微电网的介绍
微电网（Micro-Grid）也译为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题1。微电网是相对传统大电网的一个概念，是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，并通过静态开关关联至常规电网。 开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡。
1、提高分布式能源的稳定性分布式能源诸如太阳能，风能，生物质能等可再生能源，普遍受外界环境如光照，温度，风力，气候等因数影响比较大，所发电量具备随机性，不稳定性特点，在微电网与电网断开，独立运行情况下，微电网中分布式能源。
2、改善用户用电的电能质量在微电网与主电网连接，并网运行时，其电能质量必须符合国家相关标准，即功率因数，电压不对称，电流谐波畸变率，电压闪降等参数需。
微电网的典型结构包括集控中心、分布式发电、智能化用户、 储能设备和具有自愈（故障重构）能力的电力网络等几部分。微电网中绝大部分的微电源都采用电力电子变换器与大电网和负荷相联。一般来说微电网结构模式指的是网络拓扑的设计，具体包括微电网内部的电气接线网络结构、供电制式(直流/交流供电和三相/单相供电)、相应负荷和分布式电源所在微电网的节点位置等等。微电网是一种将各种分布式发电组合起来为当地负荷提供电能的中、低压小型电网，能在并网和孤岛两种模式下运行，它能提高负荷侧的供电的可靠性。其供电模式可分为交流型、直流型以及交直流混合型。总体来看，微电网不同于传统孤立电网系统，其中采用了大量的电力电子器件进行控制，也采用了大量清洁高效的可再生能源。简单地说，微电网在配电网侧相当于一个可控单元，在用户侧相当于可定制的电源，正常情况下与并网运行，当电网发生故障进入孤岛模式运行。传统意义上的电力系统包含七大领域，即发电、输电、变电、配电、用电、调度、通信而微电网中包含了六大领域，即发电、储能、配电、用电、调度、通信。微电网作为集电能收集、电能传输、电能存储和电能分配于一体的新型电力交换系统，可以成为大电网的有力补充和支撑，有益于提高现有电网运行的可靠性和经济性。
在微电网领域中，目前电网控制多采用分散控制，控制设备较多，造成控制结构复杂，建设成本高。
1、国电南瑞：智能电网龙头股。2021年第二季度，公司实现总营收98.83亿，同比增长19.37%，净利润为16.42亿，毛利润为29.23亿。 2013年7月31日，国电南瑞为主承建的江西共青城智能电网综合示范工程项目，通过国家电网公司工程验收，项目总体达到国内领先水平，其中综合可视化和配电自动化子项获得高度评价。
2、禾望电气：智能电网龙头股。2021年第二季度，公司实现总营收4.6亿，同比增长-22.56%，净利润为3268万，毛利润为1.564亿。 2020年8月5日公司在互动平台称：为了支持智能电网稳定系统电压，公司提供系列化的静态无功发生器及新能源场站功率管理系统。
3、中材节能：智能电网龙头股。公司2021年第二季度实现总营收6.88亿，同比增长-10.49%；净利润为5312万，同比增长103.03%。 碳交易+智能电网+余热发电工程运营综合服务商。
4、闽东电力：智能电网龙头股。公司2021年第二季度实现总营收1.68亿，同比增长27.63%；净利润为8406万。
5、温州宏丰：智能电网龙头股。2021年第二季度公司实现营业总收入6.62亿元，同比增长60.99%；实现扣非净利润1940万元，毛利率10.37%。 其他智能电网概念股还有：创意信息、国电南自、梦网科技等。 本文相关数据仅供参考，不构成投资建议。
拓展资料
智能电网的先进性和优势主要表现在哪里
1、具有强大的电网基础系统和技术支持系统，能够抵御各种外部干扰和攻击，适应大规模清洁能源和可再生能源的访问，巩固和提高电网的强度。
2、信息技术、传感器技术、自动控制技术与电网基础设施有机结合，可获取电网全景信息，及时发现和预测可能出现的故障。当出现故障时，电网可以快速隔离故障，实现自我恢复，避免大面积停电。
3、柔性交/直流输电、网厂协调、智能调度、电力储能、配电自动化等技术的广泛应用，使电网运行控制更加灵活经济，能够适应大量分布式电源、微电网和电动汽车充放电设施的接入。
4、通信、信息和现代管理技术的综合运用，将大大提高电力设备使用效率，降低电能损耗，使电网运行更加经济和高效。
5、实现实时和非实时信息的高度集成、共享和利用，展示全面、完整、精细的电网运行状态图，为运行管理提供相应的辅助决策支持、控制实施计划和应对计划。
6、建立双向互动服务模式，用户可以实时了解供电能力、电能质量、电价和停电信息，合理安排电器使用；电力企业可以获取用户的详细用电信息，为用户提供更多的增值服务。
新能源车的爆发，让相关产业一同被推上风口，这一次走向台前的是充电赛道。
日前，国家发改委、国家能源局发布《关于进一步提升充换电基础设施服务保障能力的实施意见（征求意见稿）》（下称意见稿），该文件发布后，当天充电桩板块应声上涨，市场对这个领域的敏感度可见一斑。
而在文件发布的同日，一场电动 汽车 充电设施技术创新大会也正在青岛召开，来自行业的数百名一线工程师、技术人员展开了纯技术的讨论。
超万亿市场规模
今年4月，上海国际车展上新能源车一枝独秀，据中国 汽车 工业协会统计数据，今年1-4月新能源 汽车 产销75万辆和73.2万辆，同比分别增长2.6倍和2.5倍。截至今年3月，全国新能源 汽车 保有量551万辆，占 汽车 总数的 1.92%。其中纯电动 汽车 449万辆，占新能源 汽车 总量的81.53%。
据规划，2025年新能源 汽车 销售占比将达到20%，纯电动 汽车 成为新销售车辆的主流，公共领域用车全面电动化。
与之相伴而生的充电市场空间同样十分庞大。从保有量来看，数据显示，2019年全球各国公共充电桩统计中，中国51.6万台，欧盟25.5万台，美国7.2万台，日本3.2万台，全球年复合增长率达32%，中国充电产业规模位居全球之首，总量占比超过全球半数。
据国际能源署IEA发布《Global EV Outlook 2019》报告和恒大研究院任泽平的研究上看，到2030年全球私人充电桩预计保有量分别达到1.28-2.45亿台，总充电功率达1000-1800GW,总充电量达480-820TWh；公共充电桩预计保有量达到1000-2000万台，总充电功率113-215GW，总充电量70-124TWh。
综合全球平均情况看，2030年公共桩均价3万/台、私人充电桩均价0.4万/台、电费0.5元/kWh、服务费0.7元/kWh，因此2030年全球充电桩规模0.81-1.58万亿元，充电费用规模0.66-1.13万亿元，共计约1.5-2.7万亿。
而国内市场本就是全球最大的 汽车 市场，又因为国情不同，公共桩与私人桩比例远高于欧美，预计可占全球充电桩市场份额的40%，因此国内充电桩设备和服务市场规模将达到6000亿-1.08万亿。而仅目前，国内就已有近130家充电设备厂家采用。
面对这样的市场空间，我国业内也制定了发展规划。据《节能与新能源 汽车 技术路线图2.0》显示，充电基础设施发展分阶段目标，2025年，建成慢充桩端口1300万端以上（含自有桩及公共桩），公共快充端口（含专用领域) 约80万端；保障年1000亿kW.h供电需求，支撑2000万辆以上车辆充电。城市新建小区慢充桩1:1配建，无线慢充达到6- 10kW，并开展大功率快充城市试点；建成快换站3000座，研制成共享换电技术标准。
到2035年，国内要建成慢充桩端口1.5亿端以上，慢充端口普及停车位1：1，公共快充端口 146万端；保障年5000亿kW.h供电需求，支撑1.5亿辆以上车辆充换电运行。
同时，届时要达到大功率快充5分钟行驶300Km以上，自动快换时间达1.5分钟，年促进新能源消纳达1000亿度以上。
在5月20日召开的第一届中国电动 汽车 充电设施技术创新大会上，普天新能源有限责任公司原首席专家邵浙海指出，未来充电设施技术发展将有三大趋势，“一是适应充电场景高效服务应用需求，随着私家车、公务车、公交车、通勤班车、出租车、网约车、轻型货运车、部分特种车辆全面电动化，大功率充电、无线充电、直流小功率充电、V2G、 光储充等适用不同应用场景的充换电技术将逐步实现。二是提升充电服务效率、保障充电安全，实现自动充电体验，智能化技术和人工智能将广泛应用于充电设施网络。第三是充电基础设施与电力能源特别是可再生能源高效互动、深度融合趋势。”
充换电的路线之争
围绕为电动车供电，业内有两种发展模式，一个是通过充电，另一个是通过共享换电。
在充电方向上，目前国内主要有特来电、英飞特、科大智能、奥特迅等，换电方向上，主要有中恒电气、许继电气、北汽蓝谷等，供电解决方案的路线之争成为焦点。
奥动新能源 汽车 科技 有限公司技术副总裁兰志波介绍，“充电有一个很基础的关联问题——时间，充电时间在出行环节，目前还不是非常匹配的一件事，耗时长。而换电不仅是“快”，而且弥补充电的不足，为用户打造一个全场景的能源补给服务解决方案。”
兰志波指出，使用负荷率很高的车辆，对时间要求很高，也就是常说的运营车辆，而私家车对时间要求没那么高。但私家车在需要充电时候，用户对时间要求还是比较高，有高效补能的需求。“如何为用户匹配高效充电能源补给办法，这是电动 汽车 产业有必要认真思索的一件问题。尤其对于高负荷车辆（运营车辆）来说，必须建立高效充电补能解决方案。”
对于共享换电，兰志波称，“于用户而言，共享提高了车主的换电便利性，对用户有利，于运营商而言，共享提高了换电运营的商业性，对可持续运营有利，此外，共享降低了总的 社会 资源占有成本，对 社会 有利。”
而主营充电网业务的特来电董事长于德翔则表示，换电的成本高于充电，很难形成商业闭环。“成本高，转嫁到用户身上用户不会买单，但是不转嫁，又无法盈利。换电同样需要铺设大的网络，投资规模远大于充电。”
于德翔指出，在电动 汽车 热点城市，比如北京，好的充电站2年就可以收回成本，但为了客户方便，面向城市建设充电网，至少4-5年才能收回成本。“建设一个好的换电站，最好的场景需要3-4年收回成本，建设面向一个城市的换电网络，为那些专用的换电车服务，至少6-8年，甚至更远才能收回成本。”此外，他认为电池标准化难、和电网协同难等问题都是换电赛道的痛点。
抛开商业上的激辩，从政策层面来看，充电换电都获得支持，2021年政府工作报告中新提出充电桩、换电站等设施。而在5月20日发布的意见稿中，提出优化财政和税收对充换电设施建设的支持政策，强化对高速公路、乡镇、居住社区等保障型充换电设施的补贴支持和税收优惠力度。同时，要提高金融服务能力，将符合条件的充换电设施以及配套电网建设与改造投资纳入新基建专项债券和中国 清洁发展机制基金支持范围。由国家开发银行等金融机构通过多种渠道，为充换电设施建设提供长期低成本资金。鼓励保险机构开发适合充换电设施的商业保险产品。
从两者技术趋势上看，一方面是大功率快充趋势，随着电池高倍率性能提升，Chaoji充电目标是乘用车5分钟充电可实现300Km+以上续驶里程。另一方面是换电共享化趋势，快换技术将趋于成熟，预期将率先在出租/网约车、重载车领域大范围应用，由ToB带动ToC， 形成开原换电平台和共享电池租赁业态。
中国电力企业联合会标准化管理中心综合与计划处处长周丽波分析，从换电站与快充站的服务能力对比来看，“以60kw直流充电与换电在相同单位面积下对比为例，电池更换模式大于24-30次/天/标准停车位，快充模式大于6-8次/天/标准停车位。从投建经济性对比来看，两者在同样服务能力的基础上，换电建站成本约为180-200万元，快充建站成本约为40-50万元。”
周丽波称，电动 汽车 电池更换技术（换电）产业化推广主要在于商业模式，今后一段时间电池更换技术仍主要应用于局部区域运行的特定车辆，如出租车、租赁、公交车等，考虑到电池的梯级利用以及储能、能源互联网的发展，电池更换还有 探索 的空间。
对于采取充电模式，她指出当前大功率充电和无线充电是电动 汽车 充电技术的两大发展方向，大功率充电以采取ChaoJi充电技术为方向，同时随着 汽车 智能化、网联化的不断发展，对无线充电的需求将与日俱增。
充电桩的战争不是共享单车的故事重现
“对于充电网来说，里边包括电、能源、大数据等相关专业，它是一个面向于新型产业当中的新技术、跨专业、跨行业、跨企业、跨门类的综合性学科，一个单独的公司很难独立完成，需要一个大的体系来支撑。”于德翔说，“很多小公司觉得弄个充电桩就能赚钱，弄个充电桩就能做充电，觉得技术没门槛，这都是没搞懂的。”
“充电业务必须要做成一张网，没网不活，比如说你现在做个小灵通，会不会有人用？充电网好比移动、联通，它是给手机服务的，手机是动的，跟着人一起走的，所以它必须要有网，而电动 汽车 的属性是一样的，电动 汽车 是动的，只要动的东西就得有网。”于德翔说，“只要有网的话，那就不会是一个小业务，它必须变成一个服务于几乎所有的业务才可能会活下来。”
“同时，又有很多人把充电网想成了一个消费互联网平台，这也是不对的。”于德翔表示，充电网是链接了人、 汽车 、电池、能源的信息技术设施，不等同于传统的充电桩只是一个单向的物理充电插头，在这个系统上每天都是海量的人和车辆的交互、设备和设备的交互，“做充电网是一种工业互联网思维，工业互联网的数据是长出来的，而消费互联网是飘到天上的‘云’，用互联网思维是做不了工业互联网的，从这个层面来说那就不是共享单车的说法了。”
于德翔认为，充电行业的集中度会越来越高，“没有时间和技术的积累，整个产业链的闭环跑不到100%都很难成为头部。”
安全与续航是痛点
技术一路狂奔，从用户角度来看什么才是痛点？
国网电动 汽车 服务有限公司充电 科技 分公司负责人陈晓楠指出，目前电动 汽车 电池着火事故偶有发生，对产业发展产生一定负面影响，比如在设备层面，由于运维不及时或者用户操作不当，充电桩绝缘损坏引发人员触电。
特来电发布“烧车保障服务”
“充电过程和充满电后的静置状态是着火事故的主要部分，多发在高荷电状态。”特来电首席科学家鞠强指出，只有在充电过程中是最适宜进行电池安全监测。
“ 历史 数据也表明，80%的新能源 汽车 自燃事故是在充电中或充满电后一小时发生的。这意味着，如果可以确保充电安全，那么就能大幅减少电动 汽车 的自燃事故。”鞠鹏说。
此外，行业研究认为，公共充电设施规划仍存在短板。国网电动 汽车 负责人陈晓楠表示，行业当前还存在着规划保障机制不健全、区域发展不均衡、供需不匹配、综合利用率低等短板，充电行业的发展仍是一个系统性工程。
另一个万亿市场
电动车充电业务并非头部企业瞄准的唯一目标，储能是另外一片大市场。
当前，“碳中和”目标愿景下，储能迎来跨越式发展机遇，据光大证券测算，从国内外风光发电侧储能、电网侧储能、用户侧储能等方面测算，2020~2030年储能需求空间累计3.9TWh，2020~2060年储能市场空间累计为94TWh.2030年储能投资市场空间1.3万亿元(2020年起累计6万亿元)，2060年5万亿元(2020年起累计122万亿元)。
近日，国家发改委、国家能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见(征求意见稿)》，首次明确储能产业发展目标，到2025年，实现新型储能装机规模达到3000万千瓦(30GW)以上，为储能行业从商业化初期向规模化发展定下基调。
近年，特来电、国网、比亚迪等都相继在这个领域布局，普遍的做法是利用电动 汽车 动力电池为储能载体，做充储综合能源管理。
以专注做充电业务的特来电来说，其拥有电动 汽车 充电桩、分布式储能、可控负荷等丰富的负荷侧资源，且建有自身的聚合商平台，能将分散的可控负荷聚合形成规模相对较大的“聚合体”，在电网支撑下的微电网，接入光伏和储能，能源在微网内部实现平衡和就地消纳。
特来电充电网实时调度中心
简单来说，特来电将电动 汽车 本身作为一个个移动“充电宝”，每个停在车位上车的电池链接在电网上，成为电网的巨大柔性储能电池系统，平衡电网用电和发电之间的关系，“特来电做的储能能够让车在电网低谷低价时充电，高峰高价时卖电。”于德翔形容。而当微网具有一定规模之后，可以成为一个区域的“供电站”。
同时，电动 汽车 电池在淘汰后企业进行回收，将其放进预制仓成为储能设备，形成一套动力电池储能梯次利用的方案。
此外，国网开展的储能业务以光储充一体充电站建设为主。相关负责人陈晓楠表示，当前正加快研究经济效益最优的一体化光伏、储能和充电设施容量配置方案和安全防护技术，采用先进的直流母线技术，充分利用光伏、储能等新能源，解决配电容量限制、电网末端低电压问题。目前已在北京、福建、山东、上海等城市开展近20个“光储充”一体化充电站建设，有效提高了运营收益和运行效率。
据《节能与新能源 汽车 路线图2.0》报告指出，充电+储能也是充电行业技术发展的重要趋势，报告指出，通过风、光、储、充，及车网协同，V1G、V2G微电网电能协调，为交通能源产业融合发展创造了巨大需求空间，储能装置将大范围应用，将提高了能源供给安全性，有利于可再生能源消纳和占比提高，促进交通能源低碳化。
报告指出，未来行业技术发展趋势将在建立移动储能与智能电网的智慧能源协同数据服务新业态上演进。
微电网技术的发展前景：
欧美日三地都在进行微电网的技术研究，其中日本立足于国内能源日益紧缺、负荷日益增长的现实背景，展开了微电网研究，但其发展目标主要定位于能源供给多样化、减少污染、满足用户的个性电力需求。日本学者还提出了灵活可靠性和智能能量供给系统(FRIENDS)其主要思想是在配电网中加入一些灵活交流输电系统装置，利用控制器快速、灵活的控制性能，实现对配电网能源结构的优化，并满足用户的多种电能质量需求。日本已将该系统作为其微电网的重要实现形式之一。
从全球来看，微电网主要处于实验和示范阶段，微电网的技术推广已经度过幼稚期，市场规模稳步成长。着眼于当下世界范围的能源和环境困局以及电力安全需求的长期高企，微电网技术应用前景看好。未来5到10年，微电网的市场规模、地区分布和应用场所分布都将会发生显著变化。
国内方面，近三年，微电网开始逐渐走到政策前台，国家能源局也计划在“十二五”期间建设30个微电网示范工程，各级政府已经出台了一些支持性政策，自下而上推动力越来越显著。2012年陆续有一批重大示范工程获批，预期未来各地会有更多政府或企业主导的项目上马，微电网在国内的市场将非常广阔。
扩展资料：
微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置。它们接在用户侧，具有成本低、电压低以及污染小等特点。
由于环境保护和能源枯竭的双重压力，迫使我们大力发展清洁的可再生能源。高效分布式能源工业（热电联供）的发展潜力和利益空间巨大。提高供电可靠性和供电质量的要求以及远距离输电带来的种种约束都在推动着在靠近负荷中心设立相应电源。通过微电网控制器可以实现对整个电网的集中控制，不需要分布式的就地控制器，而仅采用常规的量测装置，量测装置与就地控制器之间采用快速通讯通道。采用分布式电源和负荷的就地控制器实现微电网暂态控制，微电网集中能量管理系统实现稳态安全、经济运行分析。微电网集中能量管理系统与就地控制器采用弱通讯连接 。
微电网是一个可以实现自我控制、保护和管理的自治系统，它作为完整的电力系统，依靠自身的控制及管理供能实现功率平衡控制、系统运行优化、故障检测与保护、电能质量治理等方面的功能。
智能微电网是规模较小的分散的独立系统，是能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网运行，也可以孤立运行。它将分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统。
参考资料：百度百科-微电网
