2、微网与分布式能源
中国人独爱“大”字，老子说：“道大天大地大人亦大”，刘邦回农村老家时唱“大风起兮云飞扬”，王维诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”，教科书讲我国地大物博。中国电网也不例外，可谓“天网恢恢”。然而，要想做到疏而不漏，还需要微网来辅助。
微网概念并非凭空想象，而是来源于实际需求。电网虽然很发达，一旦发生故障，用户会立刻面临无电可用的境界，特别是在地震，海啸，山体滑坡等区域性自然灾害之后，主干线故障之后，灾区瞬间与世隔绝，电视不能看、电话拨不出、手机没信号，几乎与世隔绝。这种灾难在日本很频繁，岛国感受最深，他们对微网的研究或投入很早很积极。在我老家，电力供给严重不足，拉闸限电时有发生，有两年春节大年夜居然停电，看不成春晚，这让我很是郁闷。走在发达的城市路上，常常思考解决之道，以至于在接触微网这个概念时，有种相识已久的感觉。
怎么理解微网？它有什么特点？
简单说就是电源和负载组成的一个系统。比如出门在外，我们习惯为手机配上一枚充电宝，插上数据线为手机充电时，可以认为这是一个袖珍的微网，有电源有负载；家庭配置一套电池系统，在停电时开启，确保家电运行，如果你家有足够的屋顶，配上光伏板，组成户用光储系统，这也是一种微网形式；以此类推，范围逐步扩大，负荷逐渐提升，从小区到社区，电源接入类型有外电网、光伏、风电、储能等。只要容量不高于50MW，都可以称作微网系统。
微网的特点主要有以下几个方面：
（1）灵活：相对于大电网，微网可以自由灵活调度；
（2）多样：可以接入不同类型的电源，可大大提高新能源的接入。
（3）可控：可实现各类电力的切换，大大提高用电安全性和可靠性。
（4）交互：微网可根据需求，为大电网提供有效的支撑，用电低谷时储存电网电能，高峰时释放释放电能。
（5）独立：无外部电能供给的一段时间内，微网系统可保障内部的稳定供应。
这里必须强调一下，微网的核心和瓶颈是储能，没有储能，微网无从谈起我的老东家国电南自2010年左右就成立了微网事业部，与之配套的有新能源科技，南自电网，综合监控等众多部门，最终没能有所作为，就是因为储能没到位，不止南自，国内外做微网的不在少数，储能的技术成熟度和经济性是阻碍微网的关键因素。
3、智能电网
智能电网的实施主体是电网本身，目的是应对极不平衡的电力需求，减少过度投入。以上海为例，为解决每年夏季用电高峰期的供电需求，电网公司花了几百亿元进行升级改造，回头一看，这个高峰时段仅有几十个小时，怎么算都觉得不值得，基于此，专家们想到了智能电网，通过对发电企业以及用电端大数据的统计与分析，制定合理的逻辑，实现用电负荷与发电负荷之间的平衡错峰作业，降低用电高峰期电力负荷等等。目前江苏在推行户用智能电表，实时监测各家各户用电规律，调节电力供应。
这里也碰到一个症结：用户用电的波动性和随机性很大，可谓变幻无常，然而常规电厂的运行时以稳定性著称的，稳定意味着高效率，常规电厂启停麻烦，比如启动一座燃煤机组至少需要48小时，花费成百上千万都有可能。再比如，国家目前推行的新能源汽车政策来算，预计2020年不低于500万辆，平均重点功率10kw，则充电负荷将会在0-50GW之间随机变化，面对波动的新能源与随机的负荷需求，常规电站无所适从，必须上储能，否则乱作一团。目前国内外所用的储能形式为抽水储能，效果很好。但不是每种牛奶都叫特仑苏，不是每座山都可以建抽水电站，选址苛刻，投资成本高，建设时间长，灵活性差。抽水蓄能可谓是储能界的大白，在别的储能产品还未成型之前，它是全世界电网调节负荷的依靠。
4、能源互联
个人认为，能源互联是智能电网的高级阶段和终极目标，是互联网+能源的重要形式，一提到互联网，媳妇的第一反应是买买买，能源互联就是要把能源当做商品在网上叫卖，由独立的售电主体直接与用户进行交易，用户可根据需求购买，比如居家型主妇会挑选便宜的电能，环保观念强的会购买新能源电能，更有甚者，你可以通过购买邻居家富余的电力来加深邻里关系。能源互联是一种直面客户的互联网关系，是能源利用方式的变革，需要强大而完善的储能技术做支撑。
三、储能的作用
储能是可再生能源接入、分布式发电、微网、电动汽车、智能电网以及能源互联发展必不可少的支持技术。中国电网运营当前面临着最高用电负荷持续增加，间歇式能源接入比例扩大、调峰手段有限等诸多挑战，而优质、安全、清洁、经济、互动是我国智能电网的设定目标，储能技术具备的诸多优势得以在发电、输电、配电、用电四个环节得到广泛应用。储能环节作为构建智能电网中不可或缺的关键环节，被誉为“智能电网第五元素”。
1、削峰填谷
为提高配电网设备的资产利用率，储能可以作为“削峰填谷”的手段之一，在短暂的用电高峰出现时，储能系统向电网释放电能；在电网出现负荷低谷时储能系统向电网吸收电能。在一定程度上，储能系统可以“拉平”系统的峰谷负荷差当存在峰谷电价时，储能甚至还能实现对电能的“低吸高抛”，即在谷负荷时充电在峰负荷时放电，一定程度上降低最终用户的电费。此外，根据储能系统有功出力的方式又可以分成两类：一种是储能系统总是以满发或满吸的形式参与峰谷调节；一种是实时节储能系统有功出力，保证电网净负荷在预设水平。
2、电能质量
电力系统负荷变化是引起电力系统频率波动的主要原因，由于储能系统可以非常快速的响应电网变化，因此具备控制不同时间尺度频率变化的能力。储能系统与监控系统或者调度系统相配合时，可以实现调频功能。相比较于传统通过发电机调速实现的一次调频而言，储能系统更加适合，其一，储能系统运行在非额定工况下时也具有较高的效率；其二，由于能量可以双向流动，储能系统可以提供两倍于额定容量的调节能力；其三，储能系统具备更快的调节能力，通常可在几秒内从待机到满功率运行。一次调频的设计主要采用本地频率的负反馈，同时兼顾与其他调频机组间的配合（调差系数、调节速度等方面）电池的充放电状态等。二次调频主要针对变化周期在10秒到数分钟之间负荷分类、以及变化缓慢的持续变动负荷分量进行控制，需在上述一次调频基础上增加AGC控制功能，即储能系统接收AGC指令，相关的上传信息为：执行机构的工况信息，如参与AGC运行的储能系统的实际发电功率、发电功率调节的限制条件（调节范围、调节速率）、控制系统的运行状态等。下发的AGC控制指令，如调节发电功率的功率设定值或升降命令、改变储能系统运行状态或控制系统运行状态的控制指令。
3、备用电源
储能用于系统的事故备用以防止低频减载，事故备用要求能在系统主力电源出现缺口时，在3～5秒内提供有效出力，它比普通的旋转备用要求有更快的响应。电池储能系统可以提供这样的事故备用，减小主力机组故障时的负荷丢失作为快速备用的储能系统在提供出力时，要求具备保持至少15分钟的满容量输出的能力，以保证备用的同步机组能完成启动、同步、负荷恢复的完整过程。在之后的15分钟，储能系统可以将出力逐步降低到零。作为快速备用时，启动状态要求电池的SOC不低于70%。每次作为快速备用运行之后，储能系统将利用夜间或者负荷低谷期完成充电，达到100%的SOC。
四、储能的方式
按照存储方式不同，可包括电磁储能，化学储能以及物理储能三种方式。
电磁储能包括超导磁能，超级电容储能；化学储能包括锌溴电池、全钒电池、镍氢、锂离子、钠硫铅酸等；物理储能包括抽水蓄能、压缩空气、以及飞轮储能等。
1、电磁储能
超导储能：超导储能是利用超导体的电阻为零特性制成的储存电能的装置其不仅可以在超导体电感线圈内无损耗地储存电能，还可以通过电力电子换流器与外部系统快速交换有功和无功功率，用于提高电力系统稳定性、改善供电品质。将一个超导体圆环置于磁场中，降温至圆环材料的临界温度以下，撤去磁场，由于电磁感应，圆环中便有感应电流产生，只要温度保持在临界温度以下，电流便会持续下去。试验表明，这种电流的衰减时间不低于10万年。显然这是一种理想的储能装置，称为超导储能。超导储能的优点很多，主要是功率大、质量轻、体积小、损耗小、反应快等等，因此应用很广。如大功率激光器，需要在瞬时提出数千乃至上万焦耳的能量，这就可有超导储能装置来承担。超导储能还可以用于电网。当大电网中负荷小时，把多余的电能储存起来，负荷大时又把电能送回电网，这样就可以避免用电高峰和低谷时的供求矛盾。这就是超导储能。
