【正文】 業(yè)的快速發(fā)展使得世界范圍內(nèi)的市場競爭格局發(fā)生了重大變化。微電網(wǎng)控制系統(tǒng)作為微電網(wǎng)的核心產(chǎn)品，國內(nèi)目前主要的競爭者是許繼電氣、深圳市金宏威技術(shù)股份有限公司、中國興業(yè)太陽能技術(shù)控股有限公司等。（2）微電網(wǎng)控制系統(tǒng)許繼作為國內(nèi)最先研究微電網(wǎng)系統(tǒng)的公司，已經(jīng)獲取了行業(yè)的認(rèn)可，并發(fā)表論文數(shù)十篇，也收獲了4個專利，并儲備了很多有待開發(fā)的項目。同時由于太陽能光伏發(fā)電控制系統(tǒng)屬于新興市場，所發(fā)電能并入國家電網(wǎng)，對系統(tǒng)安全可靠性以及電能質(zhì)量和運行控制要求非常高，目前，憑借完備的太陽能光伏發(fā)電控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈及其組件的技術(shù)優(yōu)勢和光伏逆變器市場占有率持續(xù)提高，許繼電氣的光伏發(fā)電控制系統(tǒng)的市場競爭力在持續(xù)增強。另外潛在的競爭對手還有北京科諾偉業(yè)科技有限公司、北京計科能源新技術(shù)開發(fā)公司等?！竟夥到y(tǒng)建設(shè)集成商】以提供關(guān)鍵設(shè)備為基礎(chǔ)，以系統(tǒng)解決方案為引領(lǐng)，許繼電氣進(jìn)入光伏電站或光伏系統(tǒng)建設(shè)的集成業(yè)務(wù)，這包括電氣設(shè)備的EPC模式以及整個光伏電站或系統(tǒng)建設(shè)的EPC模式。從系統(tǒng)的角度全面把握光伏電站系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計、安全穩(wěn)定運行仿真分析、電能質(zhì)量監(jiān)測治理、光伏電站與電網(wǎng)的智能交互等，提供光伏電站建設(shè)的系統(tǒng)解決方案。【系統(tǒng)解決方案提供商】從光伏發(fā)電的發(fā)展情況來看，光伏發(fā)電在開發(fā)條件、發(fā)電技術(shù)、發(fā)電經(jīng)濟(jì)性、政策環(huán)境等方面具有一定優(yōu)勢，而在并網(wǎng)方面不具備優(yōu)勢。因此，立足于聚焦，將光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品的盈利點放在主要關(guān)鍵電氣設(shè)備及系統(tǒng)上，如光伏并網(wǎng)逆變器、控制器、智能匯流箱以及光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)和光伏發(fā)電預(yù)測系統(tǒng)上。（1）光伏發(fā)電控制系統(tǒng)【核心產(chǎn)品提供商】光伏電站主要設(shè)備為光伏電池組件、逆變器、控制器、匯流箱以及升壓箱變、無功補償設(shè)備等，系統(tǒng)級產(chǎn)品主要為光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)和光伏發(fā)電預(yù)測系統(tǒng)。根據(jù)2020年非化石能源消費比重15%目標(biāo)，假設(shè)核電僅達(dá)到7000萬千瓦，光伏發(fā)電規(guī)模有望高于之前規(guī)劃的5000萬千瓦，達(dá)到10000萬千瓦；假設(shè)核電僅達(dá)到6000萬千瓦，光伏發(fā)電規(guī)模有望高達(dá)到15000萬千瓦。2011年國內(nèi)光伏裝機在2000兆瓦左右，是2010年400兆瓦的5倍。（2）微電網(wǎng)控制系統(tǒng)十二五期間我國將大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，包含了分布式能源在配用電側(cè)的接入的微電網(wǎng)將具有極大的發(fā)展空間；微電網(wǎng)的發(fā)展勢必對目前的供配電結(jié)構(gòu)和運行帶來新的影響，其相關(guān)的產(chǎn)品形成的產(chǎn)業(yè)具有廣泛的市場空間，預(yù)計“十二五”期間微電網(wǎng)控制系統(tǒng)建設(shè)的市場容量將達(dá)到5000套左右，按照每套控制系統(tǒng)500萬元計算，需求空間250億左右，每年平均市場需求規(guī)模將達(dá)到50億元左右。據(jù)保守估計，2020年，國內(nèi)的光伏裝機容量目標(biāo)至少要到5000萬千瓦。光伏發(fā)電在所有可再生能源中發(fā)展速度最快。按照國家對建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的規(guī)劃，未來將需要大量的智能電網(wǎng)產(chǎn)品用于電網(wǎng)建設(shè)。隨著有關(guān)扶持政策的有序推出，可以預(yù)見我國的分布式能源即將進(jìn)入規(guī)模實施階段。近期出臺的“新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃”規(guī)劃期（2011年－2020年）將累計直接增加投資高達(dá)5萬億元?！背酥?，國家還將在財稅和金融等方面專門出臺相關(guān)的扶持政策，并考慮在電價補貼、接入系統(tǒng)投資、節(jié)能獎勵等方面給予優(yōu)惠政策，制定和完善行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和并網(wǎng)運行管理體系，從而推動智能電網(wǎng)建設(shè)。表22 一套5MW光伏發(fā)電控制系統(tǒng)的設(shè)備配置序號產(chǎn)品名稱及型號單位數(shù)量備注1光伏逆變器套10500kW2防雷匯流箱臺2003直流防雷配電柜面204交流防雷配電柜面105逆變器監(jiān)控和通訊裝置及配套軟件套56監(jiān)控系統(tǒng)套1 國內(nèi)市場分析國家能源局下發(fā)了《國家能源局關(guān)于對（發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見）征求意見的函》，明確提出：到2012年擬建設(shè)1000個天然氣分布式能源項目；到2020年，在全國規(guī)模以上城市推廣使用分布式能源系統(tǒng)，裝機容量達(dá)到5000萬千瓦，并擬建設(shè)10個左右各類典型特征的分布式能源示范區(qū)域。所有設(shè)備提供就地監(jiān)控功能，采用操作按鈕或簡易操作屏方式實現(xiàn)，這樣在控制系統(tǒng)失效的情況下能就地進(jìn)行操作，以方便運行和檢修人員的工作。對未限制并網(wǎng)功率的發(fā)電系統(tǒng)，控制系統(tǒng)能從系統(tǒng)層面控制所有發(fā)電設(shè)備進(jìn)入最大功率狀態(tài)，以提高全站發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益；對限制了并網(wǎng)功率的發(fā)電系統(tǒng)，控制系統(tǒng)能從系統(tǒng)層面對發(fā)電設(shè)備自動進(jìn)行計劃停機管理，延長設(shè)備使用壽命；控制系統(tǒng)本身的設(shè)計，尤其是設(shè)備配置和通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方面，也考慮經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)，以縮小發(fā)電站的總體投資成本。控制系統(tǒng)能實時監(jiān)測各種設(shè)備的運行工況，對設(shè)備異常信號在監(jiān)控界面上進(jìn)行聲光信號的報警，以提醒運行人員進(jìn)行處理；控制系統(tǒng)能實時監(jiān)測發(fā)電電能質(zhì)量，對諧波含量等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行實時分析，發(fā)現(xiàn)指標(biāo)偏差即聲光信號報警，情況嚴(yán)重的自動對設(shè)備進(jìn)行控制調(diào)整，以確保發(fā)電系統(tǒng)能提供質(zhì)量可靠的電能。保證所有站內(nèi)電氣設(shè)備的運行安全，保證對所供負(fù)荷和并網(wǎng)電網(wǎng)的連接安全；控制系統(tǒng)提供各種自動化功能，確保運行和檢修人員能夠遠(yuǎn)離各種危險和誤操作；控制系統(tǒng)考慮所有設(shè)備、場地和廠房防盜防災(zāi)，確保資產(chǎn)安全性等。通過歷史可比日照強度等氣象、實時發(fā)電功率、統(tǒng)計發(fā)電量等數(shù)據(jù)，采用多種數(shù)學(xué)模型，實時預(yù)測下一5分鐘、下一2小時、當(dāng)日/月/年發(fā)電功率總加，及時提供給光伏電站監(jiān)控和電力調(diào)度管理部門。對不同廠家、不同類型設(shè)備的集中監(jiān)視；對天氣參數(shù)、直流開關(guān)狀態(tài)、逆變器入口電氣參數(shù)、逆變器出口電氣參數(shù)、交流開關(guān)狀態(tài)、并網(wǎng)點電網(wǎng)參數(shù)的全面監(jiān)視；對電度表、電能質(zhì)量在線儀表的集中監(jiān)視；遠(yuǎn)方大屏幕實時數(shù)據(jù)和畫面的顯示功能；遠(yuǎn)方觸摸屏實時數(shù)據(jù)和趨勢曲線的顯示功能；基于Internet的監(jiān)視畫面遠(yuǎn)方訪問功能；無人值守、短信報警功能。用戶可以將一定數(shù)量、規(guī)格相同的光伏電池串聯(lián)起來，組成一個個光伏串列，然后再將若干個光伏串列并聯(lián)接入光伏智能防雷匯流箱，經(jīng)過匯流后，通過直流斷路器輸出，與光伏逆變器配套使用從而構(gòu)成完整的光伏發(fā)電系統(tǒng)，實現(xiàn)與市電并網(wǎng)。（5）匯流箱：把太陽能電池陣列輸出直流匯集起來輸入逆變裝置，包含輸入/輸出側(cè)直流開關(guān)、逆流保護(hù)和防雷保護(hù)等輔助設(shè)備。從而實現(xiàn)了快速、超值的產(chǎn)品調(diào)試。寬電壓范圍輸入使得用戶可以更靈活的規(guī)劃太陽電池板規(guī)模。模塊化的設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)配置極大程度的減少了現(xiàn)場的維護(hù)工作。精密、堅固標(biāo)準(zhǔn)部件的使用（已在電力技術(shù)中多次使用并通過全球最惡劣環(huán)境條件的考驗）保證了使用壽命和可靠性。光伏并網(wǎng)逆變器提供了將太陽能轉(zhuǎn)變成電能的最佳解決方案。（3）網(wǎng)絡(luò)由可選通信接口機、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)線路等構(gòu)成，提供全站發(fā)電運行設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備的互聯(lián)通信。工具軟件：提供畫面編輯工具、用直觀的、交互的方法，編制控制調(diào)節(jié)的算法。C、C++、TCP/IP、ODBC、SQL 等軟件接口，使得應(yīng)用程序具有跨平臺的廣泛應(yīng)用環(huán)境。系統(tǒng)軟件：采用目前國際上工業(yè)控制領(lǐng)域領(lǐng)先的Unix或Windows多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件。此外，監(jiān)控裝置可每隔5 分鐘存儲一次電站所有運行數(shù)據(jù)，可連續(xù)存儲20 年以上的電站所有的運行數(shù)據(jù)和所有的故障紀(jì)錄?？刹榭疵颗_逆變器的運行參數(shù)，主要包括：直流電壓、直流電流、直流功率、交流電壓、交流電流、逆變器機內(nèi)溫度、時鐘、頻率、當(dāng)前發(fā)電功率、日發(fā)電量、累計發(fā)電量、累計CO2 減排量、每天發(fā)電功率曲線圖等。采用高性能工業(yè)控制PC 機作為系統(tǒng)的監(jiān)控主機，配置光伏并網(wǎng)系統(tǒng)多機版監(jiān)控軟件，采用RS485 通訊方式，連續(xù)不間斷對所有并網(wǎng)逆變器的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測。許繼電氣的太陽能光伏發(fā)電控制系統(tǒng)主要構(gòu)成如下圖22所示：服務(wù)主機工程師工作站遠(yuǎn)動通信監(jiān)控工作站間隔層網(wǎng)絡(luò)站控層通信接口機發(fā)電設(shè)備、升壓設(shè)備、儲能設(shè)備和輔助設(shè)備測控裝置計量裝置監(jiān)測裝置記錄裝置圖22太陽能光伏發(fā)電控制系統(tǒng)構(gòu)成（1）站控層由監(jiān)控工作站、可選服務(wù)主機、可選工程師工作站和遠(yuǎn)動通信裝置構(gòu)成，提供全站設(shè)備運行監(jiān)控、運行管理和與電網(wǎng)調(diào)度中心通信。許繼電氣的太陽能光伏發(fā)電控制系統(tǒng)是基于許繼電氣的ICS8000信息控制系統(tǒng)平臺實現(xiàn)的，ICS8000平臺全面提供光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)業(yè)務(wù)開發(fā)與實施所需的數(shù)據(jù)存儲與管理、消息總線和服務(wù)總線、公共服務(wù)、平臺功能和安全防護(hù)等功能，其中公共服務(wù)又包括數(shù)據(jù)服務(wù)、圖形服務(wù)、事件/告警服務(wù)、文件服務(wù)、權(quán)限服務(wù)、消息郵件服務(wù)和工作流服務(wù)，平臺功能包括數(shù)據(jù)庫管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、人機界面、系統(tǒng)管理、權(quán)限管理、CASE管理、數(shù)據(jù)采集與交換、報表管理、并行計算管理等功能。一套微電網(wǎng)控制系統(tǒng)的設(shè)備配置如下表所示。（5）分布式能源仿真功能。（4）微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行。（3）包含微網(wǎng)的配電網(wǎng)控制保護(hù)功能。（2）微網(wǎng)集中控制功能。許繼電氣的分布式能源控制系統(tǒng)產(chǎn)品實現(xiàn)的主要功能如下：（1）監(jiān)控功能。減負(fù)限電控制技術(shù)通過控制各個分布式能源內(nèi)部的分布式電源、儲能最大化出力和負(fù)荷最小化用電，實現(xiàn)分布式能源對配電網(wǎng)功率的緊急支撐。分布式能源能量平衡控制技術(shù)通過調(diào)節(jié)分布式電源出力、儲能充放電、負(fù)荷的停供電等實現(xiàn)分布式能源并離網(wǎng)狀態(tài)下的各種能量平衡需求。分布式電源發(fā)電預(yù)測技術(shù)通過天氣預(yù)報信息、歷史氣象信息和歷史發(fā)電信息，預(yù)測分布式電源的發(fā)電量，實現(xiàn)間歇性分布式電源發(fā)電預(yù)測，保證分布式能源綜合用電的可預(yù)測性。分布式電源逆變器擔(dān)當(dāng)無功補償設(shè)備技術(shù)是逆變器在分布式電源無有功出力時，通過吸收少量有功而補償系統(tǒng)無功，擔(dān)當(dāng)分布式能源內(nèi)部無功補償設(shè)備。分布式電源自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)是分布式電源根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)自適應(yīng)選擇最大功率跟蹤控制、被調(diào)度有功無功出力控制或恒頻恒壓控制。當(dāng)分布式能源集中控制層收到調(diào)度中心的設(shè)置命令時，利用功率平衡控制功能實現(xiàn)分布式能源分布電源出力和負(fù)荷用電狀態(tài)的控制，實現(xiàn)配網(wǎng)調(diào)度對分布式能源的調(diào)度。（3）調(diào)度控制層。利用綜合分析、快速控制各分布式電源和負(fù)荷實現(xiàn)分布式能源安全穩(wěn)定運行。由并離網(wǎng)控制器、就地集中控制器、分布式能源負(fù)荷控制器、分布式電源控制器、儲能控制器組成，其中分布式電源控制器和儲能控制器可以集成到逆變器中，也可以獨立存在并可與逆變器通訊實現(xiàn)對逆變器輸出的調(diào)節(jié)。三層控制結(jié)構(gòu)如下圖所示。許繼電氣的分布式能源控制系統(tǒng)產(chǎn)品采用先進(jìn)的分布式能源三層控制體系，即分別從分布式電源就地控制層、分布式能源集中控制層、配電網(wǎng)調(diào)度層三個層面進(jìn)行分布式能源全面的控制。分布式能源站由于實現(xiàn)了熱電冷三聯(lián)供，加之蓄冷空調(diào)等技術(shù)的應(yīng)用，將有利于改善電力供應(yīng)的緊張局面。在2020年中國國內(nèi)生產(chǎn)總值比2000年翻兩番，全面實現(xiàn)小康社會的大目標(biāo)下，三產(chǎn)和建筑能耗將快速增加，空調(diào)制冷和采暖用電負(fù)荷也將大幅增長，這使終端能耗結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化。而分布式能源系統(tǒng)直接安裝在用戶端，通過在現(xiàn)場對能源實現(xiàn)梯級利用，減少中間輸送環(huán)節(jié)損耗，實現(xiàn)資源利用最大化，對提高能源利用效率具有非常重要的意義。在總能源消耗中，生產(chǎn)用能，特別是工業(yè)能源消費始終是能源消耗的主要部分，約占總能耗的70％。（2）提高能效的需要由于種種原因，我國的能源利用率僅有33％，比發(fā)達(dá)國家低近10％，主要產(chǎn)品單位能耗比世界平均水平高30％。分布式能源系統(tǒng)由于實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)能源梯級合理利用，能效可達(dá) 80％以上，超過燃煤火電機組1 倍，SO2和固體廢棄物排放幾乎為零，溫室氣體（CO2）減少 50％上，NOx減少80％，成為中國能源技術(shù)發(fā)展的方向。全國流經(jīng)城市的河流中，90％的河段受到比較嚴(yán)重的污染，75％的湖泊出現(xiàn)了負(fù)營養(yǎng)化問題，酸雨的影響面積占到國土面積的1/3，是目前世界三大酸雨區(qū)之一。自20世紀(jì)90年代中期以來，我國經(jīng)濟(jì)增長有2/3是在環(huán)境污染和生態(tài)破壞的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，大氣污染造成的損失已經(jīng)占到了GDP的3％。并且微電網(wǎng)項目市場需求量非常巨大，尤其隨著國家、企業(yè)對可再生能源發(fā)電的重視，分布式電源越來越多地被要求就近接入用電網(wǎng)，實現(xiàn)統(tǒng)一管理分布式電源和重要負(fù)荷的微電網(wǎng)的需求也日益明確和迫切。為使分布式能源能夠離網(wǎng)運行，提高分布式能源利用率，緩解分布式能源對電網(wǎng)的沖擊，出現(xiàn)了一種新的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和技術(shù)—微電網(wǎng)。目前我國正處于能源高度消耗的工業(yè)化中期，工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加深以及人口的不斷增長，對電力需求的日益增長，基于環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的需求，我們更應(yīng)該考慮開發(fā)可再生能源以及如何更節(jié)約、更高效的使用能源。我國分布式能源的發(fā)展要有準(zhǔn)確合理的定位。不論是從基礎(chǔ)理論和歐美國家的發(fā)展現(xiàn)實來看，分布式能源都不會取代傳統(tǒng)的集中供能方式，只能是集中供能方式的重要補充。三是解決偏遠(yuǎn)或人口稀少地區(qū)的能源供應(yīng)問題。二是促進(jìn)可再生能源的開發(fā)利用，減少污染物排放。分布式能源在能源體系中的作用包括：一是實現(xiàn)能源資源的優(yōu)化利用，提高能源利用效率。隨著分布式能源技術(shù)的發(fā)展，分布式能源具有的能源綜合利用效率高、污染少、能耗低等優(yōu)點逐步顯現(xiàn)，逐漸成為能源開發(fā)利用的一個重要方式。項目前期工作已經(jīng)在有條不紊的進(jìn)行，建設(shè)方案、投標(biāo)方案、設(shè)備采購方案等必要的工作都在準(zhǔn)備中。目前，國家電網(wǎng)公司正在北京建設(shè)智能電網(wǎng)研究院，重點在開展智能電網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)研究，許繼集團(tuán)本部也成立了智能電網(wǎng)技術(shù)研究中心，重點開展智能電網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面的研究，以國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院為技術(shù)研發(fā)龍頭，許繼智能電網(wǎng)研究中心為產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)支持，在技術(shù)方面已初步具有配套保障能力。為此，許繼電氣特向上級部門申請“智能微電網(wǎng)及新能源控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項目”。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷深入，市場容量不斷擴大，許繼電氣目前的產(chǎn)能及研發(fā)無論是在標(biāo)準(zhǔn)上、場地上、還是在規(guī)模上都已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需求。光伏產(chǎn)業(yè)作為新能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，受到越來越多的關(guān)注，世界各國都把開發(fā)利用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)作為能源戰(zhàn)略的重點，提出明確的產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)，制定鼓勵產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律和政策?！笆濉逼陂g，我國光伏產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)處于快速發(fā)展階段，同時也面臨著大好機遇和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。另一方面，其他領(lǐng)域如半導(dǎo)體企業(yè)、顯示企業(yè)攜多種市場資本正在或即將進(jìn)軍光伏行業(yè)。 項目的提出目前，各主要發(fā)達(dá)國家均從戰(zhàn)略角度出發(fā)大力扶持光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展，如德國、西班牙等制定了上網(wǎng)電價法支持太陽能光伏發(fā)電，美國、日本等則持續(xù)通過“太陽能屋頂”計劃等推動應(yīng)用市場。奧巴馬總統(tǒng)提及“到2015年，美國將有100萬輛電動汽車投入使用”或?qū)崆皩崿F(xiàn)。自2009