在全球氣候變化的壓力下，我國能源消費結構正逐步向清潔化轉型。以光伏、風電為代表的新能源產業風生水起，作為解決可再生分布式能源接入和管理問題的重要技術方案，微電網也迎來了黃金發展期。如何因地制宜地發展微電網？本文借鑒日本能源政策衍變及微電網的發展，為我國建設微電網提供了一定的思路。

1日本能源政策的衍變

能源決定了一個國家的經濟命脈，然而由于自然稟賦不同，資源儲藏量差異大，各個國家選擇的戰略大不相同。日本，作為一個海島國家，其自然資源匱乏，為保持經濟正常增長，其能源政策也根據各個時期的實際情況，歷經過多次改變。

早在20世紀60年代，日本依靠中東進口的廉價石油，其經濟實現了飛躍，并在1969年超過德國成為僅次于美國的第二大經濟強國。然而經過70年代的兩次石油危機，日本決定把“確保能源供應安全”，作為最重要的國策。其率先發展液化天然氣（LNG）、火力發電和核電事業，期間，雖然出現了應對地球環境問題，如何通過改制提高經濟效益等新課題，但能源的穩定供給為日本戰后經濟健康發展提供了強有力的保障。同時為應對全球變暖等問題，提出了3E政策：能源供給安全（energysecurity）、經濟效益（Economic Efficiency）和環境保護（Environmenta lProtection）。

但是，2011年3月的日本大地震和福島核電事故的發生，使日本的能源形式發生了重大改變。直到現在，由此次事故引起的諸多問題還沒有妥善解決，十幾萬人仍然過著背景離鄉的生活。同時此次事件引發了人們對過去能源供給體制的不信任感，其作為主要供給能源之一的核電站全部停機。由于替代燃料LNG，原油和煤炭進口的大量增加，其貿易收支迅速惡化，同時由于化石燃料的大量使用，也使日本的溫室氣體排放和環境壓力越來越重。

隨著2012年底民主黨下臺，代表大企業的安倍政府重新上臺，明確提出要制定“負責任的能源政策”。隨著2015年8月川內核電站重新啟動，意味著將近2年的“零核”時代結束。日本今后的能源戰略仍是將核電至于基核電源的位置，同時繼續大力推動節能活動和發展可再生能源。另外鑒于核島事故的發生，日本的能源戰略提出把安全（safety）放在第一位，既“3E+S”組合，而且發起了對電力系統的改革，實行發電與配送電的分離，實現能源種類的分散化與結構的合理化。這其中，大力發展微電網與分布式多能互補成為了一項重要的國策。

2日本微電網的發展及特點

日本是亞洲研究和建設微電網較早的國家，自2003年開始，日本新能源與工業技術發展組織(NewEnergyandIndustrialTechnologyDevelopmentOrganization,NEDO)就協調高校、科研機構和企業先后在八戶市、愛知縣、京都市和仙臺市等多地區建設了微電網示范工程，研究、驗證了一批微電網關鍵技術，其發展目標主要定位于能源供給多樣化、減少污染、滿足用戶的個性化電力需求。日本采用的微電網結構如圖所示

圖1日本微電網系統典型結構圖

日本微電網的架構允許燃氣輪機等旋轉發電設備直接接入到微電網同步運行，目前，日本的微電網研究集中在負荷跟蹤能力、電能質量監控、電力供需平衡、經濟調度以及孤島穩定運行等方面。日本的微電網采用主從控制結構，通過頂層能量管理系統統一對網內的分布式電源進行管理和調度，保證為電網的暫態功率平衡，抑制對主網的影響。

3日本微電網的主要作用

因為日本嚴重缺乏能源資源，其自給能源率一直在20%以下，這決定了日本大力發展國內可利用能源的必然性，對于分散的各類可利用能源，微電網可以很好的整合貫通。日本擁有全球最多的海島獨立電網，因此發展集成可再生能源的海島微電網，替代成本高昂、污染嚴重的內燃機發電是日本微電網發展的重要方向和特點。

日本經濟產業省資源能源廳于2009年啟動了島嶼新能源獨立電網實證項目，通過提供政府財政補貼，委托九州電力公司和沖繩電力公司在鹿兒島縣和沖繩縣地區的10個海島上完成了海島獨立電網示范工程的建設，包括由東芝集團負責建設的宮古島大型海島電網和由富士電機株式會社負責建設的9個中小型海島微電網。

同時，日本是地震等自然災害頻發國家，電力系統極易受到自然災害破壞，因此提升電力供應在自然災害下的可靠性是日本微電網發展的另一個重要方向和特點。

2011年，東日本大地震及其誘發的海嘯造成了福島第一核電站1~4號機組發生核泄漏事故，并引發了嚴重的大范圍停電。震災期間，東京電力公司轄區損失電力供應22GW，約占其峰值負荷的37%；東北電力公司轄區損失電力供應7.5GW，約占其峰值負荷的50%。然而仙臺市微電網經受住了災害的考驗，在大電網失電、獨立運行的60余個小時內通過儲能設備和燃氣發電實現了關鍵負荷的不間斷供電，有力保障了微電網內醫療護理設備、實驗室服務器等關鍵設備的正常運行。

2017年，日本政府投資330多億美元，打造多個智能防災小鎮。其主要依靠太陽能發電，鎮上的災害公營住宅、集合住宅的屋頂覆蓋著太陽能發電板，還建有大型的太陽能發電板集中池，每天能夠產生約400千瓦時的電力。小鎮配備了緊急用的生物柴油發電機和蓄電池，即便是發生災害，在系統電力停止供應的情況下，緊急用發電機也能夠保持運行至少三天。在白天，太陽能發電產生的多余電力可以儲存在蓄電池中，通過小鎮街道兩盤的低壓、高壓電線桿，與低碳素型發電所的智能系統電力網連接。管理電網的Hope可以調配電力，向用電量大的用戶售電，白天儲存的太陽能電力在夜晚能夠通過電網輸送到需要的地方。

結語

與中國能源狀況相比，日本有著更為艱難的局面，但是其努力在供給和需求方面做努力，沒有使能源問題成為影響經濟發展的約束性障礙，值得我們借鑒。同時，針對微電網可以為電網解決大規模可再生分布式電源，可提高供電可靠性等特點，日本政府大力推廣發展微電網，以提高其電力供應的抗災害能力及彌補核電關停造成的電力缺口。這為我們國家建設微電網提供了一定的思路，應該因地制宜從實際需求出發對微電網建設方案進行統籌考慮。

作者：劉亞玲，全國配售電企業俱樂部副秘書長。