今年《政府工作報告》提出,推動(dòng)分布式能源開(kāi)發(fā)利用。這是“分布式能源”首次被寫(xiě)入《政府工作報告》。在我國新型能源體系建設過(guò)程中,分布式能源將迎來(lái)重大發(fā)展機遇,也亟待解決行業(yè)發(fā)展存在的關(guān)鍵問(wèn)題,完善分布式能源發(fā)展的市場(chǎng)環(huán)境。
一、發(fā)展分布式能源,積極培育新質(zhì)生產(chǎn)力
(一)持續更新的分布式能源概念
分布式能源概念最早起源于歐美國家,起初的目的是通過(guò)用戶(hù)端的發(fā)電裝置,保障電力安全,利用應急發(fā)電機并網(wǎng)供電,以保持電網(wǎng)安全。2000年左右分布式能源理念才逐漸被國內認識并重視起來(lái)。1988年吳仲華院士在《能的梯級利用與燃氣輪機總能系統》一書(shū)中提出了總能系統中能的綜合梯級利用與品位概念,即“分配得當、各得其所、溫度對口、梯級利用”,這可以理解為最早的有關(guān)分布式能源理念的詮釋。
2004年分布式能源概念首次出現在政府文件中,國家發(fā)展改革委《關(guān)于分布式能源系統有關(guān)問(wèn)題的報告》對分布式能源的定義是“利用小型設備向用戶(hù)提供能源供應的新的能源利用方式”;2006年,國務(wù)院印發(fā)《國家中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要(2006—2020年)》將分布式供能技術(shù)列為“先進(jìn)能源技術(shù)”領(lǐng)域的四個(gè)前沿技術(shù)之一,并指出分布式供能系統是為終端用戶(hù)提供靈活、節能型的綜合能源服務(wù)的重要途徑。2013年,國家發(fā)展改革委頒布《分布式發(fā)電管理暫行辦法》對分布式能源的描述則是,在用戶(hù)所在場(chǎng)地或附近建設安裝、運行方式以用戶(hù)端自發(fā)自用為主、多余電量上網(wǎng),且在配電網(wǎng)系統平衡調節為特征的發(fā)電設施或有電力輸出的能量綜合梯級利用多聯(lián)供設施,包括以各個(gè)電壓等級接入配電網(wǎng)的風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、海洋能、地熱能等新能源發(fā)電。
近期,中國能源研究會(huì )分布式能源專(zhuān)委會(huì )在對分布式能源應用和案例總結的基礎上,對促進(jìn)高比例可再生能源發(fā)展實(shí)現碳中和目標背景下的分布式能源概念進(jìn)行了延伸,正在探索“源網(wǎng)荷儲”一體化分布式能源概念,即以可再生能源為主,包含風(fēng)、光、水、氣、氫、儲等多種能源品類(lèi),可以通過(guò)點(diǎn)對點(diǎn)專(zhuān)線(xiàn)輸送至負荷側,能夠滿(mǎn)足園區、城市或特定地區能源需求的一種供能系統,是“源網(wǎng)荷儲”一體化的區域綜合能源系統。
(二)促進(jìn)多能融合多品聯(lián)供的分布式能源再發(fā)展
分布式能源在我國經(jīng)歷二十多年的發(fā)展,主要可以劃分為三個(gè)階段。
第一階段是熱電聯(lián)供階段,基本上以天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)或冷熱電聯(lián)產(chǎn)為主,主要解決當地的熱能和供電需求,且廣泛應用于園區、工廠(chǎng)、辦公、醫院、綜合商業(yè)體、數據中心、酒店、大型公建等多種業(yè)態(tài)。
第二階段是分布式可再生能源階段,主要是隨著(zhù)風(fēng)電、光伏等可再生能源的快速發(fā)展而出現的在用能端直接將風(fēng)光等資源的開(kāi)發(fā)利用大規模融入分布式能源系統。例如,快速發(fā)展的戶(hù)用光伏和工商業(yè)光伏,以及分散式風(fēng)電等。
第三個(gè)階段是綜合能源系統階段,主要是通過(guò)智能化、數字化等先進(jìn)信息技術(shù)實(shí)現風(fēng)、光、儲能、生物質(zhì)能等多種能源品種的深度融合以高效滿(mǎn)足區域熱/電/冷等多品聯(lián)供,從而實(shí)現資源的最大化利用,提高整體能源利用效率。例如,微網(wǎng)系統、園區綜合能源服務(wù)項目等。
目前,我國正處在分布式綜合能源系統階段,分布式能源已經(jīng)成為虛擬電廠(chǎng)的核心、微電網(wǎng)的基礎,并與我國正在構建的新型電力系統高度契合,并將在新型電力系統和新型能源體系中發(fā)揮重要基礎作用。
(三)培育分布式能源中的新動(dòng)能
雖然目前國內有關(guān)分布式能源的概念界定仍不統一,但分布式能源發(fā)展步伐仍在加快。
發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力是推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的內在要求和重要著(zhù)力點(diǎn)。新質(zhì)生產(chǎn)力是創(chuàng )新起主導作用,擺脫傳統經(jīng)濟增長(cháng)方式、生產(chǎn)力發(fā)展路徑,具有高科技、高效能、高質(zhì)量特征,符合新發(fā)展理念的先進(jìn)生產(chǎn)力質(zhì)態(tài)。在能源領(lǐng)域,發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的新動(dòng)能關(guān)鍵在于持續推動(dòng)新能源和可再生能源高質(zhì)量躍升發(fā)展,其中積極發(fā)展分布式新能源就是重點(diǎn)工作之一。目前,國家能源局已經(jīng)開(kāi)始組織開(kāi)展農村能源革命試點(diǎn)縣建設,實(shí)施“千鄉萬(wàn)村馭風(fēng)行動(dòng)”和“千家萬(wàn)戶(hù)沐光行動(dòng)”,探索推進(jìn)農村能源清潔低碳轉型,助力鄉村振興;結合分布式新能源發(fā)展,積極開(kāi)展智能電網(wǎng)建設,完善源網(wǎng)荷儲多要素互動(dòng)模式,持續提升分布式新能源智能化調控水平和就地就近消納能力。
總的來(lái)講,以創(chuàng )新為主導,積極培育分布式能源中的新動(dòng)能。當前,新型能源體系下的能源系統形態(tài)加速變革,分散化、扁平化、去中心化的趨勢特征日益明顯;未來(lái)的能源生產(chǎn)將逐步向集中式與分散式并重轉變,系統模式由大基地大網(wǎng)絡(luò )為主逐步向與微電網(wǎng)、智能微網(wǎng)并行轉變;未來(lái)的能源使用將呈終端化、分布化趨勢,以更好地滿(mǎn)足用戶(hù)多元化的、更高品質(zhì)的用能需求為目標。分布式能源作為一種高效、清潔、經(jīng)濟、可靠和靈活的先進(jìn)供能系統,具有貼近用戶(hù)、建設周期短、投資規模小、土地空間占用少和商業(yè)模式多樣等優(yōu)點(diǎn)。未來(lái),分布式能源系統將迎來(lái)重大發(fā)展機遇期,推動(dòng)可再生能源的利用效率提升和經(jīng)濟成本下降。
二、我國分布式能源發(fā)展現狀及存在的問(wèn)題
(一)分布式能源發(fā)展現狀
分布式能源根據能源來(lái)源進(jìn)行劃分,主要包括非可再生能源中的燃氣分布式能源與可再生能源中的分布式光伏、分散式風(fēng)電、分布式生物能、地熱能等類(lèi)型。
燃氣分布式能源是我國最早發(fā)展起來(lái)的分布式能源系統,但受制于氣源氣價(jià)和氣電上網(wǎng)電價(jià)約束帶來(lái)的經(jīng)濟性影響,燃氣分布式能源實(shí)際發(fā)展不及預期。據統計,截至2023年底,我國燃氣分布式能源累計裝機量不足3000萬(wàn)千瓦,與國家提出2020年全國規模以上城市裝機5000萬(wàn)千瓦的目標相比,仍有較大差距。
分布式光伏是我國發(fā)展最快的分布式能源類(lèi)型。據統計,我國分布式光伏裝機從2013年的310萬(wàn)千瓦增長(cháng)至2023年的25444萬(wàn)千瓦(其中戶(hù)用光伏累計裝機11580萬(wàn)千瓦),分布式光伏已經(jīng)成為光伏發(fā)電領(lǐng)域新增裝機的重要部分。
與燃氣分布式能源和分布式光伏相比,我國分散式風(fēng)電因起步較晚,發(fā)展速度也比較緩慢。據統計,我國分散式風(fēng)電裝機從2013年底的33.6萬(wàn)千瓦增至2022年底的1344萬(wàn)千瓦,且相對于集中式風(fēng)電,分散式風(fēng)電裝機僅占總裝機的3%左右。今后,隨著(zhù)“千村萬(wàn)鄉馭風(fēng)行動(dòng)”開(kāi)展,分散式風(fēng)電有望逐漸與集中式風(fēng)電、海上風(fēng)電一并成為拉動(dòng)我國風(fēng)電開(kāi)發(fā)的“三駕馬車(chē)”,未來(lái)增長(cháng)潛力巨大。
(二)分布式能源發(fā)展存在的問(wèn)題
目前,我國分布式能源發(fā)展在盈利能力、技術(shù)創(chuàng )新、電網(wǎng)接入以及市場(chǎng)交易等方面仍存在諸多問(wèn)題亟待解決。
一是分布式能源項目盈利能力面臨挑戰。我國分布式能源在過(guò)去的二十年中相關(guān)政策不斷演進(jìn)和發(fā)展,從最初的補貼政策到后來(lái)的電價(jià)政策,再到即將全面參與電力市場(chǎng)交易,雖然政策一直在不斷完善中,但是很多政策執行力度不夠、可再生能源補貼資金不足、電價(jià)形成機制不完善等問(wèn)題直接影響了項目建設運營(yíng)及盈利能力。例如,早期開(kāi)發(fā)的燃氣分布式能源基本上都是在經(jīng)濟比較發(fā)達的東南沿海地區,而經(jīng)濟欠發(fā)達地區的燃氣分布式能源項目就不多,項目投入好的效益也不夠顯著(zhù)。再如,近期受多省份調整分時(shí)電價(jià)政策影響,出現不少分布式能源項目收益減少,投資回報周期延長(cháng)等問(wèn)題,有的甚至造成原有供需合同糾紛,影響項目經(jīng)濟性。
二是分布式能源相關(guān)技術(shù)水平和創(chuàng )新能力有待提高??萍紕?chuàng )新是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的核心要素,未來(lái)分布式能源的發(fā)展同樣需要技術(shù)不斷進(jìn)步和創(chuàng )新能力提升,包括能源生產(chǎn)核心裝備國產(chǎn)化或自主可控、多種能源互補耦合轉化、用戶(hù)端負荷預測與調控、能源高效利用,以及能源數智化等多方面的技術(shù)創(chuàng )新。例如,在燃機國產(chǎn)化方面一直存在障礙;天然氣摻氫燃燒技術(shù)方面仍處于探索期;風(fēng)光儲多能互補融合技術(shù)在不同應用場(chǎng)景下的應用探索等。
三是大規模分布式能源接入電網(wǎng)及網(wǎng)源協(xié)同面臨挑戰。一方面由于分布式可再生能源以低壓電源為主導,點(diǎn)多、面廣、量大,大規模的分布式可再生能源接入電網(wǎng)確實(shí)會(huì )對電網(wǎng)安全構成挑戰;另一方面,分布式能源接入電網(wǎng)將使得配電網(wǎng)由無(wú)源網(wǎng)絡(luò )向有源網(wǎng)絡(luò )轉變,傳統以滿(mǎn)足用電需求為導向的規劃原則不能適應有源配電網(wǎng)的建設需求。今后,分布式能源接入電網(wǎng)參與電力市場(chǎng)交易仍有一段較長(cháng)的路要走。
四是分布式能源發(fā)展的能源生產(chǎn)關(guān)系面臨變革。生產(chǎn)關(guān)系必須與生產(chǎn)力發(fā)展要求相適應,發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力必須進(jìn)一步全面深化改革形成與之相適應的新型生產(chǎn)關(guān)系。長(cháng)久以來(lái)我國形成的以服務(wù)于傳統集中式供能為主的能源生產(chǎn)關(guān)系已經(jīng)和當前及未來(lái)大規模發(fā)展的分布式能源系統不匹配,不能適應分布式能源系統發(fā)展的要求,現有的能源生產(chǎn)關(guān)系已經(jīng)開(kāi)始制約風(fēng)、光等分布式能源的發(fā)展潛力,值得引起行業(yè)重視。
五是分布式能源發(fā)展的相關(guān)基礎設施建設和運維水平有待提升。盡管目前分布式能源項目總體上看自動(dòng)化水平比較高,但是距智能化建設的要求還有不少差距。同時(shí),分布式能源系統不僅需要與傳統電網(wǎng)進(jìn)行有效互動(dòng),而且需要與其他公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò )(如氣網(wǎng)、熱網(wǎng)等)以及信息通信網(wǎng)絡(luò )(如物聯(lián)網(wǎng)、云計算等)之間進(jìn)行協(xié)同配合,自然對我國相關(guān)基礎設施的智慧化、數字化和網(wǎng)絡(luò )化水平提出更高要求,也給電力新基建及相關(guān)方面提供挑戰。
三、促進(jìn)我國分布式能源發(fā)展的建議
為了促進(jìn)分布式能源快速發(fā)展,助力新質(zhì)生產(chǎn)力形成。建議如下:
一是完善分布式能源市場(chǎng)交易機制,推進(jìn)分布式發(fā)電參與電力市場(chǎng)交易。建立既鼓勵分布式能源又兼顧電網(wǎng)企業(yè)利益的并網(wǎng)機制,鼓勵電網(wǎng)企業(yè),供電企業(yè)和電力用戶(hù)相互支持,均衡利益,通過(guò)市場(chǎng)化交易增強分布式發(fā)電的市場(chǎng)競爭力。此外,在綜合能源電力市場(chǎng)建設中,分布式能源需要拓展電、熱、冷及生物質(zhì)能的銷(xiāo)售途徑、銷(xiāo)售量和范圍,主動(dòng)準備、參與和擴大電力市場(chǎng)現貨交易,積極參與分布式能源綠電的交易,提升分布式能源系統經(jīng)濟性。
二是加強技術(shù)創(chuàng )新,提升分布式能源的供給能力和穩定性,不斷降低分布式能源生產(chǎn)成本,提高能源利用效率。一方面不僅要推動(dòng)分布式可再生能源技術(shù)進(jìn)步,不斷在項目投資建設運營(yíng)過(guò)程中持續摸索,而且要花精力、花資金、產(chǎn)學(xué)研結合共同完成。另一方面,要加強分布式能源、智能電網(wǎng)、儲能等技術(shù)的深度融合,提高智慧能源協(xié)同服務(wù)的水平。
三是進(jìn)一步拓展分布式能源的應用領(lǐng)域,樹(shù)立最大限度優(yōu)先利用分布式可再生能源的理念。促進(jìn)分布式可再生能源和傳統能源系統的融合,實(shí)現多能源的互補、互聯(lián)互通,構建更加靈活高效的能源體系。同時(shí),不斷拓展分布式可再生能源在農村、城市及工業(yè)項目中的應用,在能源開(kāi)發(fā)過(guò)程中把可再生能源應用盡用,使能源系統向零碳看齊。例如,在農村用能問(wèn)題上,要綜合考慮農村可再生能源開(kāi)發(fā),農作物和能源的生產(chǎn)齊頭并進(jìn),切實(shí)改善農民生產(chǎn)生活條件;在工業(yè)項目上,拓展可再生能源的利用和節能降耗并重,擺脫過(guò)去“可再生能源密度低、品位低,在工業(yè)上不好用”的觀(guān)念;在城市的新建項目和老舊改造項目都要優(yōu)先耦合可再生能源開(kāi)發(fā)。
四是推動(dòng)分布式能源及相關(guān)基礎設施的智能化建設。加快分布式能源領(lǐng)域的智能化建設,不僅要在分布式能源的設備運維、設備集控、設備管理等方面不斷向數智化轉變,而且在分布式能源的作業(yè)、操作、決策診斷、能效分析、參與電力市場(chǎng)交易方面向數智化轉變。同時(shí),虛擬電廠(chǎng)建設和微電網(wǎng)的建設要成為發(fā)、輸、儲、用的可視、可測、可控、可管的智能系統,充分利用先進(jìn)信息化技術(shù)不斷提升分布式能源的安全、高效、低碳和經(jīng)濟運營(yíng)。五是加強協(xié)同合作,實(shí)現互利共贏(yíng)。鼓勵和支持政府、企業(yè)、研究機構等之間在政策措施、技術(shù)研發(fā)及基礎研究等層面開(kāi)展廣泛合作,擴大各參與主體跨領(lǐng)域、跨部門(mén)協(xié)同。
責任編輯: 李穎