《可再生能源微網(wǎng)的政策和監管》 40%的可再生能源電力將通過(guò)微電網(wǎng)實(shí)現

近日，國際可再生能源署發(fā)布《可再生能源微電網(wǎng)的政策和監管》。

1現狀和趨勢

成本大幅降低,技術(shù)進(jìn)步和相關(guān)支持政策的出臺推動(dòng)了全球范圍內離網(wǎng)可再生能源技術(shù)的應用? 據國際可再生能源署統計,2016年全球約有1.33億人口享受離網(wǎng)技術(shù)提供的服務(wù),至少900萬(wàn)人口接入到可再生能源微電網(wǎng)中,1.24億人口使用太陽(yáng)能照明解決方案和太陽(yáng)能家庭系統?(圖 1.1)

獨立系統代表了電力接入“階梯”的第一步?這些通常只能提供基本服務(wù),但技術(shù)的進(jìn)步和能效的提高為系統后續支撐其他應用發(fā)展提供了無(wú)限的可能性?

在電氣化的綜合解決方案中,獨立系統可以幫助實(shí)現基本電力接入帶來(lái)的直接經(jīng)濟,社會(huì )和環(huán)境收益,并推動(dòng)對更大規模微電網(wǎng)或微電網(wǎng)擴展的需求?

可再生能源微電網(wǎng)(專(zhuān)欄1.2)架起了基于大電網(wǎng)的解決方案與獨立系統之間的橋梁? 利用本地可用資源,這種系統可以提供更廣泛的電力服務(wù),范圍從基本需求(例如,照明和移動(dòng)充電)到更高層的需求(例如,用于商業(yè),生產(chǎn)負荷)?

專(zhuān)欄1.2可再生能源微電網(wǎng)定義

可再生能源微電網(wǎng)利用技術(shù)來(lái)駕馭太陽(yáng)能，水電，生物質(zhì)能，風(fēng)能和/或混合能源(后者能夠利用儲能或例如柴油發(fā)電廠(chǎng))。 它們的容量從低于1千瓦(kW)到10兆瓦(MW)不等(IRENA，2016b)。 微電網(wǎng)可以與大電網(wǎng)連接或者獨立運行(表1.1)。 獨立運行的微電網(wǎng)對于非電氣區域尤其重要，并且可以在以后隨時(shí)與大電網(wǎng)互聯(lián)。

在過(guò)去十年中,可再生能源微電網(wǎng)的數量穩步增長(cháng)? 小型水電微電網(wǎng)是最廣泛應用的,將大多數終端用戶(hù)連接到微電網(wǎng)中(圖1.2)?由于成本的快速降低和技術(shù)的大幅改進(jìn),太陽(yáng)能光伏(PV)最近得到了迅猛增長(cháng),從2008年的11兆瓦容量增加到2017年的308兆瓦?

使用太陽(yáng)能微電網(wǎng)的用戶(hù)數量在2016年達到了210萬(wàn)(國際可再生能源署,2018a)? 水電作為一項相當成熟的技術(shù),從2017年的418兆瓦穩步增長(cháng)到2018年的509兆瓦,在此期間用戶(hù)數量達到600多萬(wàn)?

在區域層面,亞洲擁有最多的微電網(wǎng)受益者,其發(fā)展主要由政府?當地私營(yíng)部門(mén)和社區引導? 2008年至2016年,亞洲地區微電網(wǎng)使用人數增加了三倍,達到880萬(wàn)人? 在同一時(shí)期,非洲增加了六倍,從剛剛超過(guò)20萬(wàn)增加到130萬(wàn)? 鑒于可再生能源微電網(wǎng)解決方案的競爭力日益增強以及國家擴大部署的努力,這一趨勢將持續下去?

2擴大可再生能源微電網(wǎng)部署

可再生能源微電網(wǎng)預計將在及時(shí)填充電力供應缺口方面發(fā)揮重要作用? 事實(shí)上,據估計,在2016年至2030年之間,可再生能源將為大約60%的新接入電力需求連接提供電力,其中約40%將通過(guò)微電網(wǎng)實(shí)現(國際能源署,2017)? 但要實(shí)現這一目標,需要擴大當前的部署水平?

如圖1.3所示,為可再生能源微電網(wǎng)建立有利環(huán)境取決于幾個(gè)因素? 其中包括政策和法規?體制框架?交付模式和融資,技術(shù)解決方案,能力建設和跨部門(mén)合作(國際可再生能源署,2017a)? 其中一些因素相互關(guān)聯(lián)?

例如,在許多情況下,專(zhuān)用的微電網(wǎng)政策和法規不僅涉及許可和稅收,還涉及項目公共融資的范圍和性質(zhì)? (國際可再生能源署, 2018c).

此外,若干交叉問(wèn)題也會(huì )影響微電網(wǎng)的長(cháng)期可持續性和社會(huì )經(jīng)濟影響? 首先,必須將性別因素考慮納入政策和計劃的設計?能力建設舉措?技術(shù)應用以及交付和融資模式? 其次,采用多利益合作方伙伴關(guān)系方法將確保電力供應方案的包容性和適應性?

可再生能源微電網(wǎng)有多種實(shí)現方式,例如社區擁有的微電網(wǎng)系統,私營(yíng)太陽(yáng)能光伏直流(DC)小型微電網(wǎng)和公私合作伙伴關(guān)系(PPP)? 為了進(jìn)一步加快部署,需要公共和私營(yíng)部門(mén)共同作出努力? 公共融資將需要由私人資金來(lái)補充(IIED,2014; NREL,2015; IEA,2017; ARE,2018)以確保為最脆弱和最邊緣化的社區提供公平的服務(wù)? 一些政府試圖吸引私營(yíng)部門(mén)參與到政府微電網(wǎng)部門(mén)中,以期獲得額外融資?進(jìn)行長(cháng)期部署?維護基礎設施資產(chǎn)并鼓勵成本和技術(shù)優(yōu)化(IRENA,2016a)?

私營(yíng)部門(mén)參與到微電網(wǎng)中的一個(gè)主要障礙是缺乏專(zhuān)門(mén)的政策和法規(EUEI PDF,2014)? 鑒于消費者基礎的成本結構?規模和經(jīng)濟狀況以及電力銷(xiāo)售規模的不同,傳統的電力部門(mén)政策和監管框架并不適用于微電網(wǎng)?投資回報時(shí)間長(cháng)?回報率低以及二級市場(chǎng)潛在空間小(ARE,2015)都是私人投資的一些瓶頸因素? 因此,一些國家已經(jīng)為微電網(wǎng)發(fā)展制定了專(zhuān)門(mén)的政策和法規,有些國家正在這樣做? 這些國家為決策者,監管者和其他利益相關(guān)者提供了寶貴的經(jīng)驗?

3聚焦政策和法規

通過(guò)目標和計劃將可再生能源微電網(wǎng)解決方案納入國家電力接入戰略的主流是重要的第一步,為市場(chǎng)發(fā)展提供堅實(shí)的基礎,并激勵不同的利益相關(guān)者定制解決方案以提供能源服務(wù)(IRENA,2018a)? 許多國家已經(jīng)引入了微電網(wǎng)目標,如總容量?系統數量?連接數或服務(wù)人數等? 一些目標指定了要使用的技術(shù)(例如,太陽(yáng)能,微型水力發(fā)電,柴油混合發(fā)電)?

一些國家支持具有專(zhuān)門(mén)政策?法規以及稅收和財政支持機制的目標? 由于多種因素影響微電網(wǎng)的發(fā)展(如圖1.3所示)。

因此需要采取各種措施來(lái)擴大部署規模,確保增長(cháng)的可持續性,并最大限度地提高電力供應的社會(huì )經(jīng)濟效益? 這些措施可分為三個(gè)級別(圖1.4)

1.一級措施與國家能源框架有著(zhù)內在的聯(lián)系,并且仍然屬于能源事務(wù)部門(mén)授權的公共機構的職權范圍,例如能源部? 其中包括與電力部門(mén)相關(guān)的政策和法規,農村電氣化計劃,監管框架,質(zhì)量標準以及為微電網(wǎng)項目提供的直接財政支持?

2.二級措施并非直接歸屬能源部門(mén),但極大地影響微電網(wǎng)發(fā)展? 這些通常由非能源部門(mén)和相關(guān)公共機構實(shí)施? 它們包括與稅收,土地權,環(huán)境保護和金融業(yè)有關(guān)的政策?

3. 三級措施有助于為微電網(wǎng)發(fā)展提供更廣泛的有利環(huán)境? 這些措施可以有效促進(jìn)一級和二級措施的實(shí)施,與此同時(shí),間接支持該部門(mén)(盡管其效果無(wú)法輕易衡量或直接歸因)? 這些可以由地方機構或外部機構(例如,發(fā)展金融機構,非政府組織等)實(shí)施? 這些措施的例子包括能力建設,數據收集和努力增加與其他部門(mén)的協(xié)同作用?