朱彤：能源轉型與分布式可再生能源

編者按：2019年9月5～6日，以“多元化布局和產(chǎn)業(yè)鏈延伸”為主題的“2019(第十五屆)中國分布式能源國際論壇”在北京召開(kāi)，本次會(huì )議由中國能源研究會(huì )分布式能源專(zhuān)業(yè)委員會(huì )、中國能源網(wǎng)、能源Link主辦。會(huì )上，中國科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟研究所能源經(jīng)濟室主任朱彤發(fā)表了《能源轉型與分布式可再生能源》的報告。

朱彤：我的內容不是那么技術(shù)性，主要是因為這兩天我在做能源轉型的研究、政策理論。所以從能源轉型的角度談一談對分布式能源的看法，主要是影響、重要性，以及未來(lái)的前景怎么樣。我對分布式能源的前景還是比較樂(lè )觀(guān)的。

第一，分布式能源的內涵。

第二，能源轉型對分布式能源的影響。

第三，從經(jīng)濟和能源轉型的歷史演進(jìn)來(lái)看分布式能源的重要性，分布式能源很可能就是未來(lái)的方向。

第四，分布式能源發(fā)展面臨的挑戰，主要講一些比較大的挑戰。在發(fā)展過(guò)程中，我們面臨這樣那樣的問(wèn)題，其實(shí)背后有些共性的東西。最后簡(jiǎn)單展望一下。

分布式能源并不是一個(gè)新概念，我查了一下，最早分布式能源從法律的源頭來(lái)看，應該是從1978年美國公約公共事業(yè)管理政策法規定的，后來(lái)奠定了分布式能源的法律地位。分布式能源最初也是從電力系統發(fā)展起來(lái)的，特別電網(wǎng)是一個(gè)受監管的行業(yè)，所以它的很多發(fā)展和政策本身，包括能源的鼓勵政策，包括監管的變革都有很大的關(guān)系。

分布式能源本身來(lái)講，大家談得比較多的是三個(gè)概念相互關(guān)聯(lián)的，其實(shí)有時(shí)候都是互換使用的，第一個(gè)就是分布式發(fā)電，一般來(lái)講共性的東西有這么幾個(gè)，靠近用戶(hù)側，和配電網(wǎng)連接，規模比較小，它是用可再生能源或者其他的常規能源發(fā)電，包括風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、燃料電池、渦輪機等等。

分布式能源資源，在很大程度上跟前面的分布式發(fā)電有時(shí)候是互換使用的，從定義的角度來(lái)講，除了上述提到的之外，廣義的分布式能源資源，包括與輔網(wǎng)連接的可用負荷，以及儲能，最初的時(shí)候可能是這樣的，從電源的角度，最后可能從用戶(hù)側的角度，從儲能的角度，也可以成為分布式能源的來(lái)源。

還有一個(gè)提法就是分布式能源的系統，更強調能源的梯級利用。

它的特征就是電，位置靠近用戶(hù)側，與配電網(wǎng)連接。在化石能源時(shí)代，分布式能源的發(fā)展基本動(dòng)因其實(shí)是效率和環(huán)保，它是在大電網(wǎng)和大的能源系統涉及不到的地方，它是用分布式的方式，是分布式能源系統，還是能源的分布式，它可以是利用效率的提高，同時(shí)可能環(huán)保相對比較好，這是第一個(gè)。這是分布式能源在化石能源的特點(diǎn)。

到了能源轉型當前的背景下，來(lái)認識分布式能源的話(huà)，這個(gè)背景發(fā)生了一個(gè)變化。首先分布式能源可能不是一個(gè)補充，從未來(lái)的角度，從能源轉型的角度來(lái)講，它可能是未來(lái)的方向。在能源低碳轉型的背景下，分布式作為一種提供能源服務(wù)的方式。我們講現代的能源轉型本身低碳轉型，甚至是無(wú)碳的轉型下，這種轉型背后的驅動(dòng)力是氣候變化，這是直接的動(dòng)因，直接的背景是氣候變化。所以說(shuō)用可再生能源替代化石能源，在這種背景下驅動(dòng)能源轉型?？稍偕茉幢旧碜罨镜奶匦允欠植紡V泛，而且能量密度低，所以從這個(gè)角度來(lái)講，分布式本身本地的方式和集中利用的方式比較起來(lái)，分布式可能更符合它的特性，因為它可以使得更少的能量耗費在輸送環(huán)節，而直接靠近用戶(hù)側，使更多的能量交給用戶(hù)使用，這是它本身的原因。

第二從經(jīng)濟學(xué)的視角來(lái)看，實(shí)際上分布式能源本身要放在整個(gè)工業(yè)革命或者社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展大背景下看，近10年以來(lái)其實(shí)有一個(gè)大的趨勢，很多技術(shù)，很多組織方式都是扁平化，包括提供服務(wù)的方式已經(jīng)慢慢的分布式了。因為分布式就是靠近用戶(hù)側，滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，用規?；姆绞綕M(mǎn)足用戶(hù)的需求是最難的。工業(yè)革命之后實(shí)現的是生產(chǎn)，蒸汽機發(fā)明之后，好多大的以工業(yè)革命為基準，為生產(chǎn)方的經(jīng)濟出來(lái)之后，在生產(chǎn)端的成本大幅度下降，生產(chǎn)標準化，生產(chǎn)的標準化和規?；旧?，其實(shí)跟需求的多樣化、多變，這本身之間是矛盾的。我們之所以要享受標準化的產(chǎn)品，是為了把產(chǎn)品降下去，讓更多的人享受到。如果我們能夠以多樣化的方式，來(lái)提供很多消費者的需求，而且是很經(jīng)濟地提供他們的需求，這是夢(mèng)寐以求的。近10年，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，數字經(jīng)濟智能化之后你會(huì )發(fā)現，我們現在很多的需求，開(kāi)始用一種規模的方式，而且是定制多樣化的方式滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。所以說(shuō)網(wǎng)絡(luò )經(jīng)濟和數字經(jīng)濟實(shí)現了需求方的規模經(jīng)濟，在平臺互聯(lián)網(wǎng)上某一個(gè)產(chǎn)品它可能在某一個(gè)區域里面達不到規模經(jīng)濟，但是在網(wǎng)絡(luò )上可以實(shí)現規模經(jīng)濟，所以實(shí)現了一個(gè)匹配和對接。

所以分布式本身提供的方式是整個(gè)社會(huì )工業(yè)革命也好，它是社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展到一定階段的必然結果，如果每個(gè)人需要的東西都可以以非常經(jīng)濟的方式獲得，包括這個(gè)產(chǎn)品的內部構造我都能參與設計，我愿意用我付出的價(jià)格來(lái)提供的話(huà)，這是非常好的。分布式能源其實(shí)是在這樣一個(gè)大背景下的一個(gè)體現而已，由于能源自身的屬性，這可能是分布式發(fā)展的一個(gè)領(lǐng)域，所以分布式能源是滿(mǎn)足消費者需求不可缺少的一個(gè)部分。

第二個(gè)影響，能源低碳轉型將推動(dòng)不同部門(mén)能源系統的跨界和融合。過(guò)去的電力、交通、供熱，各是各的，都有自己風(fēng)格的能源體系。分布式能源是實(shí)現跨界和融合重要的介質(zhì)，在歐美國家，傳統的分布式能源資源和分布式能源的技術(shù)，已經(jīng)比較好地融入到電力系統中間，這跟我們國家不一樣。我們談分布式能源，談的更多的是光伏的分布式等等，其實(shí)傳統的分布式能源資源，在目前的電力系統中并沒(méi)有實(shí)現很好的大發(fā)展，這一點(diǎn)跟歐美國家是不一樣的，包括較小份額的風(fēng)光電等等，在當前的電力系統之間這一點(diǎn)做得并不好，有體制的原因，也有電網(wǎng)本身的原因，也有經(jīng)濟性的原因。

第二，與能源轉型有關(guān)的分布式能源，比如說(shuō)較大份額的風(fēng)光電、電動(dòng)汽車(chē)、儲能等等，它對傳統的電力系統會(huì )帶來(lái)沖擊，這是我們面臨的問(wèn)題?？赡軐﹄娏ο到y本身需要的靈活性，帶來(lái)更大的需要等等這樣的一些問(wèn)題，帶來(lái)沖擊，這個(gè)過(guò)程電力系統本身會(huì )有周期的反應。

第三點(diǎn)，為了最大限度地利用波動(dòng)性的可再生能源，未來(lái)的分布式重點(diǎn)是集成到電力、供暖、交通等智慧系統當中，不僅僅是電力。我們很多人在談未來(lái)轉型過(guò)程中你會(huì )發(fā)現，應用最廣的比如說(shuō)儲存方式，可能是同時(shí)連接了電力、供熱，甚至還有交通，比如說(shuō)電動(dòng)汽車(chē)等等，這個(gè)介質(zhì)實(shí)現的各種能源系統之間，分布式能源是一個(gè)很好的媒介，這是第二個(gè)影響。

第三個(gè)影響，分布式能源的發(fā)展和能源低碳轉型需要一個(gè)強大智能的配電網(wǎng)絡(luò )。分布式能源是在用戶(hù)側，在需求側，直接給用戶(hù)提供服務(wù)。它跟配網(wǎng)之間的關(guān)系，像過(guò)去不是一個(gè)單向的關(guān)系。第二它還有一個(gè)區域集成的關(guān)系，在區域里面智能化、最優(yōu)化這樣的方式，所以它需要一個(gè)強大的智能配電網(wǎng)絡(luò )。如果電網(wǎng)還是以輸為主，輸的重點(diǎn)不轉到配的話(huà)，就會(huì )有問(wèn)題。從電網(wǎng)管理的角度來(lái)講，要以用戶(hù)為中心，這一點(diǎn)我們轉得并不好。

第三要從被動(dòng)向主動(dòng)轉變。這是歐盟關(guān)于它的被動(dòng)的配網(wǎng)運營(yíng)商和主動(dòng)配網(wǎng)運營(yíng)商之間的描述，電網(wǎng)的投資規劃當中，被動(dòng)的配網(wǎng)運營(yíng)商確定最高需求的投資，主動(dòng)的會(huì )主動(dòng)利用分布式能源來(lái)減少網(wǎng)絡(luò )的投資，這是主動(dòng)和被動(dòng)的區別，被動(dòng)的配網(wǎng)運營(yíng)商，只能接受所有的并網(wǎng)要求，因為他有法律要求。作為主動(dòng)的配網(wǎng)運營(yíng)商，他會(huì )提供一個(gè)分布式能源的輸出，不同的一個(gè)比例，比如說(shuō)我可以接受你，你能接受比如說(shuō)3%的一個(gè)削減量，可能等待的時(shí)間短一點(diǎn)，我不能接受削減，可能等待時(shí)間會(huì )長(cháng)一點(diǎn)。這種情況下，可能配網(wǎng)運營(yíng)商就會(huì )延遲一些網(wǎng)絡(luò )方面的投資。電網(wǎng)系統的運營(yíng)也是一樣的，被動(dòng)的主要從高壓到低壓的方向，而主動(dòng)的會(huì )實(shí)時(shí)監控潮流的方向，利用分布式能源控制潮流，實(shí)現投資運營(yíng)的優(yōu)化，成本的降低。

第三點(diǎn)，進(jìn)一步強調一下它的重要性，你把它放在一個(gè)社會(huì )經(jīng)濟能源系統和經(jīng)濟系統演進(jìn)的情況下你會(huì )發(fā)現，它和生產(chǎn)方式之間存在一個(gè)匹配的方式。實(shí)際上工業(yè)革命的發(fā)生，是以能源革命為前提和基礎的。正是因為化石能源的規模經(jīng)濟性，給規?；纳a(chǎn)體系、工業(yè)體系提供了可能性。氣候變化之后，你就會(huì )發(fā)現我們的經(jīng)濟體系，我們的能源體系也在發(fā)生變化?？稍偕茉幢旧硖匦允遣蛔兊?，本身它的基礎特性是不變的，就是低碳，低能源密度，這樣可再生能源的系統和化石能源的系統本身是不兼容的，必須轉到適應可再生能源自身的能源系統上去。這個(gè)過(guò)程本身生產(chǎn)方式也要跟能源系統的轉型相適應，可能會(huì )走向分布式能源系統和社會(huì )經(jīng)濟系統，可能對超大規模的生產(chǎn)體系會(huì )有一個(gè)反向的變化，就是分布式的生產(chǎn)，就像計算一樣，是大規模的集中計算，出來(lái)并行計算，再出現分布式計算，后來(lái)出現云計算、邊緣計算，實(shí)際上它就是在集中、分散之間不斷地把它的規模進(jìn)行切分，同時(shí)滿(mǎn)足消費者的需要。低碳經(jīng)濟需要的能源系統不是化石能源系統，在這樣一個(gè)轉型的趨勢里你會(huì )發(fā)現，分布式能源在未來(lái)會(huì )從補充地位變成主導地位。

面臨的挑戰，第一個(gè)就是兩類(lèi)不同的DER與能源系統融合的挑戰。傳統DER與傳統能源系統的融合，與能源轉型有關(guān)的DER與低碳能源系統的融合。因此你的能源系統本身的轉型必須要符合這個(gè)方向。從可再生能源來(lái)看，目前我們國家處在一個(gè)能源轉型的初級階段。因為我們國家可再生能源從規模來(lái)講在世界上處于第一位，是第一大國家，從裝機規模、可再生能源發(fā)電等等，但是能源轉型是按照能源、可再生能源在能源中的氛圍來(lái)度量的，因為是低碳轉型，因為總量大，碳排放也大。由于電力系統的轉型是目前最快的，我們電力系統里面，以可再生能源發(fā)電量的比重來(lái)度量能源轉型是有道理的。

中國、美國、德國、日本、巴西等等，前十大能源消費國里面，中國波動(dòng)性可再生能源占7.3%，美國9.8%，這是2017年的數據，德國是30%。根據歐洲的經(jīng)驗，在歐洲電網(wǎng)的架構以及監管模式、制度的狀況下，在15%到20%的波動(dòng)性可再生的電力，其實(shí)對電力系統是沒(méi)有太大沖擊的，這是他們的經(jīng)驗。所以我們可以把這個(gè)劃分，能源轉型階段，15%以下肯定是個(gè)初級階段，15%到20%以上，才會(huì )產(chǎn)生對電網(wǎng)本身很大的投資的需求，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )的需求等等這樣一些需求，中國10%都沒(méi)到，美國也一樣。但是我們棄風(fēng)、棄光的情況比歐美國家嚴重得多，有電網(wǎng)自身的問(wèn)題，也有體制機制的問(wèn)題。

第二個(gè)挑戰就是能源系統轉型的挑戰，當前是電力系統，從我看到的情況來(lái)看，它并沒(méi)有在能源轉型的架構下調整自己的定位和未來(lái)的發(fā)展，因為它現在的重點(diǎn)還是在輸電，沒(méi)有在配電，還在大量建特高壓，沒(méi)有轉向配電網(wǎng)。實(shí)際上這中間就會(huì )帶來(lái)一個(gè)沖擊，包括上周我們剛去新疆調研，他們還在寄希望于建特高壓。去年IEA就有一個(gè)研究報告，得到的結論是什么，對于可再生能源來(lái)講，不應該再延續化石能源那樣，按照資源量來(lái)開(kāi)發(fā)，因為你的波動(dòng)性到了電力系統沖擊會(huì )比較大，你應該按照跟電網(wǎng)的匹配和優(yōu)化一起開(kāi)發(fā)，而且要位置多樣化，而且不是集中在一個(gè)地方。我們背后是沒(méi)有理解化石能源時(shí)代的發(fā)展規律和可再生能源發(fā)展規律的本質(zhì)差異，還是覺(jué)得大規模建，大規模地輸出來(lái)，實(shí)際上按照這種方式，對電網(wǎng)的沖擊遠比分布式大得多。

第三，化石能源的監管體系的挑戰。我們有很多政策很好，但是落實(shí)不下去，分布式的電交易，就是不讓你做，輸配電價(jià)也出來(lái)了，協(xié)議也達成了，就是不讓你過(guò)去，這就是監管部門(mén)的問(wèn)題，說(shuō)明你中間沒(méi)有管住，為什么就不能落實(shí)下去呢?對于電網(wǎng)企業(yè)來(lái)講他落不下去，因為這是割他的肉，但是從監管角度來(lái)講，有利于低碳能源轉型發(fā)展方向來(lái)講，實(shí)際上就是能源監管體系和能源政策轉型本身沒(méi)有轉過(guò)來(lái)，沒(méi)有真正做到有效的監管。

前景，前景廣闊。最近跟一些光伏企業(yè)、生產(chǎn)企業(yè)做配網(wǎng)的互動(dòng)交流，分布式能源的發(fā)展前景的確很廣，儲能本身的技術(shù)會(huì )導致經(jīng)濟下降，特別是儲能，儲能加光伏、儲能加風(fēng)能等等會(huì )發(fā)展越來(lái)越好。如果你當前能夠順應能源轉型的需求，主動(dòng)來(lái)為分布式能源的發(fā)展，包括光伏發(fā)展創(chuàng )造有利的條件，其實(shí)未來(lái)這些東西離不開(kāi)你，你還是占主導地位。但是如果你硬要站在它的對立面，五年、八年之后，技術(shù)有大的突破之后，規模經(jīng)濟，生產(chǎn)的規模一上去，技術(shù)迭代產(chǎn)生成本下降，有的時(shí)候是出乎我們想象的。如果把迭代過(guò)程擴大，也許八年就夠了，這個(gè)過(guò)程是很難想象的。你七年前能想到今年光伏的成本會(huì )降到這個(gè)地步嗎?所以從這個(gè)角度來(lái)講前景是非常廣的，包括分布式光伏在內的很多發(fā)展都非常的艱難，包括所謂的增加配網(wǎng)也做不下去，最后的結果是什么，道路曲折，既有的體制難以協(xié)調，包括分布式能源發(fā)展的利益沖突，我多一塊利益你就少一塊利益，這種情況下就是存量替代的過(guò)程，這個(gè)時(shí)候體制已經(jīng)很難協(xié)調這種利益沖突了。

關(guān)鍵是在未來(lái)三到五年，如果能源體制改革不能協(xié)調新舊利益的沖突，最后只能寄希望于技術(shù)創(chuàng )新。比如說(shuō)像鋰電池、儲能電池的成本下降，光伏成本進(jìn)一步下降，光伏電池、鋰電池和氫燃料電池，也許三、五年看不到，但是我覺(jué)得十年八年，應該是能看得到的。謝謝大家!