中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：目前，全球已有眾多國家和地區(qū)公布?xì)夂蚰繕?biāo)，提高可再生能源發(fā)電占比，直到最終實(shí)現(xiàn)100%可再生能源發(fā)電，是實(shí)現(xiàn)氣候目標(biāo)的關(guān)鍵路徑然而，那些沒有國家電網(wǎng)或地理位置偏遠(yuǎn)的國家和地區(qū)可能難以趕上時(shí)代大勢(shì)，甚至連低比例的可再生能源發(fā)電目標(biāo)都難以實(shí)現(xiàn)。
據(jù)聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)事務(wù)部（Department of Economic and Social Affairs）統(tǒng)計(jì)，全球約有7.59億人居住于缺電的偏遠(yuǎn)地區(qū)。如果將未接入國家電網(wǎng)的地方電網(wǎng)覆蓋的人口算進(jìn)來，這個(gè)數(shù)字將上升到14億。生活在這些國家和地區(qū)的家庭主要依賴獨(dú)立的柴油發(fā)電機(jī)，這既產(chǎn)生大量的碳排放，也會(huì)釋放很多有毒物質(zhì)，如苯、砷和甲醛。柴油燃料的散裝運(yùn)輸和長(zhǎng)期儲(chǔ)存還威脅著這些社區(qū)的生態(tài)環(huán)境，每年數(shù)百萬升柴油的泄漏嚴(yán)重污染了當(dāng)?shù)氐耐恋睾退础?
全球約有7.59億人缺電
在這種情況下，微型電網(wǎng)系統(tǒng)（mini-grids）或可補(bǔ)齊全球可再生能源發(fā)電的“最后一塊版圖”。
通常，我們更多提到的是微電網(wǎng)系統(tǒng)（micro-grids），它與傳統(tǒng)的電力供應(yīng)系統(tǒng)大不相同。所謂“傳統(tǒng)”的電力供應(yīng)系統(tǒng)是利用大型、集中式發(fā)電站生產(chǎn)電力，借由國家電網(wǎng)傳輸，最后通過集中管理的、分布在各地的配電網(wǎng)分配給電力消費(fèi)者。微電網(wǎng)系統(tǒng)則是指由與用電端距離更近的雙向小型分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。
微型電網(wǎng)系統(tǒng)可補(bǔ)齊全球電力短缺的最后一塊版圖
與微電網(wǎng)系統(tǒng)主要為小型住宅或商業(yè)電力消費(fèi)者供電不同，微型電網(wǎng)系統(tǒng)需要更大、更多的配置，可以為商業(yè)用戶、大學(xué)、工廠甚至整個(gè)島嶼供電，大體可以簡(jiǎn)單地理解為“大一號(hào)的微電網(wǎng)系統(tǒng)”。因此，除了技術(shù)水平和基礎(chǔ)設(shè)施外，運(yùn)營(yíng)微型電網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)需要考慮的問題遠(yuǎn)比微電網(wǎng)多。
近些年，可再生能源技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展，發(fā)電成本持續(xù)下降，各國政府和電力企業(yè)開始利用可再生能源微型電網(wǎng)系統(tǒng)推進(jìn)偏遠(yuǎn)地區(qū)電氣化試點(diǎn)項(xiàng)目。通過這些試點(diǎn)項(xiàng)目和案例，我們可以對(duì)微型電網(wǎng)系統(tǒng)落地的難點(diǎn)和優(yōu)化方式加以分析。
截至 2017 年 5 月加拿大離網(wǎng)社區(qū)分布地圖，按主要電源進(jìn)行顏色編碼。
Canada Energy Regulator. Data: NRCan — Remote Communities Energy Database
在加拿大，有近300個(gè)社區(qū)未能接入北美電網(wǎng)和天然氣分配管道，其約70%的用能依賴柴油，另外的17%依靠其他化石燃料。一方面，使用柴油使這些地區(qū)用能的對(duì)外依存度極高。另一方面，柴油的發(fā)電成本約是國家電網(wǎng)覆蓋下普通發(fā)電形式成本的3~10倍，成本的增加加劇了社會(huì)不平等現(xiàn)象。
可再生能源微型電網(wǎng)系統(tǒng)能夠很好地化解這些問題，并加強(qiáng)偏遠(yuǎn)社區(qū)的能源自主權(quán)。因此，在加拿大，無論是國家，還是地方政府，均十分支持發(fā)展微型電網(wǎng)項(xiàng)目。
從加拿大自然資源部（Natural Resources Canada）官網(wǎng)可以查詢到該國圍繞可再生能源技術(shù)、微型電網(wǎng)技術(shù)、社區(qū)管理層指導(dǎo)和社區(qū)基層能源觀的教育培訓(xùn)等方面，重點(diǎn)扶持了約40個(gè)項(xiàng)目，以推動(dòng)可再生能源微型電網(wǎng)項(xiàng)目的落地，投資額高達(dá)6221萬美元（約合人民幣40256.7萬元）。
生活在加拿大育空地區(qū)（Yukon Territory）的克盧安（Kluane）第一土著民族將在聯(lián)邦政府的幫助下，整合并運(yùn)行維護(hù)迪斯特拉克申貝（Destruction Bay）區(qū)域的可再生能源設(shè)備?3臺(tái)裝機(jī)容量為100千瓦的風(fēng)電機(jī)組。為了提高風(fēng)能利用效率，還將配備一個(gè)250千瓦時(shí)的儲(chǔ)能管理系統(tǒng)。
許多農(nóng)村地區(qū)沒有連接到主電網(wǎng)，微型電網(wǎng)可提供來自可再生能源的電力。
Abbie Trayler-Smith，Panos Pictures，英國國際發(fā)展部，CC許可
雖然很多國家都在加大對(duì)微型電網(wǎng)系統(tǒng)的投入力度，但已有的案例表明，在偏遠(yuǎn)地區(qū)安裝可再生能源微型電網(wǎng)系統(tǒng)是一回事，確保其長(zhǎng)期、可持續(xù)地運(yùn)行是另一回事。
卡爾加里大學(xué)哈斯卡耶商學(xué)院教授Serasu Duran與團(tuán)隊(duì)收集了1995年至2018年間，在全球偏遠(yuǎn)地區(qū)安裝的100多個(gè)可再生能源微型電網(wǎng)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)。（https://doi.org/10.1016/j.seps.2020.100999，CWEA公眾號(hào)后臺(tái)回復(fù)“11月報(bào)告”下載本文相關(guān)報(bào)告和論文）
結(jié)果顯示，很多項(xiàng)目在安裝后不久即失敗了，甚至60%以上的項(xiàng)目在安裝后的短短半年內(nèi)就遭到廢棄。Serasu認(rèn)為，原因多為當(dāng)?shù)厝狈邮芏群蛯I(yè)的維護(hù)知識(shí)。
可再生微型電網(wǎng)對(duì)于減少農(nóng)村社區(qū)對(duì)柴油燃料的依賴至關(guān)重要，但這些項(xiàng)目很多在安裝后并沒有用起來。圖：pxfuel
有些項(xiàng)目因?yàn)槿鄙俦镜丶夹g(shù)人員的支持，僅僅是一些小故障就能使之陷入癱瘓。缺乏安全監(jiān)督，也讓社區(qū)成員對(duì)來自其他社區(qū)的蓄意破壞和偷竊電力的行為無可奈何。還有一些項(xiàng)目夭折的原因是當(dāng)?shù)卣?、社?huì)領(lǐng)袖和終端用戶沒有得到適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，選用的開發(fā)方案不符合社區(qū)的實(shí)際需求，人們對(duì)系統(tǒng)失去信任，又重新啟用柴油發(fā)電機(jī)。而項(xiàng)目的發(fā)展情況與投資者的期望相差甚遠(yuǎn)，也導(dǎo)致后者不愿再加大投入，項(xiàng)目就此擱置了。
為了解決上述問題，各地的項(xiàng)目方在實(shí)踐中采取過很多方法，也積累了一些經(jīng)驗(yàn)。來自低排放發(fā)展戰(zhàn)略全球伙伴關(guān)系（Low Emission Development Strategies Global Partnership）組織的成員Ieva Indriunaite和Sara Engstroem通過報(bào)告分享了他們?cè)谀崛绽麃喤c塞拉利昂的成果：社區(qū)參與程度，以及社區(qū)成員能否充分受益于發(fā)展可再生能源，將決定著微型電網(wǎng)能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)運(yùn)行。因此，在設(shè)計(jì)和規(guī)劃微型電網(wǎng)項(xiàng)目時(shí)應(yīng)充分考慮以下幾個(gè)方面：
盡可能吸納更多成員加入。為了最大限度提高社區(qū)參與度，應(yīng)當(dāng)確保無人掉隊(duì)。在偏遠(yuǎn)地區(qū)，婦女和其他邊緣化群體往往面臨公眾參與的社會(huì)和文化雙重障礙。必須想辦法沖破障礙，比如在從項(xiàng)目最初的宣傳期到?jīng)Q策與實(shí)施過程中推進(jìn)社會(huì)性別主流化等，保證婦女和邊緣群體能更深層次地參與項(xiàng)目中?？膳嘤?xùn)和雇用社區(qū)成員操作微型電網(wǎng)。項(xiàng)目經(jīng)理需要確保生活在社區(qū)的人們知道如何修理和維護(hù)微電網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)施。
建立更多合作關(guān)系。形成不同部門和機(jī)構(gòu)間的有效合作是充分整合各機(jī)構(gòu)經(jīng)驗(yàn)、技能、知識(shí)、資源和影響力的先決條件。從當(dāng)?shù)夭块T和官員處，政府能夠更充分地了解當(dāng)?shù)氐那闆r。從一些非官方咨詢機(jī)構(gòu)處，政府能夠得到更專業(yè)的指導(dǎo)和技術(shù)支持。如此一來，通過加強(qiáng)合作，政府能為全員參與微型電網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)行搭建更好的平臺(tái)。
盡早舉辦第一次宣講活動(dòng)。在微型電網(wǎng)項(xiàng)目開發(fā)的初期階段舉行社區(qū)參與活動(dòng)尤為重要，項(xiàng)目決策者能通過類似的活動(dòng)及時(shí)收集到社區(qū)人員的反饋，并根據(jù)反饋優(yōu)化電網(wǎng)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。因此，第一次宣講活動(dòng)舉辦得越早越好。
保證持續(xù)的參與。舉辦一次全員參與的信息收集活動(dòng)是一個(gè)良好的開端，但還不足以確保社區(qū)在微型電網(wǎng)帶來的潛在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中受益，或者說不能帶來可持續(xù)的收益。在非洲一些微型電網(wǎng)項(xiàng)目的開展過程中，人們普遍承認(rèn)項(xiàng)目并未實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，社區(qū)也沒有從中充分獲利。項(xiàng)目規(guī)劃應(yīng)該建立一種“長(zhǎng)期參與能力”的開發(fā)和指導(dǎo)機(jī)制，并為相關(guān)企業(yè)提供資金支持，以吸引更多企業(yè)加入。
建立監(jiān)測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)。應(yīng)建立監(jiān)測(cè)與評(píng)估系統(tǒng)，以追蹤每一項(xiàng)決策在社區(qū)參與項(xiàng)目中的應(yīng)用結(jié)果，從而支持項(xiàng)目設(shè)計(jì)的持續(xù)改進(jìn)，也可以為其他有意向建立微型電網(wǎng)系統(tǒng)的國家和地區(qū)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
此外，因?yàn)榈靥幤h(yuǎn)，交通不便，項(xiàng)目方應(yīng)主動(dòng)在當(dāng)?shù)貎?chǔ)存一些備品備件和必要的維護(hù)設(shè)備，以保證發(fā)電效率和供電的穩(wěn)定性。CWEA
（編譯自卡爾加里大學(xué)網(wǎng)站和《社區(qū)參與是成功的微型電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵組成部分》報(bào)告）
來源：《風(fēng)能》雜志 編譯| 夏云峰
