來(lái)源：科技日報

   科技專(zhuān)論

  近年來(lái)，以分布式、間歇式能源利用為核心特征的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方興未艾。新能源產(chǎn)業(yè)突破了傳統大型火力發(fā)電機組與大范圍電網(wǎng)系統所構架的集中式的能源供應模式，很可能成為引發(fā)新一輪產(chǎn)業(yè)變革的“火種”。

   分布式能源具有技術(shù)選擇多樣性的特點(diǎn)，對傳統集中式供電產(chǎn)業(yè)形成替代或者補充

   分布式能源是以小型發(fā)電技術(shù)為核心,集成了智能電網(wǎng)技術(shù)、儲能技術(shù)等形成的一種主要分布于用戶(hù)側的小型電力系統。分布式能源的突出特征在于技術(shù)選擇的多樣性。從一次能源的來(lái)源來(lái)看，既可以利用天然氣（含煤層氣、沼氣）這種清潔的化石能源，也可以利用太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、氫能、小型水電等可再生能源；從供能模式來(lái)看，可以用于發(fā)電、制熱、制冷單雙或者多聯(lián)供；從運行模式來(lái)看，既可以獨立運行、也可以并網(wǎng)運行；從發(fā)電技術(shù)來(lái)看，可以使用燃氣輪機、內燃機、微燃機發(fā)電技術(shù)，也可以使用光伏發(fā)電、燃料電池發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)等；從儲能技術(shù)來(lái)看，可以使用蓄電池、超級電容、飛輪儲能、蓄冷蓄熱儲能、移動(dòng)儲能等多種技術(shù)形式。分布式能源這種技術(shù)選擇的多樣性，能夠滿(mǎn)足多種需求并提供差異化的供電服務(wù)。電力用戶(hù)可以充分根據自身的資源稟賦、基礎設施、土地空間、資金條件等選擇適宜的技術(shù)集成模式，實(shí)現相應的經(jīng)濟收益、能源收益和環(huán)境收益。從經(jīng)濟收益來(lái)看，分布式能源發(fā)展可以有效降低需求側的能源使用成本、甚至形成增量的售電收益。從能源收益來(lái)看，可以大規模推進(jìn)可再生能源利用的規模，提高能源消費的清潔性、穩定性。從環(huán)境收益來(lái)看，則可以有效降低化石能源轉換所導致的污染物、溫室氣體的排放等。

   傳統集中式供電產(chǎn)業(yè)在目前的市場(chǎng)中仍然占據主導地位，但是近年來(lái)，分布式能源產(chǎn)業(yè)鏈上關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、設備制造、系統集成和規?；瘧镁@得了不同程度的突破，使得其逐漸具備一定后發(fā)優(yōu)勢。

   分布式能源產(chǎn)業(yè)相較傳統集中式供電產(chǎn)業(yè)的突出競爭優(yōu)勢，來(lái)源于其較高的能源轉換效率、大幅度降低的網(wǎng)絡(luò )傳輸損失、燃料成本的低風(fēng)險性、一次能源利用的多樣性、系統運行的安全性和可靠性以及環(huán)境效率的提升。分布式能源將一般火力發(fā)電以及網(wǎng)絡(luò )傳輸所造成的近50%—60%的能源損失降低到20%—30%以下。在能夠滿(mǎn)足電力需求并符合成本—收益平衡條件時(shí)，分布式能源產(chǎn)業(yè)可以對傳統集中式供電產(chǎn)業(yè)形成漸進(jìn)性、局部性的替代。另一方面，由于分布式能源可以有效降低電力需求峰谷差、實(shí)現電源結構的清潔化，可長(cháng)期作為傳統集中式供電系統的補充，由此所帶來(lái)的間接收益表現在降低電力基礎設施的投資成本、分攤電網(wǎng)的運營(yíng)維護成本、分散電網(wǎng)的安全性風(fēng)險、降低全網(wǎng)的環(huán)境治理成本等。

  分布式能源產(chǎn)業(yè)可以創(chuàng )造多種商業(yè)模式，具有實(shí)現價(jià)值增值、創(chuàng )造多元利潤、提升經(jīng)濟效率的巨大潛力

  分布式能源的用戶(hù)群體非常廣泛，從工業(yè)部門(mén)、商業(yè)樓宇到公共建筑、社區，都可以建設不同規模、不同一次能源來(lái)源、不同投資模式和運營(yíng)模式的分布式能源系統。分布式功能系統可以與智能用電管理終端、智能電表構成一個(gè)高效的需求側電力管理系統。

   當所有用電設備的數據可以實(shí)現與配電中心的實(shí)時(shí)回傳和最優(yōu)化控制之后，就會(huì )產(chǎn)生顯著(zhù)的節電收益。而后續的用電數據分析挖掘也可以實(shí)現新的經(jīng)濟價(jià)值和社會(huì )價(jià)值，創(chuàng )造新的利潤來(lái)源。例如商業(yè)部門(mén)可以實(shí)現辦公設備的自動(dòng)節電管理、智能商業(yè)樓宇的一體化運行；工業(yè)部門(mén)可以實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的節能優(yōu)化控制和過(guò)程管理。而基于這些數據所開(kāi)發(fā)的行業(yè)景氣預警預測、要素供需預警預測等則可以服務(wù)于公共部門(mén)或者私人部門(mén)，產(chǎn)生衍生的商業(yè)價(jià)值。這些系統的建設和維護既可以由用能主體直接承擔，也可以交由公用事業(yè)部門(mén)、合同能源管理公司托管。這種多元的商業(yè)價(jià)值創(chuàng )造意味著(zhù)多元的參與機制與利益分享機制，為分布式能源依靠網(wǎng)絡(luò )效應實(shí)現規?；l(fā)展提供了有效載體。

  各國政府對分布式能源發(fā)展寄予厚望。美國在2001年提出，到2010年其熱電聯(lián)供系統的裝機容量要達到92GW，而實(shí)際情況雖然沒(méi)有達到預期目標，也達到了85GW的水平；奧巴馬總統提出到2020年，要將現有裝機容量再翻一番。德國計劃到2020年，分布式能源占電力總裝機容量的四分之一。而根據國際能源署的研究，中國將會(huì )成為繼俄羅斯、德國之后分布式能源占比最高的國家，2015年可達到18%，2030可達到28%。這種大發(fā)展會(huì )帶動(dòng)其互補性產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，引發(fā)更大規模的產(chǎn)業(yè)變革。

   分布式能源將是未來(lái)智能電網(wǎng)不可或缺的組成部分

   我國的智能電網(wǎng)建設是以“堅強、自愈、兼容、經(jīng)濟、集成和優(yōu)化”為主要的發(fā)展方向。“堅強、自愈”主要是從集中式供電系統自身著(zhù)手，通過(guò)信息技術(shù)、自動(dòng)控制手段的運用來(lái)提高電網(wǎng)的安全性和穩定性、實(shí)現電力傳輸效率的提升。而“兼容、經(jīng)濟、集成和優(yōu)化”則需要將電網(wǎng)從一個(gè)有限封閉系統逐漸轉變?yōu)橐粋€(gè)安全開(kāi)放系統，允許更多分布式、間歇式電力的接入、實(shí)現需求側、供應側數據的互通和反饋，提高全網(wǎng)的經(jīng)濟、技術(shù)、環(huán)境效率。由于電網(wǎng)公司所具備的天然壟斷特性，長(cháng)期以來(lái)各國在電網(wǎng)公司的治理模式上一直存在很大爭議。發(fā)達國家普遍限制電網(wǎng)公司壟斷、實(shí)行網(wǎng)輸價(jià)格管制并放開(kāi)上游發(fā)電、下游配售電環(huán)節的市場(chǎng)競爭，這樣的治理體制客觀(guān)上就造成了電網(wǎng)競爭效率的喪失、投資不足引發(fā)建設滯后，進(jìn)一步影響安全性和穩定性。而我國則仍然是采取國家辦電網(wǎng)的方式，電網(wǎng)公司作為實(shí)際壟斷部門(mén)，由于承擔著(zhù)公用事業(yè)單位的社會(huì )責任而受到政府管制，但集中式的管理運營(yíng)模式使得電網(wǎng)建設得到有效保障。

   可再生能源發(fā)展對電網(wǎng)的兼容性提出更高要求，市場(chǎng)化改革的深入要求電網(wǎng)公司開(kāi)放關(guān)聯(lián)市場(chǎng)。利益主體的分散化要求電網(wǎng)不僅能夠確保電力供應的安全性和穩定性，還要通過(guò)各種技術(shù)集成和系統優(yōu)化實(shí)現更廣泛意義上的效率改進(jìn)。這就需要將集中式、連續式的電網(wǎng)系統與分布式、間歇式的新能源系統相融合，這無(wú)疑是電網(wǎng)公司新的技術(shù)突破方向，也是其搭載新產(chǎn)業(yè)變革的高速列車(chē)，走向新的發(fā)展階段的必由之路。

   針對性的政策設計對分布式能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展、規?；瘧弥陵P(guān)重要

   當前分布式能源發(fā)展面臨重要的發(fā)展機遇。從國際上看，美國頁(yè)巖氣的大規模開(kāi)發(fā)利用使得天然氣供應趨緊趨勢得以逆轉，天然氣價(jià)格相對走低降低了天然氣分布式系統的燃料成本和市場(chǎng)風(fēng)險。隨著(zhù)近年來(lái)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的快速發(fā)展，美國天然氣產(chǎn)量實(shí)現持續增長(cháng)，在2009年首次超過(guò)俄羅斯，并在2011年以6700億立方米的水平穩居全球天然氣生產(chǎn)第一大國的位置。預計2035年頁(yè)巖氣占美國天然氣的比重將達到46%。而我國的頁(yè)巖氣資源儲量十分豐富，隨著(zhù)2015年全面勘探的完成，規?；_(kāi)采利用有望提速。

   從國內來(lái)看，未來(lái)十年將是我國天然氣生產(chǎn)規模大幅度擴張的時(shí)期，一方面西氣東輸一線(xiàn)、二線(xiàn)供應量穩步提高，另一方面液化天然氣進(jìn)口和接收能力也大幅度上升，從而為天然氣分布式能源發(fā)展提供有利條件。未來(lái)我國將重點(diǎn)在能源負荷中心建設區域分布式能源系統和樓宇分布式能源系統，在“十二五”期間建成1000個(gè)左右的天然氣分布式能源項目，并擬建設10個(gè)左右各類(lèi)典型特征的分布式能源示范區域。到2020年，在全國規模以上城市推廣使用分布式能源系統，裝機規模達到5000萬(wàn)千瓦，初步實(shí)現分布式能源裝備產(chǎn)業(yè)化。

   與此同時(shí)，分布式能源發(fā)展也面臨一些問(wèn)題和制約因素。一是分布式能源接入供給一般屬于備用/補充性供給，系統運行時(shí)間波動(dòng)較大，從而導致發(fā)電經(jīng)濟性受到影響。二是設備制造商、基礎設施建設等尚未達到規模經(jīng)濟，目前除天然氣分布式能源從而導致目前除天然氣分布式能源的經(jīng)濟性基本具有保證之外，其他系統的經(jīng)濟性仍有待提高。三是煤炭、天然氣、光伏、風(fēng)力、水力等各類(lèi)能源的價(jià)格相對水平存在不確定性，對于項目的技術(shù)選擇和成本—收益評估提出較大挑戰，價(jià)格風(fēng)險成為項目投資的主要風(fēng)險來(lái)源。四是能源環(huán)境政策不完善、環(huán)境治理的外部收益難以得到有效補償。上網(wǎng)電價(jià)補貼的落實(shí)、各類(lèi)能源稅收的變化、排污費率制度的不確定性等都會(huì )對分布式能源市場(chǎng)的培育產(chǎn)生重要影響。五是分布式能源的上網(wǎng)問(wèn)題一直以來(lái)都是懸而未決的頑疾。盡管《可再生能源法》及國家相關(guān)政策對于可再生能源的強制上網(wǎng)做出了明確規定，國家電網(wǎng)也承諾全額收購，但是實(shí)際操作中仍然存在技術(shù)標準落后、審批過(guò)程復雜、資質(zhì)認證嚴苛等障礙。我國在分布式電源與微網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)標準方面還比較欠缺，已發(fā)布標準要求比較低。對于設備規范、設計標準、孤島運行、并網(wǎng)標準等有關(guān)技術(shù)標準的制定工作都還在探索階段?！峨娏Ψā分嘘P(guān)于供電機構的管理審批制度也對分布式能源的上網(wǎng)構成了現實(shí)約束。今年財政部、發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布了《可再生能源電價(jià)附加補助資金管理暫行辦法》，為電網(wǎng)企業(yè)發(fā)放可再生能源電價(jià)附加補助資金，目的是進(jìn)一步改善可再生能源發(fā)電項目的聯(lián)網(wǎng)運行。

   推動(dòng)分布式能源發(fā)展，需要政府部門(mén)進(jìn)一步明確激勵機制。例如，實(shí)施可再生能源發(fā)電配額及交易，強制全額收購分布式能源，采取更能夠反映項目投資和運行成本并考慮技術(shù)進(jìn)步因素的浮動(dòng)上網(wǎng)電價(jià)補貼政策。除此之外，要充分發(fā)揮分布式能源產(chǎn)業(yè)的“乘數效應”，必須要大力發(fā)展智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)作為信息通信技術(shù)、新能源技術(shù)對接最終用戶(hù)的載體，其所提供的電力流和信息流可以通過(guò)多種形式進(jìn)行再次“復合”，由此形成的大數據服務(wù)產(chǎn)品將使傳統的“電力”商品實(shí)現根本性的升級，所衍生的服務(wù)模式將成為全新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)。為此，可以推進(jìn)以發(fā)電量為依據、而非一次能源投入為依據的節能減排標準，激勵電網(wǎng)公司收購可再生發(fā)電；將可再生發(fā)電納入綠色電力配額交易體系中，通過(guò)靈活的市場(chǎng)手段來(lái)激勵電網(wǎng)公司積極參與分布式能源及相關(guān)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

（吳力波 作者單位：復旦大學(xué)能源經(jīng)濟與戰略研究中心）