影响离网岛屿微电网发展的治理与制度因素：来自菲律宾维萨亚斯地区的证据

《Energy for Sustainable Development》：Governance and institutional factors shaping microgrid development in off-grid islands: Evidence from the Visayas Region, Philippines

　　

治理障碍仍是制约岛屿微电网发展的关键因素。规划缺乏协调以及地方技术专长不足等问题，是当前面临的突出挑战。尽管各地区的电力系统可能有所不同，但仍面临相似的运营、财务和制度挑战，这些都影响着微电网的发展。机构碎片化，而非技术或资源限制，才是束缚岛屿微电网发展的根本原因。政策改革势在必行，以加速岛屿微电网的发展。

**引言**

全球正在开展一系列工作以实现能源可持续性和应对气候变化。各国和社区正在实施新型系统以提升电力供应的效率和可靠性。推动偏远地区电气化以及满足日益增长的需求，凸显了对可再生能源的迫切需求，从而需要将其与现有系统相结合（Salac等人，2024）。

微电网系统因其为提高电力网络弹性和增加偏远地区可再生能源利用提供切实可行的解决方案而广受欢迎。微电网是小型电力网络，将负荷、分布式发电和储能设备整合在特定区域内，既可以与主电网并网运行，也可以独立运行（美国能源部电网部署办公室，2024）。它们被视为智能电网的重要组成部分，对于提高供电可靠性和实现电网独立性具有关键作用（Ton & Smith, 2012）。微电网具有独特的属性，如规模、复杂性及其他特征。然而，它们通常包含发电源（如太阳能光伏、风力涡轮机和柴油发电机）、储能系统以及用于协调分布式能源、平衡负荷以及与主电网并网或离网的控制系统（Soshinskaya等人，2014）。传统上，微电网被定义为使用分布式能源的独立能源系统，可与服务主电网的负荷并行运行或独立运行。早期研究强调了微电网的多项优势。它们可以减少输配电过剩容量，通过降低燃料使用和减少配电损耗来提高效率。微电网通过高效管理现场能源资源提高可靠性，并通过独立运行服务于关键负荷来支持能源安全。它们还通过削峰和移峰实现经济节约，并通过整合更清洁的能源减少碳足迹（Sanchez, 2011）。除了运营灵活性之外，重要的实施驱动因素还包括减排、成本效益、可靠性以及微电网向偏远地区供电的能力。微电网还支持可再生能源的整合，并作为应用研究、示范和技术开发的平台（美国能源部，2021）。

微电网可分为公用事业型、工商业型和偏远型。公用事业微电网由公用事业公司拥有和运营，可以促进分布式资源的引入，并有助于应对当地负荷增长以减少拥堵。工商业微电网支持关键或敏感负荷，如数据中心、大学校园和购物中心，这些设施需要高电力质量和可靠性。在主电网故障、维护或其他情况下，这些微电网可以切换至孤岛模式。偏远微电网或离网微电网位于主电网之外，旨在为消费者提供本地可用电力。这些自治微电网未来可能会连接到主网络。由于微电网在配电层面接入，因此也可以按架构进行分类。Patrao等人进一步根据交流、直流或混合配电母线对低压微电网架构进行了分类（Patrao等人，2015）。

自20世纪末以来，国际上已有关于微电网概念的讨论，但菲律宾直到最近才开始采用结构化政策并在大规模上加以制度化。2022年，随着《微电网系统法》（共和国法案第11646号）的通过，菲律宾正式建立了在供电不足和未供电地区部署微电网的国家框架，标志着从捐助者驱动或试点项目向受监管实施的转变（菲律宾国会，2022）。市场发展和法规整合仍在进行中，这从2025年持续发布和修订的实施细则中得到体现（菲律宾能源部，2025）。在最近的菲律宾离网电气化研究中，微电网研究和部署被描述为正在增长但仍处于成熟阶段，特别是在社会制度和环境维度方面（Salac等人，2024）。

本研究强调维萨亚斯地区，以确定该地区如何支持国家目标，这种区域方法可以最大限度地减少可能不适用于另外两个岛屿群——吕宋和棉兰老岛的泛化。同时，也必须从社区层面着手解决可持续发展目标7，即确保所有人获得可负担、可靠、可持续和现代化的能源。维萨亚斯地区虽然已基本实现电气化，但仍面临重大挑战，许多岛屿仍未得到充分服务。应对微电网的机遇和挑战将为更好地了解不同利益相关方如何向偏远和离网岛屿提供可靠能源供应铺平道路。此外，本研究还可以鼓励其他可持续微电网的发展。

具体而言，本研究旨在：（1）展示微电网的技术格局，并评估维萨亚斯地区微电网发展的现状；（2）对选定的岛屿案例进行描述，以识别微电网发展中反复出现的障碍；（3）评估岛屿环境下微电网部署的条件、机遇和挑战；（4）识别支持该地区有效微电网开发和可持续性的赋能因素；（5）为离网岛屿社区微电网的规划、实施和管理制定面向政策和实践的建议。

菲律宾能源产业的战略定位由《2023–2028年菲律宾发展计划》、《我们共同的愿景2040》（AmBisyon Natin 2040）以及联合国可持续发展目标所引导。能源部追求ARC目标：扩大获得可负担能源的途径、提高能源供应的可靠性和韧性，以及推广清洁和可持续能源（Sinocruz, 2025）。《2023–2050年菲律宾能源计划》（PEP）概述了该国在安全、可负担性和可持续性方面的长期能源战略。该计划旨在提供普遍电力服务、提高可再生能源利用并改善能源系统。该计划目标是在2030年使可再生能源在电力结构中的占比达到35%，2040年达到50%，并在2028年实现家庭普遍电气化，但主要制约因素依然存在，包括薄弱的电网基础设施、区域能源获取差距以及技能短缺（Magoncia等人，2026）。

菲律宾电力系统有三大主要岛屿电网：吕宋、维萨亚斯和棉兰老岛。截至2024年，吕宋电网占总发电量和装机容量约71.9%；维萨亚斯占12.6%；棉兰老岛占15.5%（能源部，2025a）。吕宋电网的负荷中心为大都会马尼拉，大部分发电位于吕宋北部、中部和南部。维萨亚斯电网由五个子电网组成：宿务、莱斯特-萨马、内格罗斯、帕奈和保和。海底电缆连接维萨亚斯各子电网，在维萨亚斯各岛屿之间共享多余发电量（菲律宾国家电网公司，2024）。吕宋通过莱特-吕宋350千伏（高压直流）线路与维萨亚斯相连。该线路具有440兆瓦的传输容量，实现了电网之间的电力共享（日立能源，2025）。2024年，450兆瓦棉兰老岛-维萨亚斯互联项目（MVIP）开始运行，实现了维萨亚斯和棉兰老岛之间的双向电力传输（Sarmiento, 2025）。

截至2024年12月，输电资产包括23,109线路公里：吕宋9,928线路公里，维萨亚斯6,710.596线路公里，棉兰老岛6,469.76线路公里（菲律宾国家电网公司，2024）。国家电力公司-小型电力公用事业组（NPC-SPUG）被指定负责未连接主电网地区的电气化工作。这些是小型、孤立的岛屿电网，其中大多数以柴油为动力。NPC通过其在菲律宾192个自治市的272座SPUG发电厂为传教地区提供电力（国家电力公司，2026）。

在1987年之前，电力生产完全是政府所有的NPC的职责。独立发电商（IPPs）贡献了相当大比例的总发电量。2001年6月，《电力产业改革法》（EPIRA）建立了全面重组和电力产业私有化的法律框架。据此，电力产业正式被划分为若干独立的功能领域：发电、输电、配电和供电。输电和配电具有垄断特征并受到监管，而发电和供电则在竞争性环境中运营。这一结构构成了后续支持去中心化电气化的政策基础，包括微电网系统的发展。

在世界银行《可持续能源监管指标》（RISE）中，菲律宾2023年在电气化治理和规划方面得分为57.1/100。尽管国家电气化率较高，这一中等分数仍然存在（世界银行集团能源部门管理援助计划，2025）。截至2024年，菲律宾家庭电气化率已达到约94.75%，相当于约2,790万户家庭获得电力供应，但仍有若干地理位置孤立和处于不利地位的社区服务不足（能源部，2025b）。尽管能源获取有所改善，且该国是全球第三大地热能源生产国，但其电力结构仍严重依赖化石燃料。煤炭占总发电量的62%以上（Ember能源研究公司，2023），而地热仅占9.1%（菲律宾国家地热协会，2025）。菲律宾仍是能源净进口国，国内能源生产不足以满足全国需求，因此导致该地区电费相对较高（美国能源信息署，2020）。

《微电网系统法》（RA 11646）建立了在供电不足和未供电地区开发微电网的法规。该法案允许合格的微电网服务提供商（MGSPs）在不获取国会特许经营权的情况下运营，但必须获得能源管理委员会（ERC）的运营许可。该法案实施竞争性选择程序（CSP），并促进可再生能源和当地能源的利用。该法规强制要求私营部门参与，并在维萨亚斯等岛屿地区实施混合型可再生能源系统。它们还有助于识别将更多微电网整合到现有基础设施中的方法。

RA 11646界定了确定电价和补贴的程序。ERC批准零售电价并确定离网地区普遍收费使命电气化（UCME）的合格受助人。该法案还规定了配电公用事业和MGSPs可提供的服务范围。这些公司只能服务微电网服务合同规定的指定区域，在合同期限内有效。这些规定有助于解决成本回收和特许经营权重叠方面的模糊性，后者通常被认为是微电网投资的障碍。然而，将UCME会员资格限制在特定的地理和电网状态标准范围内，表明财务可行性仍然取决于对未来电网增长政策和决策的解释。

该法案尽管旨在提供帮助，但仅适用于供电不足或完全未供电的地区。此外，该法案仅允许孤立微电网系统和以孤岛模式运行的并网微电网系统，从而排除了与配电网络的同步运行。该法案规定，在建立资产回收机制的前提下，配电公用事业可在电网扩展时接管服务，这给长期投资带来了不确定性。该法案强制实施加速许可审批并处罚阻挠行为；然而，成功的实施取决于对法规的遵守以及多机构间的协作。

微电网有助于缓解能源不安全状况，提高系统韧性，并便于将可再生能源更简单地整合到电力系统中。它们特别适合离网地区或连接电网成本过高且技术上具有挑战性的地区。最近的研究继续专注于改进混合型微电网系统的技术设计和运行效率（Rivadulla等人，2023）。

微电网被引入为由发电机和相关负荷组成的系统，能够协调运行和自主运行，从而提供更高的可靠性（Lasseter & Paigi, 2004）。早期微电网研究侧重于技术架构和运行控制，如有意孤岛化、电压和频率下垂技术、负荷削减以及本地可靠性提升，而非治理、监管或实施方面的考量（Sao & Lehn, 2008; Katiraei & Iravani, 2006; Katiraei等人, 2005）。一项涵盖欧洲、美国、日本和加拿大的微电网研究、开发和示范项目综述，将技术架构、控制策略和试点实施整合为结构化框架（Hatziargyriou等人, 2007）。这些早期工作确立了微电网概念作为一个可控的、具备孤岛能力的子系统，并纳入了分布式能源，从而影响了该领域未来技术和实验研究的发展方向。后续研究证明，稳定的微电网运行需要多层次控制系统，以在变化的可再生能源发电和负荷条件下调节电压、频率和功率共享（Guerrero等人，2011）。

尽管这些方案在技术上可行，但往往局限于研究原型或资金充足的项目试点，而非大规模部署。除了技术控制挑战外，全球文献还指出，经济障碍和制度障碍减缓了偏远地区微电网的推广。一项对离网供电系统的综合综述将混合型微电网认定为适合偏远社区的可行方案，但其高昂的前期成本、需求不确定性和薄弱的政策机制阻碍了其应用（Mandelli等，2016）。对于离网岛屿环境中微电网成功的治理和制度决定因素，相关研究更为稀少。那些涉及非技术方面的研究指出，分散式岛屿电力系统的挑战并非源于技术上的不可行，而是由于权力分散、机构间协调薄弱、所有权和成本回收安排不明确，以及缺乏全面的多层级规划（Bertheau等，2020；Delina等，2021；Lammers等，2020）。然而，在菲律宾群岛背景下，以治理为导向的证据基础仍然薄弱：现有研究主要集中在针对单个岛屿的混合型系统技术经济可行性上，而决定此类系统能否实际部署、运营和跨多个岛屿持续维持的制度条件，则未得到系统性的跨案例关注。这一治理差距，加上以往研究表明制度因素在岛屿环境中起着决定性作用，为本研究提供了依据。如果制约微电网发展的关键限制是制度碎片化，而非资源稀缺或技术局限，那么就亟需一种以比较为基础、以治理为中心的分析，以使该限制变得可见且可操作。全球能源转型与微电网一节中提出的五个目标直接源于这一逻辑：目标1和2确定技术基线和反复出现的障碍；目标3考察介导部署的条件与机遇；目标4识别能够克服制度约束的有利因素；目标5将这些发现转化为面向政策和实践的性建议。

### 方法

图1概述了本研究的方法。

### 结果与讨论

本节呈现了针对比萨亚斯地区六个岛屿进行的案例研究结果。这些结果反映了文献来源与利益相关者访谈之间的三角验证。在"支持性政策与法律"一节中，对菲律宾关于电气化、可再生能源和微电网发展的法律与政策进行了综合梳理，以说明指导岛屿电气化的监管与治理框架。这为考察制度背景提供了基础……

### 结论与建议

本研究考察了菲律宾比萨亚斯地区六个岛屿社区（其中五个为离网）的微电网发展情况。比萨亚斯地区的技术图景以对柴油的高度依赖为特征，可再生能源的整合有限且大多停留在试点规模。研究表明，电力系统可因地点而异，但仍面临类似的运营、财务和制度挑战，制约了微电网的绩效与增长。

### 人类研究说明

本研究在相关研究的开展地遵循了适用的法律、监管框架和指南。根据相关法律法规及机构指南，无需伦理委员会批准。本研究遵循既定的伦理原则进行。所有参与者均自愿参与，并在数据收集前获得口头知情同意。未记录、保留或报告任何个人可识别信息。

### CRediT作者贡献声明

Maria Lorena L. Tuballa：写作—审阅与编辑、写作—初稿、方法论、调查研究、形式分析、概念化。Klint Ian V. Austero：可视化、验证、方法论、调查研究。

### 知情同意与参与者信息

所有参与者均已获得参与研究的知情同意。参与者被告知研究目的及其发现可能发表的情况。已遵守参与者的隐私权。

### 生成式AI及AI辅助技术声明

在本文撰写过程中，作者使用了AI辅助工具：Claude（Anthropic）和ChatGPT（OpenAI），以生成可能的思路、改善语言表达、提升可读性和部分选段的清晰度。所有知识产权内容及最终责任仍由作者承担。

### 利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。

### 致谢

本研究借鉴了作者早期关于离网岛屿能源系统项目的实地调研与背景数据，该项目由英国创新与科学研究部（Innovate UK，隶属于英国研究与创新局 UKRI）资助[项目编号 90314]。本研究独立开展。作者还感谢 Mylane A. Farolan、Dennis V. Salboro、Stephen T. Ragpa、Franceu A. Cacas 和 Anie A. Escarilla 参与早期项目的实地调研，以及当地地方政府单位的 Maria Lorena L. Tuballa | Klint Ian V. Austero