所謂分布式能源,就是即發(fā)即用,不需要遠(yuǎn)距離輸送的能源。近年來(lái),以分布式、間歇式能源利用為核心特征的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方興未艾。各國(guó)政府對(duì)分布式能源發(fā)展寄予厚望,發(fā)展分布式電源,應(yīng)對(duì)氣候變化、保障能源安全,已經(jīng)成為世界各國(guó)能源戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。我國(guó)的分布式能源發(fā)展還處于初級(jí)階段,主要是以太陽(yáng)能和天然氣等清潔燃料為主導(dǎo)。目前,我國(guó)分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展還存在著不少問(wèn)題和障礙,涵蓋政策、技術(shù)、資源、基礎(chǔ)設(shè)施等各個(gè)方面,急需采取有效措施加以解決,才能迎來(lái)分布式能源大規(guī)模發(fā)展的春天。 一、分布式能源基本概念及其優(yōu)點(diǎn) 分布式能源系統(tǒng)是分布安置在需求側(cè)的能源梯級(jí)利用,以及資源綜合利用和可再生能源設(shè)施。分布式能源強(qiáng)調(diào)的是能源的輸送方式,而不是能源的性質(zhì)?!胺植际诫娫础被颉胺植际桨l(fā)電”對(duì)此的表述應(yīng)該是比較準(zhǔn)確的。在《第三次工業(yè)革命》一書中所提到的“分布式智能電網(wǎng)”,是分布式發(fā)電具體的應(yīng)用?!秶?guó)家電網(wǎng)關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務(wù)工作的意見(jiàn)》中的“分布式電源”,是指位于用戶附近,所發(fā)電能就地利用,以10千伏及以下電壓等級(jí)接入電網(wǎng),且單個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)總裝機(jī)容量不超過(guò)6兆瓦的發(fā)電項(xiàng)目。這不僅對(duì)性質(zhì),同時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了比較準(zhǔn)確的界定。 分布式能源系統(tǒng)具有靈活的變負(fù)荷、較低的初期投資、供電的可靠性等特點(diǎn),在世界能源領(lǐng)域越來(lái)越被重視。分布式能源是以資源、環(huán)境效益最大化確定方式和容量的系統(tǒng),根據(jù)終端能源利用效率最優(yōu)化確定規(guī)模;分布式能源采用先進(jìn)的能源轉(zhuǎn)換技術(shù),盡力減少污染物的排放;分布式能源具有技術(shù)選擇多樣性的特點(diǎn),對(duì)傳統(tǒng)集中式供電產(chǎn)業(yè)形成替代或者補(bǔ)充;分布式能源產(chǎn)業(yè)可以創(chuàng)造多種商業(yè)模式,具有實(shí)現(xiàn)價(jià)值增值、創(chuàng)造多元利潤(rùn)、提升經(jīng)濟(jì)效率的巨大潛力;分布式能源將是未來(lái)智能電網(wǎng)不可或缺的組成部分。分布式能源既是技術(shù)的進(jìn)步更是社會(huì)的進(jìn)步,技術(shù)進(jìn)步體現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的智能電網(wǎng)使得分布式成為可能,特別是在儲(chǔ)能技術(shù)不支持的前提下。社會(huì)進(jìn)步體現(xiàn)在:適合分布式發(fā)電的能源更符合人類的環(huán)保需求;分布式發(fā)電更能滿足人類更加追求多元化、民主化的需求。 二、我國(guó)分布式能源發(fā)展滯后 新能源發(fā)電無(wú)論是風(fēng)能還是太陽(yáng)能,均具有隨機(jī)性強(qiáng)、出力不穩(wěn)定、調(diào)峰調(diào)頻能力差、不能大規(guī)模儲(chǔ)存的特性,如果采用大規(guī)模集中開(kāi)發(fā)、遠(yuǎn)距離輸送方式,不僅對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行造成極大風(fēng)險(xiǎn),而且線損電量損失巨大、輸配電建設(shè)投資驚人,還容易造成棄風(fēng)限電、棄光限電現(xiàn)象,浪費(fèi)寶貴的能源資源。相反,如果在資源富集地或者用戶端推廣分散開(kāi)發(fā)模式,用電戶可以投資風(fēng)電光電,自建自發(fā)自用,調(diào)度機(jī)構(gòu)優(yōu)先調(diào)度、系統(tǒng)整體平衡調(diào)節(jié),富余電量可向電力市場(chǎng)出售,供電不足則由大系統(tǒng)補(bǔ)給。正是由于分散開(kāi)發(fā)具有諸多優(yōu)點(diǎn),許多開(kāi)發(fā)利用新能源比我國(guó)早的發(fā)達(dá)國(guó)家,風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電均采用了分散開(kāi)發(fā)、就地供電模式。例如北歐諸國(guó),風(fēng)電機(jī)組星羅棋布、三三兩兩,還有許多是單臺(tái)接入20~10千伏以及電壓等級(jí)更低的電網(wǎng),大都直接接到供電系統(tǒng)。西班牙風(fēng)電采用比較分散的開(kāi)發(fā)模式,單個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目規(guī)模都不大,“遍地開(kāi)花”,發(fā)展速度并不慢,風(fēng)電裝機(jī)總量達(dá)到了“風(fēng)電三峽”的規(guī)模水平,風(fēng)電電量占到全部電量的16%,風(fēng)電運(yùn)行容量占日負(fù)荷比例曾達(dá)到創(chuàng)世界紀(jì)錄的53%。即使風(fēng)電集中程度最高的美國(guó),單個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目規(guī)模仍很小,在全美現(xiàn)有風(fēng)電裝機(jī)4000萬(wàn)千瓦中,大于20萬(wàn)千瓦的風(fēng)電場(chǎng)個(gè)數(shù)僅占總數(shù)的4%~5%。 光伏發(fā)電同樣如此,國(guó)際上分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)占光伏發(fā)電的比例達(dá)到67%左右,德國(guó)、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的分布式光伏發(fā)電所占比例更是高達(dá)80%以上。如德國(guó)光伏發(fā)電2011年底超過(guò)2300萬(wàn)千瓦,超過(guò)我國(guó)三峽水電站裝機(jī)規(guī)模,基本都分散地建在用電戶屋頂,分布式接入系統(tǒng)。與之相比,中國(guó)分布式光伏應(yīng)用比例較低。據(jù)中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,截至2012年,我國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)建設(shè)容量7.97GW,其中大型光伏電站4.19GW,分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)3.78GW,分布式發(fā)電比例約為47%。需要指出的是,此47%的比例中還涵蓋了之前“金太陽(yáng)”示范項(xiàng)目的總裝機(jī)規(guī)模,與國(guó)外光伏分布式利用形式上也有所差別,差距是不言而喻的。 二、我國(guó)分布式能源發(fā)展面臨重要機(jī)遇 分布式能源具有清潔、高效和經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn),隨著支持政策的陸續(xù)頒布,分布式能源正在成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的重要方式。來(lái)自于政府的支持政策與市場(chǎng)自發(fā)的探索推動(dòng)分布式能源商業(yè)模式逐步成熟,分布式能源在我國(guó)已具備規(guī)模發(fā)展的條件。分布式能源不是今天的發(fā)明創(chuàng)造,而是發(fā)電技術(shù)螺旋式發(fā)展的一個(gè)過(guò)程,人類最早的發(fā)電系統(tǒng),都是分布式能源,今天的分布式能源注入了全新的理念,裝備了最先進(jìn)的技術(shù),能效和效能代表當(dāng)今供能技術(shù)最高水平。分布式能源與電網(wǎng)是辯證統(tǒng)一關(guān)系:強(qiáng)大的電網(wǎng)是分布式能源的基礎(chǔ),分布式能源促使電網(wǎng)更安全,并具有了智慧;只要他們?cè)敢?,他們的能力就可以吸納4億千瓦的各類分布式能源的電量。 當(dāng)前,我國(guó)分布式能源發(fā)展面臨重要的發(fā)展機(jī)遇。天然氣分布式能源節(jié)能減排效果明顯,可以優(yōu)化天然氣利用,并能發(fā)揮對(duì)電網(wǎng)和天然氣管網(wǎng)的雙重削峰填谷作用,增加能源供應(yīng)安全性。從國(guó)際上看,天然氣價(jià)格相對(duì)走低降低了天然氣分布式系統(tǒng)的燃料成本和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。從國(guó)內(nèi)來(lái)看,未來(lái)十年將是我國(guó)天然氣生產(chǎn)規(guī)模大幅度擴(kuò)張的時(shí)期,一方面西氣東輸一線、二線供應(yīng)量穩(wěn)步提高,西氣東輸三線工程進(jìn)展順利;另一方面液化天然氣進(jìn)口和接收能力也大幅度上升,從而為天然氣分布式能源發(fā)展提供有利條件。這一切都預(yù)示著我國(guó)的分布式能源發(fā)展?jié)摿o(wú)限,即將進(jìn)入快速發(fā)展的新階段。目前,我國(guó)天然氣供應(yīng)日趨增加,智能電網(wǎng)建設(shè)步伐加快,專業(yè)化服務(wù)公司方興未艾,分布式能源在我國(guó)已具備規(guī)模發(fā)展的條件。更重要的是,近期國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始加快步伐,一系列動(dòng)作意在破局國(guó)內(nèi)分布式新能源應(yīng)用滯后的現(xiàn)狀。2013年8月15日,國(guó)家能源局公布了“7省7市”的分布式光伏示范區(qū)的項(xiàng)目名單,意欲率先以規(guī)?;绞酱蜷_(kāi)國(guó)內(nèi)分布式應(yīng)用市場(chǎng)。此次共有18個(gè)光伏應(yīng)用示范項(xiàng)目獲批,主要集中在光伏發(fā)展大省和工商業(yè)用電價(jià)格較高的東南部沿海地區(qū)。 三、我國(guó)分布式能源發(fā)展面臨的主要障礙 盡管我國(guó)分布式能源發(fā)展面臨重要機(jī)遇,但在政策、技術(shù)、資源、基礎(chǔ)設(shè)施等方面,依然存在不少瓶頸制約,阻礙了分布式能源的大面積推廣和應(yīng)用,降低了我國(guó)的能源利用效率,影響了新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度,這些問(wèn)題和障礙主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 首先,技術(shù)瓶頸導(dǎo)致發(fā)電成本居高難下。分布式能源系統(tǒng)在電網(wǎng)連接、電網(wǎng)安全、供電質(zhì)量、能量?jī)?chǔ)備、燃料供應(yīng)等方面確實(shí)存在不少的技術(shù)問(wèn)題需要解決。我國(guó)還不掌握大型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電的核心技術(shù),主要裝備還靠進(jìn)口,核心部件的保養(yǎng)和維護(hù)也依賴國(guó)外公司,這進(jìn)一步拉高了我國(guó)發(fā)展以天然氣為主的分布式能源產(chǎn)業(yè)的成本。同時(shí),由于我國(guó)分布式能源系統(tǒng)還處于起步階段,尚未形成規(guī)模經(jīng)濟(jì),電網(wǎng)企業(yè)還要新增線路改造投資,產(chǎn)業(yè)運(yùn)營(yíng)的總體成本偏高。 其次,資源保障受地域和氣候影響較大。主要表現(xiàn)在:太陽(yáng)能,能量密度低,間歇性,受氣候影響,發(fā)電成本高;燃?xì)?,燃?xì)廨啓C(jī)主要靠進(jìn)口,維護(hù)費(fèi)用高,燃?xì)獾墓┙o也是問(wèn)題;風(fēng)能的分布式使用,受環(huán)境限制;氫燃料電池發(fā)電成本高;地?zé)崮苁墉h(huán)境限制,初始投資較高;空氣熱能受環(huán)境限制;生物質(zhì)能原料成本因素不可控,存在PM2.5污染問(wèn)題,生物乙醇等成本較高。 再次,電網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施瓶頸制約明顯。目前大多地區(qū)電網(wǎng)不能適應(yīng)分布式能源發(fā)展需要,導(dǎo)致分布式系統(tǒng)上網(wǎng)和并網(wǎng)困難。我國(guó)需要大力投資構(gòu)建具備智能判斷與自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力的分布式管理的智能化電網(wǎng)系統(tǒng),并與高效的儲(chǔ)能技術(shù)相配合,從而為各種分布式能源提供自由接入的動(dòng)態(tài)平臺(tái)、為節(jié)能和需求側(cè)管理提供智能化控制管理平臺(tái)。 再則,相關(guān)專業(yè)人才嚴(yán)重缺乏。大多數(shù)開(kāi)發(fā)分布式能源的企業(yè),都專注于某一個(gè)行業(yè),比如燃?xì)?,或者太?yáng)能光伏,因此在對(duì)目標(biāo)客戶進(jìn)行分布式能源設(shè)計(jì)的時(shí)候,往往只根據(jù)自己企業(yè)的特點(diǎn),給出單一的,專業(yè)化的方案,而無(wú)法因地制宜,綜合各種因素,拿出最科學(xué)的綜合解決方案。如果能夠組合多種分布式能源主體,因地制宜,設(shè)計(jì)出一個(gè)綜合方案,力求其經(jīng)濟(jì)上的合理性,必將大大推進(jìn)分布式能源的發(fā)展,而目前國(guó)內(nèi)嚴(yán)重缺乏這類人才。 最后,市場(chǎng)尚需要培育和完善。因?yàn)槭芙ㄖ问?、法律、產(chǎn)業(yè)環(huán)境(融資、補(bǔ)貼、標(biāo)準(zhǔn))等因素影響,目前中國(guó)分布式發(fā)電短期市場(chǎng)還不會(huì)出現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展。對(duì)分布式能源系統(tǒng)的原則性鼓勵(lì)規(guī)定多散布于《節(jié)約能源法》和《可再生能源法》等法規(guī)的相關(guān)章節(jié)內(nèi),不系統(tǒng)且缺乏具可操作性的實(shí)施細(xì)則、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理流程。企業(yè)對(duì)分布式能源的前景看好,但市場(chǎng)需要培育和完善。一個(gè)不完善的市場(chǎng),短期內(nèi)難有德國(guó)80%分布式光伏發(fā)電市場(chǎng)的盛況。 |
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