中国微电网整体产业发展形势与十四五规划分析报告2023-2029年

中国微电网整体产业发展形势与十四五规划分析报告2023-2029年
【报告编号】: 383718
【出版时间】: 2022年11月
【出版机构】: 中研智业研究院
【交付方式】: emil电子版或特快专递
【报告价格】:【纸质版】: 6500元 【电子版】: 6800元 【纸质+电子】: 7000元
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第1章：微电网整体行业发展综述13
1.1微电网整体行业的定义 13
1.1.1 微电网定义13
1.1.2 微电网结构13
1.1.3发展微电网的目的 15
1.2微电网整体行业的发展特征 16
1.2.1微电网的发展特点 16
（1）城市片区微电网16
（2）偏远地区微电网16
1.2.2微电网的发展优势 16
1.2.3微电网的发展概况 17
1.3国外微电网研究及发展经验 18
1.3.1美国微电网研究现状 18
（1）美国微电网概述18
（2）可靠性技术解决方案协会微电网18
（3）其他微电网研究20
（4）美国微电网研究成果20
1.3.2欧盟微电网研究概况 20
（1）欧盟微电网概述21
（2）欧盟第五框架计划21
（3）欧盟第六框架计划21
（4）欧盟微电网研究成果22
1.3.3日本微电网研究概况 23
（1）日本微电网概述23
（2）新能源与工业技术发展组织微电网23
1.3.4国外微电网发展经验 24
1.4国内微电网政策扶持情况 26
1.4.1新能源整体行业政策扶持情况 26
（1）《中华人民共和国可再生能源法》26
（2）《可再生能源中长期发展规划》26
（3）《可再生能源发展“十四五”规划》27
（4）新能源整体行业政策法规汇总27
1.4.2分布式能源政策扶持情况 28
（1）《分布式发电管理办法》28
（2）《发展天然气分布式能源的指导意见》29
（3）《分布式电源接入电网技术规定》29
（4）《燃气热电三联供工程技术规程》29
1.4.3智能电网政策扶持情况 30
1.4.4微电网政策扶持情况小结 30
第2章：微电网运行控制与保护系统分析32
2.1 微电网运行方式32
2.1.1微电网并网运行特性 32
2.1.2微电网孤网运行特性 32
2.2 微电网控制系统33
2.2.1微电网控制方法 33
（1）基于u/f的多主微电网系统控制方法33
（2）u/f的主从微电网系统控制方法34
（3）vpd/fqb协调控制策略34
（4）基于功率管理系统的控制方法35
（5）基于多代理技术的控制方法35
2.2.2微电网孤岛运行时的能量管理与控制系统 35
（1）微电网孤岛运行的能量管理目标36
（2）小生境免疫算法介绍37
1）改进的免疫算法简介38
2）改进的免疫算法特点42
（3）网损*小化为目标的算例分析43
1）风力发电机满发状态下的计算结果44
2）风力发电机出力不足状态下的计算结果46
3）风力发电机出力波动下的电源控制48
（4）电能质量*优为目标的算例分析50
1）风力发电机满发状态下的计算结果50
2）风力发电机出力不足状态下的计算结果52
3）风力发电机出力波动下的电源控制54
2.2.3微电网并网运行时的能量管理与控制系统 56
（1）微电网并网运行的能量管理目标57
（2）网损*小化为目标的算例分析57
（3）无功损耗*小为目标的算例分析60
2.3 微电网保护系统63
2.3.1保护系统的硬件组成 64
2.3.2保护系统软件设计 65
（1）数据采集程序编制65
（2）系统软件流程65
（3）微电网保护算法66
2.3.3实验室微电网保护系统可行性分析 69
2.4微电网系统优化及稳定运行 69
2.4.1微电网稳定性控制 69
2.4.2微电网电能质量优化控制 71
2.4.3微电网经济运行优化控制 72
第3章：微电网整体行业关键技术及标准体系77
3.1 新能源发电技术77
3.1.1太阳能发电技术 77
（1）太阳能光伏发电技术77
1）太阳能光伏发电技术重点78
2）太阳能光伏发电技术发展路线78
（2）太阳能光热发电技术79
1）太阳能光热发电技术重点79
2）太阳能光热发电技术发展路线79
3.1.2风能发电技术 80
（1）风能发电技术重点80
（2）风能发电技术发展路线80
3.1.3生物能发电技术 81
（1）生物质能技术重点81
（2）生物质能技术发展路线81
（3）生物能发电技术82
1）生物质直燃发电83
2）生物质混燃发电83
3）生物质气化发电83
3.1.4燃料电池发电技术 84
（1）afc发电技术84
（2）pafc发电技术84
（3）mcfc发电技术84
（4）sofc发电技术85
（5）pefc发电技术85
3.1.5其他发电技术 85
（1）地热能发电技术85
（2）潮汐能发电技术86
（3）波浪能发电技术86
（4）温差能发电技术87
（5）盐差能发电技术87
3.2 电力电子技术88
3.2.1电力电子器件制造技术 88
3.2.2电力电子变流技术 90
3.3 储能技术91
3.3.1储能技术在微电网中的作用 91
（1）提供短时供电91
（2）电力调峰91
（3）改善电能质量92
（4）提升微电源性能92
3.3.2蓄电池储能技术 93
（1）铅酸蓄电池93
（2）锂离子电池93
（3）其他电池93
3.3.3超级电容器储能技术 93
（1）超级电容器储能技术简介93
（2）超级电容器储能研究进展94
3.3.4飞轮储能技术 95
（1）飞轮储能技术简介95
（2）国外飞轮储能技术现状96
（3）国内飞轮储能技术现状97
3.3.5超导储能技术 98
（1）超导储能技术简介98
（2）超导储能研究进展98
3.4 通信技术99
3.4.1配电载波技术 100
（1）调制技术100
（2）网络技术100
3.4.2光纤通信技术 101
3.4.3线缆通信技术 103
3.5微电网整体行业技术专利 104
3.5.1基于多代理技术的微电网协调控制系统 104
3.5.2微电网能量智能控制系统 104
3.5.3微电网系统的构筑方法 105
3.6微电网整体行业标准体系研究 106
3.6.1国外相关标准研究综述 107
3.6.2国内相关标准研究综述 109
3.6.3国内微电网标准体系探讨 110
（1）微电网的设备规范111
（2）微电网的设计标准111
（3）微电网孤岛运行标准111
（4）微电网并网运行标准111
1）交换功率小于10mw的微电网并网标准112
2）交换功率不小于10mw的微电网并网标准113
3.7微电网整体行业政策和管理体系 114
3.7.1国外微电网政策与管理现状 114
3.7.2国内微电网政策与管理体系设想 114
（1）微电网准入制度114
（2）微电网并网管理114
（3）微电网并网收费115
（4）微电网电量上网115
第4章：微电网整体行业主要元件市场分析116
4.1微电源发展走势与规划 116
4.1.1微电源的分类 116
4.1.2 天然气发电116
（1）天然气发电发展规模116
（2）天然气发电成本分析116
（3）天然气发电上网电价117
（4）天然气发电发展规划120
4.1.3 小风电121
（1）小风电发展规模121
（2）小风电成本分析122
（3）小风电上网电价123
（4）小风电发展前景124
4.1.4 光伏发电125
（1）光伏发电发展规模125
（2）光伏发电成本分析126
（3）光伏发电上网电价126
（4）光伏发电发展规划127
4.1.5生物质能发电 127
（1）生物质能发电发展规模127
（2）生物质能发电成本分析128
（3）生物质能发电上网电价129
（4）生物质能发电发展规划130
4.1.6 燃料电池130
（1）燃料电池发展现状130
（2）燃料电池成本分析132
（3）燃料电池发电效率132
（4）燃料电池发展规划132
4.1.7 小水电133
（1）小水电发展规模133
（2）小水电电价分析133
（3）小水电发展规划134
4.1.8微型燃气轮机 135
4.1.9柴油发电机组 135
4.2储能设备市场分析 137
4.2.1 蓄电池137
（1）铅酸蓄电池137
1）铅酸蓄电池市场规模分析137
2）铅酸蓄电池市场监测138
3）铅酸蓄电池市场需求预测139
（2）锂电池140
1）锂电池市场规模分析140
2）锂电池市场监测141
3）锂电池市场需求预测141
（3）镍氢电池142
4.2.2 超级电容器143
（1）超级电容器市场规模143
（2）超级电容器竞争格局144
（3）超级电容器需求预测144
4.2.3 飞轮储能144
（1）飞轮储能市场监测144
（2）飞轮储能市场应用前景145
4.2.4 超导储能145
4.3电力电子器件市场分析 145
4.3.1 静态开关145
（1）静态开关在微电网中的作用145
（2）静态开关市场需求分析146
（3）静态开关主要生产企业146
4.3.2 断路器147
（1）断路器在微电网中的作用147
（2）断路器市场规模分析147
（3）断路器市场监测148
（4）断路器市场需求预测149
4.3.3 整流器149
（1）整流器产品分类149
（2）整流器市场情况150
4.3.4 逆变器150
（1）逆变器产品分类150
（2）逆变器市场规模151
（3）逆变器竞争格局151
4.3.5 滤波器153
（1）滤波器产品分类153
（2）滤波器市场情况153
4.3.6电能质量控制装置 154
第5章：微电网示范项目建设及运行情况155
5.1国内外微电网示范项目 155
5.1.1国外微电网示范项目 155
5.1.2国内微电网示范项目 156
5.2微电网技术体系研究项目 158
5.2.1 项目简介158
5.2.2 项目成果158
5.3中新天津生态城项目 160
5.3.1 项目简介160
5.3.2 项目进展160
5.3.3 项目规划161
5.3.4 项目效益161
5.4新奥能源生态城项目 161
5.4.1 项目简介161
5.4.2 项目进展162
5.4.3 项目规划162
5.4.4 项目效益162
5.5承德风光储微电网项目 163
5.5.1 项目简介163
5.5.2 项目进展163
5.5.3 项目规划163
5.5.4 项目效益164
5.6南麂岛微电网系统项目 164
5.6.1 项目简介164
5.6.2 项目进展164
5.6.3 项目规划165
5.6.4 项目效益165
5.7蒙东微电网试点工程 165
5.7.1 项目简介165
5.7.2陈旗微电网试点建设方案 166
5.7.3太平林场微电网试点建设方案 171
5.7.4微电网运行管理系统 173
5.8东澳岛智能微电网项目 174
5.8.1 项目简介174
5.8.2项目运行情况 175
5.8.3项目效益分析 175
第6章：微电网整体行业企业及研究机构分析176
6.1微电网学术研究机构分析 176
6.1.1合肥工业大学研究分析 176
（1）机构简介176
（2）机构研发实力176
（3）机构管理模式177
（4）机构微电网项目研究177
（5）机构微电网实施成果178
6.2微电网整体行业建设企业分析 185
6.2.1国家电网公司经营分析 185
（1）企业发展简况185
（2）企业科研力量186
（3）企业经营情况187
（4）企业工程业绩187
（5）企业微电网项目进展188
（6）企业战略规划189
第7章：微电网整体行业发展可行性及前景分析226
7.1 大电网的弊端226
7.1.1用电安全性及可靠性难题 226
7.1.2新能源并网难题 226
7.2微电网运行经济效益分析 226
7.2.1微电网电力市场模型 226
7.2.2微电网竞价模型 228
7.2.3基于等微增率的微电网经济调度 232
7.2.4微电网运行经济效益算例分析 233
（1）微电网*优竞价策略分析233
（2）微电网内部优化策略分析237
7.3微电网发展问题及对策 238
7.3.1电力技术方面 238
（1）微电网的控制238
（2）微电网的保护239
（3）微电网的接入标准239
7.3.2 经济性方面240
（1）微电网系统设计的研究240
（2）经济效益的评估和量化241
7.3.3管理和市场方面 241
7.4微电网整体行业市场需求前景分析 241
7.4.1工商业微电网 241
7.4.2城市片区微电网 243
7.4.3偏远地区微电网 243
（1）农村微电网243
（2）企业微电网244
图表目录
图表1：微电网13
图表2：微电网结构示意图14
图表3：国外微电网结构研究比较14
图表4：发展微电网的目的15
图表5：certs提出的微电网结构19
图表6：2019-2020年新能源整体行业政策法规汇总27
图表7：8节点微电网电源类型36
图表8：b细胞增值后的分布情况40
图表9：小生境免疫算法流程图41
图表10：8节点微电网电源参数（单位：mw/mva）43
图表11：8节点微电网负荷参数（单位：mw/mva）43
图表12：优化算法*后10次逼近数据（单位：mw）44
图表13：3个电源出力值（单位：mw）45
图表14：8个节点的电压表45
图表15：8个节点的电压图45
图表16：优化算法*后10次逼近数据（单位：mw）46
图表17：3个电源出力值（单位：mw）47
图表18：8个节点的电压表47
图表19：8个节点的电压图47
图表20：各种风电出力下的能量输出策略表（单位：mw）48
图表21：各种风电出力下的能量输出策略图（单位：mw）49
图表22：各种风电出力下的网损（单位：mw）49
图表23：优化算法*后10次逼近数据（单位：mw）50
图表24：3个电源出力值（单位：mw）51
图表25：8个节点的电压表51
图表26：8个节点的电压图51
图表27：优化算法*后10次逼近数据（单位：mw）52
图表28：3个电源出力值（单位：mw）53
图表29：8个节点的电压表53
图表30：8个节点的电压图53
图表31：各种风电出力下的能量输出策略表（单位：mw）54
图表32：各种风电出力下的能量输出策略图（单位：mw）55
图表33：各种风电出力下的电压偏差（单位：mw）55
图表34：8节点微电网电源类型56
图表35：各种风电出力下的能量输出策略表（单位：mw）58
图表36：各种风电出力下的能量输出策略图（单位：mw）58
图表37：各种风电出力下的主网出力（单位：mw）59
图表38：各种风电出力下的总网损（单位：mw）60
图表39：各种风电出力下的能量输出策略表（单位：mw）60
图表40：各种风电出力下的能量输出策略图（单位：mw）61
图表41：各种风电出力下的主网出力（单位：mw）62
图表42：各种风电出力下的无功总网损（单位：mw）62
图表43：实验室微电网基本结构63
图表44：微电网硬件组成64
图表45：系统软件流程66
图表46：网络拓扑结构67
图表47：基于微型燃气轮机的冷热电联产示意图76
图表48：微电网技术体系框架77
图表49：太阳能光伏发电技术发展路线图79
图表50：太阳能光热发电技术发展路线图80
图表51：风能发电技术发展路线图81
图表52：生物质能技术科技发展路线82
图表53：各种储能方式性能比较（单位：wh·kg-1，w·kg-1，y，%，元·kwh-1）91
图表54：飞轮储能原理图95
图表55：元件代理功能示意图104
图表56：控制系统工作原理示意图105
图表57：微电网系统的概略结构图106
图表58：微电网标准体系研究106
图表59：国内微电网相关标准109