分布式能源系統成為解決能源問(wèn)題的金鑰匙

提要：在世界飽受能源緊缺問(wèn)題困擾的情況下，丹麥通過(guò)推廣應用分布式能源系統，不僅大幅提高了能源效率，而且實(shí)現了能源獨立，這種成功經(jīng)驗值得全球各國借鑒。分布式能源系統是指將能源系統以小規模、小容量、模塊化、分散式的方式布置在用戶(hù)端，來(lái)雙向傳輸冷、熱、電能。由于可以提高能源利用率和供電安全性，實(shí)現按需供能以及為用戶(hù)提供更多選擇，分布式能源系統成為全球電力行業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。

推廣分布式能源系統，丹麥成各國效仿楷模
約翰•麥凱恩和巴拉克•奧巴馬在對美國能源未來(lái)再度發(fā)表見(jiàn)解之前，他們或許應該走訪(fǎng)丹麥。后者實(shí)現了能源獨立，是其他國家只能夢(mèng)想的事情。盡管2006年歐洲能源進(jìn)口總量增長(cháng)了2.4%，但丹麥能源進(jìn)口量同比下降了8%。美國能源部的現代化電網(wǎng)工程項目負責人Steve Pullins 認為：“丹麥是美國應該效仿的楷模。”
丹麥是如何做到這一點(diǎn)的呢？是通過(guò)大力推廣分布式能源系統。與傳統的“集中式”能源系統不同，分布式能源系統依靠在能源消費地區附近安裝太陽(yáng)能電池板或燃氣輪機等小型發(fā)電設備來(lái)有效補充或取代集中供電系統。消費者不僅可以從電網(wǎng)上購電，而且可以向電網(wǎng)銷(xiāo)售電力。例如，安裝太陽(yáng)能電源板的家庭可以將未消費的電力銷(xiāo)售給電網(wǎng)，從而增加供電總量。
在分布式能源系統中，需求回饋、消費方調控和能源儲存等其他相關(guān)技術(shù)預計將發(fā)揮同等重要的作用。分布式能源系統的主要功能是所謂的“智能測量”，這項功能可以使電力實(shí)現雙向傳輸。

減少能源損耗，實(shí)現資源利用最大化

分布式能源系統的能源利用率遠遠高于多數國家依靠大型主要電站將電力從發(fā)電廠(chǎng)向終端用戶(hù)單向傳輸的集中供電系統。發(fā)電廠(chǎng)最終只能將燃料能源燃燒產(chǎn)生的1/3熱能轉化成電能，而近50%的熱能流失，傳輸環(huán)節損耗近10%的熱能。
而且，當前20%的發(fā)電裝機容量只用于滿(mǎn)足用電高峰期的需求。因此，這些發(fā)電機組運行時(shí)間僅占全部機組運行時(shí)間的5%，發(fā)電量?jì)H占發(fā)電總量的1%。由于只依靠幾條主要線(xiàn)路傳輸電力，集中供電系統的供電線(xiàn)路擁堵問(wèn)題日益凸顯。電力供應過(guò)剩迫使公用事業(yè)單位依靠污染性更高和效率更低的能源發(fā)電來(lái)滿(mǎn)足用電高峰期需求，而不是簡(jiǎn)單地將剩余電力從需求量低的市場(chǎng)重新配送至需求量高的市場(chǎng)，從而造成能源利用率更為低下。
在2005年，分布式能源系統發(fā)電量約占丹麥全國發(fā)電總量的一半，而碳排放量比上世紀90年代的水平減少了約一半。7月份，丹麥政府宣布計劃鋪設全球最長(cháng)的智能化電網(wǎng)基礎設施，這將可以使分布式能源系統在不久之后成為丹麥主要的供電渠道。
丹麥花費了近20年的時(shí)間來(lái)完成這種轉變，但最關(guān)鍵的舉措是引入智能或網(wǎng)絡(luò )測量系統。這要求公用事業(yè)單位從消費者手中回購電力，回購電力價(jià)格為銷(xiāo)售電價(jià)的85%。丹麥的成功已使越來(lái)越多的政策決策者和能源主管確信需要效仿丹麥模式。

消除電力企業(yè)盈利與消費之間關(guān)聯(lián)性，是成功關(guān)鍵之處
在美國，分布式能源系統推廣面臨來(lái)自電力企業(yè)的阻力。分布式能源供應旨在消除電力企業(yè)盈利和電力消費之間的關(guān)聯(lián)性，從而激發(fā)電力企業(yè)投資研發(fā)高效節能技術(shù)來(lái)推動(dòng)分布式能源系統建設的熱情。改變這種關(guān)系甚至比技術(shù)創(chuàng )新更為重要。
清潔能源技術(shù)咨詢(xún)公司Clean Edge的聯(lián)合創(chuàng )始人Ron Pernick認為：“如果沒(méi)有公用事業(yè)單位參與其中，分布式能源系統推廣將很難取得進(jìn)展。監管機構需要制定一些政策，促使公用事業(yè)單位投身分布式能源系統建設。而根本之處在于，消除電力企業(yè)盈利同電力消費之間的關(guān)聯(lián)性。”
同從事多數其他行業(yè)的企業(yè)一樣，電力企業(yè)有責任使股東們在一個(gè)合理的時(shí)間段獲取合理的投資回報。分布式能源系統需要在一段漫長(cháng)的時(shí)間內一步步搭建，而且通常需要一段很長(cháng)時(shí)間才能獲取可觀(guān)的投資回報。
在美國的許多地區，監管機構都是依靠各種退稅和激勵政策來(lái)使電力企業(yè)在財務(wù)業(yè)績(jì)不受影響的前提下去投資研發(fā)小功率發(fā)電技術(shù)。就自治州層面而言，2005年頒布的《能源法》要求到2012年時(shí)，所有自治州的建筑物必須配備雙向測量和能源管理系統。但至少從目前情況來(lái)看，結果差強人意。

企業(yè)、消費者紛紛參與，分布式能源供應前景廣闊
美國西部各州的電力企業(yè)已開(kāi)始將提高能源利用率列為長(cháng)期資源投資戰略中的重要一環(huán)。在華盛頓州，電力公司PG&E計劃通過(guò)投資研發(fā)高效節能技術(shù)來(lái)增強分布式能源系統，通過(guò)分布式能源系統來(lái)滿(mǎn)足未來(lái)50%的能源需求。
其他電力企業(yè)正在推出雄心勃勃的計劃來(lái)推動(dòng)分布式能源系統建設?？偛课挥谀霞又莸膼?ài)迪生電力公司計劃在2013年完成在南加州地區建筑物頂安裝250兆瓦太陽(yáng)能電池板項目。
與此同時(shí)，許多企業(yè)和消費者已經(jīng)率先參與進(jìn)來(lái)。在過(guò)去10年中，大幅降低對集中能源系統依賴(lài)性的小型企業(yè)和消費者數量在以每年33%的速度遞增?？偛课挥诿绹又萆骄俺堑墓雀韫驹谄溆秒姼叻迤陂g，利用安裝在山景城園區內的1.6兆瓦太陽(yáng)能電池板來(lái)滿(mǎn)足30%的電力需求。我們有充分的理由預期其他硅谷企業(yè)將競相效仿。
停電的代價(jià)非常昂貴，尤其是對硅谷地區高科技企業(yè)而言。據硅谷地區Larry Owens電力公司估計，一次停電事故將使Sun Microsystems公司每分鐘損失100萬(wàn)美元。據惠普公司估計，一次20分鐘的停電事故將導致一家電路制造工廠(chǎng)損失3000萬(wàn)美元。
但是，并非只有全球計算機領(lǐng)域的高科技企業(yè)在享受太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)。去年，美國陸軍工程兵團在伊拉克中部地區陽(yáng)光充足的費盧杰市安裝了1000多個(gè)太陽(yáng)能街燈，美軍士兵和伊拉克武裝叛亂分子曾于2004年在這座城市進(jìn)行了一場(chǎng)激戰。太陽(yáng)能電池在白天吸收儲存的來(lái)自大片沙漠地區的光能足以確保太陽(yáng)能街燈從黃昏到黎明。在過(guò)去5年中，伊拉克可能多數時(shí)間處于電力供應中斷狀態(tài)。而如今，費盧杰市的街道每晚燈火通明。