中国内地首个成功商业化运作的微电网在珠海东澳岛

位于广东省珠海市东澳岛上的风光柴蓄微电网项目是2009年国家“太阳能屋顶计划”政策支持的项目之一。

2010年7月建成投入使用。

该微电网电压等级为10kV，包括1.04MWp光伏、50kW风力发电、1220kW柴油机、2000kWh铅酸蓄电池和智能控制，多级电网的安全快速切入或切出，实现了微能源与负荷一体化，清洁能源的接入和运行，还拥有本地和远程的能源控制系统。

该项目由兴业太阳能公司（珠海兴业新能源科技有限公司是中国兴业太阳能技术控股有限公司全资子公司）负责管理运营，可独立运行。

十年前的东澳岛就以风景秀丽著称，这里有蔚蓝的海水、金色的海滩、葱郁的树木、漂亮的海景房，这是东澳岛给人的第一印象。这座远离陆地的岛屿并不荒凉，但因为缺电少有游客踏足。

有了微电网后解决了东澳岛的用电难题，游客也慕名而来。

作为国内第一个成功商业化运作的微电网项目，珠海东澳岛项目一直备受业内关注，更被视为电力领域创新实践的一个突破。

这个由中国兴业太阳能技术控股有限公司(以下简称兴业公司)于2009年投资兴建的项目，不仅解决了岛上居民的用电难题，更成为国内微电网项目建设的一个标杆，直接带动一大批同类项目落地生根。

1995年，湖南的两家公司联合香港的一名商人，投资兴建了东澳岛历史上第一座发电厂——东澳电厂。当时东澳电厂沿用的是传统的柴油发电，共有2台250千瓦装机量的柴油发电机，每年发电用油约2000吨。按照当时每吨柴油2900~3000元的价格，电厂每年仅发电成本支出就达600万元。实际上，东澳电厂每年的收入远远低于成本投入。

东澳村原村委会主任何华全曾告诉记者，当时的电价是商业用电3元多、居民用电2元多，“这个电价在当时已经很贵了，但即使这样电厂也不赚钱。”何华全说，电厂自1996年建成运行后始终处于亏损状态，平均每年约亏损40万元。

后来，电厂为了降低成本开始逐渐减少发电时间。通常情况下，一天只发半天电，导致岛上时常停电。“一到用电高峰就停电，电价又高，民众怨言很多，干脆就把他们给赶走了。”何华全说，但他心里明白，电厂也属无奈，“光投资不赚钱，谁也不会干的。”

2004年，在湖南投资方撤离后，东澳岛所属的万山镇政府接手了东澳电厂，并在原有的发电基础上投资新建了2台300千瓦的柴油发电机。不过，电厂的运营状况仍旧没有好转，亏损持续。“柴油机发电成本太高，电费又过低，不管谁运营都是只亏不赚。”。

2008年，当地政府找到兴业公司，希望后者接手东澳电厂。作为土生土长的珠海企业，兴业公司此前已在珠海多个岛屿投资建设了路灯等基础设施。

“政府找兴业公司的目的很直接，就是希望甩掉东澳电厂这个包袱。”何华全说，万山镇下属的多个岛屿电厂均面临同样的亏本经营状况，政府早已不堪重负。

彼时，万山镇政府为促成双方的合作提供了丰厚的条件：一是低价将东澳电厂卖给兴业公司;二是无偿提供项目建设用地。

双方很快确定了合作方案：兴业公司收购东澳电厂，并在岛上建立清洁能源发电的微电网系统。

“对于我们来说，这是个很好的尝试，当时国内还没有这样的微电网项目。”。

合作确定后，兴业公司邀请专家论证，专家的建议是：东澳岛要以风能和太阳能为主力电源，辅以适当的储能装置，建立独立的岛屿供电系统，以逐渐摆脱对柴油发电的依赖。

兴业公司于2009年开始在保留柴油机发电的基础上兴建太阳能和风能发电装置。最早开始建设的是东澳岛码头的50千瓦太阳能装置、东澳村文化中心的350千瓦太阳能装置以及东澳电厂海边的5台风电机组。上述三个项目均在2010年7月正式投入使用。

在实际运作过程中，李晟发现一个有趣的现象：原本被寄予厚望的风机装置几乎起不到作用，风能发电量少之又少。“海岛上风比较大，但是海风湿度大、盐度大，不仅发电量小，还对风机有很大腐蚀性。”，多数情况下，岛上的5台风机都处于停工状态，真正发挥作用的还是太阳能发电。

太阳能和风能投入发电后，居民用电问题得到很大缓解。

随着海岛旅游开发的推进，游客大量增加，用电量也随之猛增。2011年，兴业公司再次在岛上兴建了650千瓦的太阳能发电装置。至此，东澳岛太阳能总装机量达到1050千瓦，总发电量达105万度。

“我们最开始预计的是建设500千瓦的风能装置和500千瓦的太阳能装置，但实际上装机量远大于计划量。”，随着游客的增加，太阳能发电装置有可能再次增加。

不过，东澳岛对于电能的需求随着游客的多少而变化。如此一来，储能便成了微电网系统中必不可少的应用。

一般情况下，微电网系统采用的是电源-储能-用户的运行模式。也就说，清洁能源发电只有通过储能装置的中转才能输送到用户手中。这样做一方面能够调节新能源发电的不稳定性，另一方面还能确保电网输电的平衡性和可持续性。

东澳岛微电网项目使用的并非上述传统输电模式，而是电源—用户的直接输电模式，即太阳能发电直接上网输送到用户手中，并不一定经过储能系统的中转环节。“储能是为了存储多余的能量，但是在我们的系统中，一旦出现这种情况会直接关闭太阳能发电装置。”。

“储能最关键的作用是调节平衡。”按照李晟的说法，在东澳岛微电网系统中，当发电量小时，储能是个发电机，参与发电;当发电量大时，储能是个用电设施，能把多余的能量存储起来。

据了解，东澳岛微电网系统中使用的储能装置是铅酸电池，共4组960块，总价168万元，使用寿命10年。

并入南方电网

东澳岛微电网项目共计投资3000余万元，耗时3年建成。在该电网系统中，商用每度3.74元，民用每度2.6元，均比内陆电价高出许多。

为降低居民用电价格，兴业公司给每户居民每度电补贴0.8元。“从项目建成到现在，除了2011年，其他年份都是亏本经营。”，按照公司的估算，该项目要想回收成本至少需要8年。

不过，在项目运行的第三年就出现了让兴业公司意想不到的情况。2012年8月，南方电网正式进驻东澳岛，计划通过海底电缆的方式实现陆岛联网。当地政府给出的解释是，随着岛上用电量的增加，兴业公司建设的微电网项目已经不能满足需求。

在此之前，东澳岛为加快旅游开发，大力招商引资，成功吸引了格力等大企业的投资。据悉，格力在东澳岛投资建设了三个五星级酒店，再加上其他度假酒店的兴建，岛上用电量大增，已有的微电网项目已经满负荷运行。

对此，兴业公司曾提出解决方案，即增加20兆瓦的太阳能发电。“我们计算过，完全能解决这一问题。”。

但是，谁来出资却成了问题。兴业公司的想法是，新增加的设备投资应该由格力公司、村委会和兴业公司三方共同承担，但遭到了另外两方的否决。

“我们先前的投资成本还没有回收，现在还要增加大量的资金投入，公司负担太重，况且新建设备主要是为了满足格力酒店的需求。”，问题的关键还在于当地政府的态度，与此前相比，当地政府在项目用地和政策上不再给予任何优惠。

在南方电网正式进驻前，当地政府曾与兴业公司有过一次接触，并给出两个解决方案：一是被南方电网收购;二是微电网并入南方电网。

兴业公司选择了第二种方案。“南方电网的收购不仅包括电网设备，还包括技术，技术我们肯定是不会给的。”

根据双方协议，微电网所发的电除了公司自用外，其余全部以居民用电价格并入南方电网，并且不对并网量进行限制。“虽然并网的电价是居民的用电价格，不会赚我们钱，但还是需要交纳一定的管理费。”

按照计划，南方电网在2013年7月正式供电。但是一年过去了，供电目标仍未实现，目前东澳岛的用电仍由兴业公司的微电网系统提供。“南方电网还有很多技术性的问题没有解决，什么时候能供电还说不准。”

无论如何，不管是对兴业公司还是整个电力行业来说，东澳岛的微电网项目都是一个积极有益的尝试。事实也证明，这个尝试是成功的。

但是，东澳岛项目的现状仍然给微电网的未来投下了一抹阴影。

“微电网的发展，关键取决于国家政策，政府应该给予更多支持。”

国内首个兆瓦级海岛智能微电网

2015，东澳岛微电网已建设成为南方电网能源公司的新能源微电网示范项目，这是国内首个兆瓦级海岛智能微电网。

2015年8月5日，由国务院国资委、中国社科院等国内社会责任研究领域的领导、专家以及中央企业代表、媒体记者组成的“责任南网行”调研团来到了风景秀丽的东澳岛，调研了南网能源公司的新能源微电网示范项目。

乘环保电瓶车可以参观海岛上4台750千瓦大型风机、400千瓦的地面光伏电站，及设在35kV降压站的柴油发电机、储能电池房，和海岛微电网运行控制系统。

“由于风能、太阳能都是间歇性的绿色能源，发电功率时大时小，随时波动。如不进行处理直接接入电网，会影响供电可靠性和电网运行安全。”

为了“驯服”不同类型、不同性情的各种能源，项目团队研发海岛微电网运行控制系统，包含了“微电网能量管理系统、微电网动态稳定控制装置”等，实现了东澳岛微电网系统的稳定运行控制、新能源最大化利用调度和能量优化调度等功能，有效地保障了整个东澳岛供电系统的稳定性和可靠性。

东澳岛山顶共有四座风机迎风转动。“这四座风机，每个高70多米，相当于20多层楼高。这1台风机一年能发电约150万千瓦时(度)，相当于少烧柴油500吨。”

“风能发电、柴油发电、太阳能光伏发电、储能电池发电是四种不同类型、各有特点的能源，有着不同的特点、有着各自的语言，我们的这个运行控制系统就像一个大脑，把各种语言糅合起来，说一种大家都能听得懂的语言，让各种能源都既发挥各自特点，又服从整体指挥。如我们充分利用风（风能）光（太阳）)互补的特性，白天多用太阳能光伏发电、夜晚起风多用风能发电;夏天海岛光照充足多用光伏发电，冬天海岛风大多用风能发电。整个微电网项目新能源发电实时功率最高超过65%、发电量可高达到30%。