分布式新能源兼具經(jīng)濟效益和生態(tài)效益

分布式能源追求終端能源利用效率的最大化，采用需求應(yīng)對式設(shè)計和模塊化組合配置，可以滿足用戶多種能源需求，能夠?qū)Y源配置進行供需優(yōu)化整合。分布式能源依賴于先進的信息技術(shù)，采用智能化、網(wǎng)絡(luò)化控制和遠程遙控技術(shù)，可實現(xiàn)過程現(xiàn)場的無人值守。同時，它也依靠于能源服務(wù)公司系統(tǒng)化的社會化能源技術(shù)服務(wù)體系，實現(xiàn)投資、建設(shè)、運行和管理的專業(yè)化運作，以保障各能源系統(tǒng)的安全可靠運行。分布式能源有助于降低社會經(jīng)濟運行總體成本。分布式能源直接連接用戶，配網(wǎng)過網(wǎng)費核算成本很低，分布式能源的銷售價格會比較接近發(fā)電成本，能大幅降低實體經(jīng)濟用電負擔(dān)，使中小企業(yè)有更多資金投入技術(shù)研發(fā)和升級。分布式能源讓能源生產(chǎn)靠近需求側(cè)，將電力線損和熱(冷)力管損等降到最低，以“溫度對口，梯級利用”為原則，按照不同熱力溫度對能源進行不同程度的利用，可大幅提升能效。無論分布式天然氣還是分布式光伏、分散式風(fēng)電，都屬于清潔高效能源，能顯著降低廢氣、廢水和固體廢棄物的排放。相比集中式，分布式發(fā)展利用田間地頭和港口河道的碎片空地，土地利用效率更高，對環(huán)境更友好。天然氣是清潔的化石能源，以燃氣為能源可以有效地降低污染，減少環(huán)境生態(tài)壓力。使用天然氣代替煤炭，減少1噸煤炭燃燒，可減少煙塵19.5kg、SO212.8kg、NOx9.08kg，天然氣燃燒PM2.5排放幾乎為零。根據(jù)全世界的成功經(jīng)驗，解決城市環(huán)境問題只有改變?nèi)剂辖Y(jié)構(gòu)，通過大規(guī)模轉(zhuǎn)換天然氣作為城市基礎(chǔ)能源，直接替代燃煤是解決問題的突破口。

分布式新能源在國內(nèi)外已經(jīng)有較多成功案例

成熟歐美市場可再生能源開發(fā)以分布式為主要形態(tài)，越來越多的證據(jù)表明，無論是一個州還是一個國家，都能夠利用可再生能源、能效、需求響應(yīng)和其他分布式能源資源替代老舊的、高成本的化石燃料熱電廠，以更低的成本為電網(wǎng)服務(wù)帶來更高的可靠性與彈性。在大型風(fēng)暴來襲時，輸電線路和基礎(chǔ)設(shè)施都可能遭到破壞。在這類災(zāi)害發(fā)生時，保持供電將比平時更加關(guān)鍵。在重建過程中，可以考慮更具有前瞻性的解決方案使得電網(wǎng)更具彈性，如使用分布式能源，尤其是通過在配電網(wǎng)配置太陽能發(fā)電和電池儲能設(shè)施等方法。

通過分布式能源有效提高電網(wǎng)彈性。美國馬薩諸塞州斯特林鎮(zhèn)的斯特林政務(wù)照明部門在該鎮(zhèn)修建了一套太陽能發(fā)電加儲能設(shè)施的微電網(wǎng)。這套3兆瓦太陽能發(fā)電和2兆瓦/3.9兆瓦時電池儲能設(shè)施能夠在該地區(qū)斷電的情況下保證鎮(zhèn)警察局和醫(yī)院急診調(diào)度中心運行至少2周的時間。美國西海岸也有這樣的案例，在加利福尼亞州博里戈斯普林斯的輸電線被閃電擊壞后，圣地亞哥電氣公司利用博里戈斯普林斯26兆瓦太陽能微電網(wǎng)為整個社區(qū)的2800名居民供應(yīng)了電力——避免了一次長達10小時的斷電事故。奧克拉科克島的電力公司TidelandEMC利用控制熱水裝置和智能恒溫器的方式限制了島上的用電負荷。屋頂太陽能和備用柴油發(fā)電機為地方水處理廠等關(guān)鍵設(shè)施提供動力。

分布式能源降低使用成本。美國班德拉州立公園坐落于圣安東尼奧市郊的班德拉市，每年夏天，這里的麥地那河都是游客避暑的熱門選擇。每到7月4日美國國慶周末長假，這一地區(qū)都會迎來大批游客。平時，這里供電的變壓器負荷系數(shù)通常維持在70%左右，但在國慶假期期間，該平均負荷系數(shù)會激增一倍，達到140%，這使得BEC公司擔(dān)心燒毀變壓器。如果更換更大的變壓器，電力公司需要花費數(shù)十萬美元的成本。更換更大的變壓器意味著為了峰值負荷建設(shè)冗余設(shè)施，也就是說，花費的高昂成本僅僅是為了一年中幾個小時的用電負荷。電力公司最終并沒有采取這種解決方案，而是選擇通過購電協(xié)議的形式安裝了一座1.9兆瓦裝機太陽能發(fā)電廠。BEC將其中100千瓦時的太陽能電力出售給了想要支持太陽能發(fā)展、但又無法在自家屋頂安裝太陽能發(fā)電設(shè)備的用戶。

光伏、風(fēng)電等分布式新能源也在我國的能源系統(tǒng)中承擔(dān)起更重要的角色。2017年全年，全國分布式光伏新增裝機量超過19GW，同比超過360%，超過前5年分布式光伏總裝機量，在新增裝機量中占比超過36%，其中戶用光伏裝機已達到2GW以上。由于我國風(fēng)能資源和用電負荷的逆向分布，中東南部低風(fēng)速區(qū)域?qū)⑹欠稚⑹斤L(fēng)電項目建設(shè)的主戰(zhàn)場。對于已告別“野蠻生長”階段、亟須提升發(fā)展質(zhì)量和優(yōu)化布局的中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)而言，發(fā)展分散式風(fēng)電是提高風(fēng)能利用率、推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然需要。中東南部地區(qū)風(fēng)電新增裝機占全國新增裝機容量的比例由2015年的23.1%，提高到2016年的46.7%和2017年前三季度的47.3%。截至2017年底，中東南部地區(qū)裝機總量占全國風(fēng)電累計裝機的25.6%。

國家政策大力扶持，應(yīng)用前景廣闊

鑒于分布式新能源的巨大經(jīng)濟社會生態(tài)效益，我國政府近年來出臺多個文件，對分布式新能源予以扶持。國家能源局于2016年在江蘇、浙江開展調(diào)研，探討分布式發(fā)電直接交易的相關(guān)問題。2017年，分布式發(fā)電市場化交易試點的文件密集下發(fā)，拉開了市場化交易帷幕。2018年1月，國家發(fā)改委和國家能源局印發(fā)了《關(guān)于開展分布式發(fā)電市場化交易試點的補充通知》，要求各地區(qū)分布式發(fā)電市場化交易試點最遲均應(yīng)在上半年全部啟動。在早前發(fā)布的《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中，中東部和南方地區(qū)的分散式風(fēng)電開發(fā)就是一大重點。2017年，《關(guān)于加快推進分散式接入風(fēng)電項目建設(shè)有關(guān)要求的通知》《關(guān)于開展分散式發(fā)電市場化交易試點的通知》等政策文件下發(fā)，提出分散式接入風(fēng)電項目不受年度指導(dǎo)規(guī)模的限制、規(guī)劃建設(shè)標準及加強規(guī)劃管理、推進分散式風(fēng)電市場化交易試點等多項利好政策，各地方政府紛紛積極響應(yīng)。目前，新疆、內(nèi)蒙古、河南、河北等地均出臺相關(guān)文件加快分散式風(fēng)電的開發(fā)建設(shè)，一些主要發(fā)電企業(yè)及中東部的重點省份也提出明確的分散式風(fēng)電項目計劃。

我國正處在工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的發(fā)展進程中，有利于同步進行區(qū)域總體規(guī)劃和分布式能源規(guī)劃，建設(shè)更多的區(qū)域型或大規(guī)模的分布式能源系統(tǒng)，發(fā)揮分布能源的規(guī)模效益，為實現(xiàn)節(jié)能減排目標提供了更有利條件。數(shù)字化技術(shù)的進步，尤其是智能電網(wǎng)等新技術(shù)的應(yīng)用普及，為分布式能源系統(tǒng)發(fā)展開拓了思路，也提供了技術(shù)基礎(chǔ)。美國現(xiàn)在有7000到8000個燃氣分布式項目，我國計劃在2020年達到1000個。包括居民建筑和公用建筑節(jié)能、老電廠與供熱廠的設(shè)備更新和擴容改造、具有高負荷密度的數(shù)據(jù)中心、區(qū)域供熱供冷、工業(yè)園與經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的能源中心等，應(yīng)用范圍向小型化和規(guī)?；膬杉墧U展，以發(fā)揮更大的社會效益。中國發(fā)展分布式能源系統(tǒng)面臨眾多機遇和推動力量，分布式能源在中國已經(jīng)具備大規(guī)模推廣的基礎(chǔ)。面臨的最大障礙是電力并網(wǎng)，然而這個問題在技術(shù)上是可以得到解決的，體制上的障礙在政府決心推動分布式能源下將得到掃除。

打破體制機制障礙，促進分布式新能源更快成長

目前，分布式新能源在開發(fā)、并網(wǎng)、交易等環(huán)節(jié)還存在諸多瓶頸，亟須打破體制機制方面的障礙，促進分布式新能源更快成長。

首先，需要國家從政策層面進一步給予支持。由于應(yīng)用在分布式能源領(lǐng)域的小型燃氣輪機、光伏組件和儲能系統(tǒng)等價格高昂，分布式能源的建設(shè)成本仍然較高，與常規(guī)能源相比，經(jīng)濟性相對較差。如果沒有國家財政政策的支持，過長的投資回收期將影響投資熱情。因此，技術(shù)開發(fā)鼓勵、投資鼓勵和稅收激勵，電力體制改革和熱力體制改革等國家有關(guān)部門的宏觀政策以及地方政府的區(qū)域發(fā)展政策，都是推廣分布式能源應(yīng)用不可或缺的外部環(huán)境。

其次，應(yīng)加快分布式能源市場交易步伐。根據(jù)地方電力交易的規(guī)定，已經(jīng)參與了全電量市場交易的企業(yè)，很難再購買分布式清潔能源。分布式發(fā)電不能就近賣給有需求的用戶，很多只能自發(fā)自用、余量低價賣給電網(wǎng)或白白棄掉，不利于分布式能源的清潔利用和能效提高。“自發(fā)自用”外的余電上網(wǎng)，由電網(wǎng)公司以當?shù)孛弘姌藯U電價收購，“自發(fā)自用”比例低于60%將會造成效益低下，而實際當中高于60%的項目少之又少。分布式發(fā)電項目市場化程度低，尚離不開政府階段性的扶持和政策傾斜。建議優(yōu)化分布式能源市場交易細則，允許用戶同時參與全電量交易與分布式交易，鼓勵優(yōu)先使用分布式清潔能源。推動分布式交易試點廣泛落地，鼓勵分布式能源參與市場競爭。

再次，進一步理順價格機制。分布式承擔(dān)了超過自身使用輸電資產(chǎn)的費用，雖然分布式發(fā)電不占用高壓輸配電網(wǎng)絡(luò)，電網(wǎng)企業(yè)收購分布式發(fā)電的電價卻等同煤電標桿電價(扣除國家補貼部分后)，意味著把分布式發(fā)電等同于遠距離輸送的煤電，未體現(xiàn)分布式發(fā)電因輸電距離近而節(jié)省的輸電費用，客觀上對分布式發(fā)電的發(fā)展形成抑制。未來應(yīng)加快輸配電價改革，形成公平合理科學(xué)的電價機制。

最后，提高電網(wǎng)接入效率。電網(wǎng)企業(yè)對分布式接入，仍然參考集中式的管理辦法，沒有明確的流程規(guī)范和服務(wù)標準，也沒有并網(wǎng)業(yè)務(wù)辦理時限。缺少針對分布式風(fēng)電并網(wǎng)接入標準的專題研究和技術(shù)要求。應(yīng)優(yōu)化電網(wǎng)接入技術(shù)標準，降低接入成本，提高接入效率。建議推動電網(wǎng)企業(yè)出臺針對分布式風(fēng)電發(fā)展的接入標準和技術(shù)規(guī)范，降低非必要的成本投入。