近日，国家能源局组织11家研究机构编制的《新型电力系统发展蓝皮书》发布。蓝皮书提出了制定新型电力系统“三步走”发展路径——加速转型期（当前至2030年）、总体形成期（2030年至2045年）和巩固完善期（2045年至2060年），有计划、分步骤推进新型电力系统建设。
在当前的加速转型期，推动各产业用能形式向低碳化发展，非化石能源消费比重达到25%。新能源开发实现集中式与分布式并举，引导产业由东部向中西部转移。
在我国，能源活动占二氧化碳排放的88%左右，而电力行业碳排放又占能源行业碳排放的42%左右。因此，实现“双碳”目标，能源是主战场，电力是主力军，新型电力系统则是其中的关键载体。
目前，我们国家新能源发电量占比已超13%。相关分析指出，新能源渗透率占比达到15%至20%时，将会给电力系统的安全稳定运行带来严峻挑战。
新能源电力生产因在时间上较难与实际电力需求相匹配，需要电力系统和管理方式出现重大改变，建立新型电力系统——以高比例新能源供给消纳体系建设为主要任务，确保能源电力安全，满足我们国家的经济社会高水平发展的电力需求。
当前，我国构建新型电力系统的目标和路径已经明确，但关于如何构建目前仍处在探索阶段，核心还是发展模式不清晰。构建新型电力系统面临不少问题，需要突破一些瓶颈，微电网就是这里面之一。
作为大电网重要支撑性环节，微电网将会成为解决分布式能源并网问题的有力手段，是新型电力系统不可或缺的重要组成部分，也是我国能源转型重大变革中的关键一环。
工业与信息化部副部长辛国斌在国新办举行的发布会上表示，要建立完善碳达峰碳中和公共服务平台，开展工业绿色微电网、数字化碳管理体系建设试点，进一步打造典型应用场景，加快数字化绿色化协同转型。
本文部分内容来源于公众号电动汽车观察家，并参考新型电力系统、工业微电网建设、车网互动等相关新闻报道、研究文献内容，进行编辑整合，以期与各位行业同仁交流学习，共拓视野。
微电网，又称微网，服务于分布式新能源，通过微循环的网络优化，化解分布式新电源的不确定性，有助于就近消纳，进而平抑新电源的分散和波动对大电网的影响。
美国电气可靠性技术解决方案联合会（CERTS）率先提出微电网概念：微电网是一种由负荷和微电源组成独立可控系统，同时可为用户更好的提供电能和热能。
欧盟微电网项目给出的定义是：利用一次能源，将模块化的微电源连接成网，并配备储能装置，可实现冷、热、电三联供。
日本新能源与工业技术发展组织（NEDO）提出的定义是：微电网指在一定区域内，利用分布式电源，按照每个用户需求提供电能的小型系统。
在我国，对微电网定义是：由分布式发电、用电负荷、监控、保护和自动化装置等组成（必要时含储能装置），是一个能够基本实现内部电力电量平衡的自我控制和管理的自治系统，是有别于大电网的小型发电用电系统。
它既可以独立运行，又可以与公共电网协同，实现可再次生产的能源负荷波动的就地平衡，是分布式能源灵活高效利用模式的重大创新。
虽然各国对微电网的定义不同，但仍有一些共用性解释：相对于电力系统，微电网是一个独立的控制单元，大致由以下五类装置组成。
❶ 能量提供装置，即发电侧，包括分布式光伏、风能、生物质、地热、波浪、燃油、燃气等发电微电源和电能转换并网装置；
❷ 用能装置，即负荷侧，是微电网中需要消耗电能的用户端设备或者电器负载。
它们来自于住宅、商业建筑、工业设施等各种用电场所，包括了很多类型的电器和设备,如照明系统、空调、冰箱、电视机、电脑、厨房用具等等。
从发电方式来看，目前的公共电网中有很大部分电力，仍来自于化石燃料火核能发电；但微电网更多是光伏、风力等新能源发电，为园区用电、新能源汽车和储能等供电。
在我国，工业用电占全社会用电量的66%，而工业电力负荷大多分布在于工业厂区或园区内。
在企事业园区或充电场站等场景下，微电网可以将分布式光伏、电动汽车充放电、储能、风电等融为一体化，在大电网支撑下的小型交直流发电—用电系统。
从运行模式来看，微电网有两种典型的运行模式——并网运行模式和离网运行（独立运行）模式。
并网运行模式为正常情况下微电网与公网相连，微电网与公网进行电能交换，微电网内的新能源系统可在并网运行时发电，储能系统也可在并网运行时进行充电和放电。
微电网独立运行时，应能满足其内部负荷的有功功率和无功功率需求，必要时可采取投入备用分布式电源、切负荷等措施，以保证内部重要负荷的供电可靠性。微电网应具备黑启动能力。
首先来了解一下微电网的基本特征：高可靠性、高灵活性、优化管理和环境友好。
高可靠性，是指微电网内部的多个分布式发电源、负荷和储能设备之间通过多重冗余的方式连接，相比比传统电网，供电可靠性明显提高。
高灵活性，是指可以灵活配置和扩展发电、负荷和储能设备，可根据当地的需求，灵活调整运行模式和组成结构。
优化管理的含义，是指通过多种优化和智能控制算法，维护电力系统 的运作时的状态和性能，确保运行安全和稳定，实现能源的高效利用。
最后，因为微电网推广新能源的使用，减少了对传统能源的依赖，节能降碳，具有环境友好的特点。
微电网内部的电多来自于光伏、风电等分布式能源。在风光资源充足的地方，修建的大型风电场、光伏电站，用户(工业园区、商业区、学校、医院、大型住宅项目等)在接入小型的风机、光伏、储能、燃气轮机等电源设备时，就能使电能就近消纳，省去了在电网中传输的能量损耗，提高了能源的使用效率。
微电网与电网系统之间的电能交流，是通过二者的公共连接点进行连接的，从而避免了多个分布式电源与电网系统的直接连接。微电网大多数都用在区域内部的供电，不向外输送或输送很小的功率，对电网系统造成的影响可忽略不计。
微电网使用先进的控制方式和大量电力电子装置，将分布式电源、储能装置、可控负荷连接在一起，使得它对于电网系统成为一个可控负荷，并能施行并网和独立两种运行方式，有效保障了微电网和大电网的安全稳定运行。
综上，微电网可以在一定程度上完成新能源发电的就地消纳、就地存储、就地平衡，随光而充、随风而充，实现新能源车充新能源电，实现主动式配电网的高效互动。
对于工业园区来说，绿色微电网更是统筹好工业用电可靠、经济和低碳三个目标、提升能源利用效率的一种重要方式，也是提升工业领域能源基础设施绿色化水平的重要内容。千万级的分布式微网，能够解决能源安全问题，成为企事业的应急中心。
《新型电力系统发展蓝皮书》提出，“提升分布式能源、电动汽车和微电网接入互动能力，推动源网荷储协同互动、柔性控制。”
在政策持续推动下，微电网有望进入加快速度进行发展期。电动汽车和充电设施当下已进入市场爆发期，下一步就是探索如何大规模推广车网互动。
对于大电网而言，如何消纳来自电动汽车的放电还不明晰。但是，微电网能解决充电和放电问题。特别是现阶段，放电功能能在微电网得到推广。
另外，微电网构成的每个部分，都有一个共同的节点——储能，电动汽车的电池可以变成微电网保持电力系统平衡很重要的储能资源。
据预计，到2030年，中国电动汽车存量将达到1亿辆。如果按1辆车搭载60度电池计算，总动力电池装车量就有6000Gwh，再加上退役电池的梯次利用，这是一个巨大的储能资源。
到2030年，以连接到电网的电动汽车和梯次电池为基础的储能，可能会达到1320GW。
据相关数据，到2030年，电网调控的储能需求预测为600GWh，届时的电动汽车移动储能和退役电池梯次储能将远超于该需求。
中国电力企业联合会副秘书长刘永东表示，电动汽车使用的自然属性，适用于电网的储能需求：“电动汽车的电池实际上80%的时间，甚至90%的时间是不再使用的，这里面电池的资源就被电力系统的人看中了，大部分资源可以参与电力系统的这样一个响应。同时我们的车主在购车的时候，已经覆盖了电池成本。”
刘永东认为，从长远来看，电动汽车参与电网储能益处很大，但这个构想的实现，必须建立在规模化发展基础上，目前要大规模实施，还存在着一些现实的问题：
车的保养条件是8年或者10万公里，这是建立在用于电动汽车行驶上的，假设还要放电，那电池的寿命够不够？车企会不会按照原有的质保来承诺？电池的技术必须要更好地发展，来解决车主的这些担忧。
充电身份的认证怎么样确定？如果车主把车借给别人了，放电资源的归属权是归谁？这都需要背后一系列的身份认证体系，包括整个相互连通相关的技术路线的确定。
❺ 车网互动的场景之一是参与电力市场的交易。电动汽车是聚合商中一种可用资源之一。但是，电力市场改革的进程比较缓慢，在这样的一个过程中，电动汽车运营商参与电力市场还有很大的技术门槛和准入门槛。
❼ 车网互动的标准起步引起关注，有关部门正在布置、探索车网互动的标准体系如何架构，如何推动，尚未成熟。
另外，在车网互动的过程中，要经历无序充电（V0G）、有序充电（V1G）、有序充放电（V2G）和车网一体（VGI）等多个阶段逐级发展的过程，当前大家热议的V2G只是选项和过程之一。
在向V2G技术演进过程中，有序充电和工业微电网是目前具备条件可以广泛推广的。本质上，充电网就是电动汽车的有序充电和放电。
城市要重新构建充电基础设施供电网络，形成充电网，按照每个客户不同的需要，按照充电的时间、充电的功率，在时间和空间上重新做布局。
通过这样一个布局，统筹总体充电需求，并与其他用电需求协作，保证大部分的电动汽车能够在电网的低谷期、低峰期、低价期充电，用户不会和工业争负荷。
比如，在充电场站加装光伏之后，光伏发电的直流电先不上网，立即进入电动汽车里，新能源车充新能源电，这样构建起一个小型微电网，然后再把它做成一个标准化的微电网体系，就可复制和推广，成为一种非常好的商业模式。
现在车网互动从研究转向试点示范，再转向电网企业各方面共同参与的规模化推广应用。这对电力系统就提出了更高的要求，车、桩、网、调各方面的配合，保证安全，让各市场主体参与进来，做好工作，解除他们的顾虑，发展的潜在能力巨大。
工业微电网正在成为推动能源供给侧结构性改革，引导分布式电源和可再次生产的能源的就地消纳，建立多元融合、供需互动、高效配置的能源生产与消费模式，推动清洁低碳、安全高效的现代能源体系建设的重要手段之一，也是未来电网的重要组成部分。
微电网的落地，显然会对传统电网的响应速度和信息的双向传输提出新的挑战。但这个挑战对整个行业而言也是机会。
当前，我国的微电网的发展仍然处于探索阶段。车网互动无论是从技术方面还是政策和市场机制方面，距离规模化应用还有很大的差距。这需要电网、车企、车主等整个产业链共同发力。
尤其是目前微电网还面临着分布式电源成本高、技术经验不足、标准缺乏、行政政策障碍以及市场机制不健全等一系列挑战。
只有合理确定微电网结构与容量配置，才可能正真的保证微电网以较低的成本取得最大的效益，进而达到示范、推广的目的。要逐步完善技术规范标准体系和管理体制机制，继续深化电力市场化改革，为新型商业模式提供良好的投资环境。◉