~6:00），負(fù)載的供電需求來(lái)自于風(fēng)機(jī)和儲(chǔ)能電池，當(dāng)儲(chǔ)能電池的當(dāng)儲(chǔ)能電池的SOC到達(dá)SOCmin時(shí)，停止放電。儲(chǔ)能電池的放電電電量為：

EES,dis=max（EL,N-EWG）

式中：EES,dis為儲(chǔ)能電池的放電電量（正值）；EL,N為夜晚負(fù)荷所需的電量（正值）；EWG為風(fēng)力發(fā)電提供的電量（正值）。

在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)結(jié)合負(fù)荷的實(shí)際情況，微電網(wǎng)的優(yōu)化目標(biāo)及儲(chǔ)能自身的特性，計(jì)算不同場(chǎng)景下，不同類型儲(chǔ)能的功能與容量，同時(shí)根據(jù)成本構(gòu)成，投資回報(bào)和電力市場(chǎng)的情況深入分析研究與評(píng)價(jià)，以期得到最佳信價(jià)比的儲(chǔ)能配置方案。

（五）微電網(wǎng)電池儲(chǔ)能的尷尬

微電網(wǎng)的“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”的技術(shù)特性及對(duì)供電可靠性的要求，對(duì)儲(chǔ)能就提出了高的要求，微電網(wǎng)的安全性也彰顯在儲(chǔ)能系統(tǒng)上。從上文的電池容量可以看出，對(duì)于離網(wǎng)型微電網(wǎng)的儲(chǔ)能配置，由微電網(wǎng)中的負(fù)荷容量來(lái)決定；對(duì)于并網(wǎng)型的微電網(wǎng)容量，決定于分布式能源的供電成本與儲(chǔ)能的峰谷價(jià)差的經(jīng)濟(jì)性。

從目前的電池儲(chǔ)能的單位造價(jià)來(lái)看，微電網(wǎng)中配置儲(chǔ)能并無(wú)優(yōu)勢(shì)，也無(wú)經(jīng)濟(jì)性可言。對(duì)于離網(wǎng)型微電網(wǎng)而言，如果僅僅從度電的銷售來(lái)評(píng)價(jià)微電網(wǎng)與儲(chǔ)能的價(jià)值，這個(gè)賬更是沒(méi)有辦法算的。

結(jié)合電改的推進(jìn)、分布式能源及微電網(wǎng)的政策，現(xiàn)階段的微電網(wǎng)發(fā)展，需要市場(chǎng)內(nèi)在動(dòng)力。微電網(wǎng)的價(jià)值要與分布式發(fā)電及隔墻售電、電力市場(chǎng)輔助服務(wù)與區(qū)域的綜合能效結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮微電網(wǎng)的系統(tǒng)價(jià)值，并能夠得到實(shí)實(shí)在在的收益，這樣自然能將儲(chǔ)能的應(yīng)用推向市場(chǎng)。