2021年3月，世界資源研究所（WRI.ORG.CN）發(fā)布了《長三角地區(qū)分布式可再生 能源發(fā)展?jié)摿霸妇啊贰?
執(zhí)行摘要
中國在2020年9月的第七十五屆聯(lián)合國大會(huì)一般性辯論上提出了“努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的長期氣候目標(biāo)，隨后在12月的氣候雄心峰會(huì)宣布了多個(gè)更新的2030年國家自主貢獻(xiàn)目標(biāo)，包括“到2030年，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右，風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上”。這些目標(biāo)的提出，不僅提振了全球應(yīng)對(duì)氣候變化的信心，也為國內(nèi)低碳轉(zhuǎn)型指明了方向。
全球能源部門的溫室氣體排放占排放總量的73%i，因此，能源系統(tǒng)的深度減排是實(shí)現(xiàn)全球應(yīng)對(duì)氣候變化目標(biāo)的關(guān)鍵。當(dāng)下全球正在加速由化石能源向可再生能源轉(zhuǎn)型，隨著可再生能源的技術(shù)進(jìn)步和成本下降，分布式清潔能源正成為能源轉(zhuǎn)型的一個(gè)重要組成部分。長江三角洲地區(qū)（以下簡稱“長三角地區(qū)”或“長三角”）人口和產(chǎn)業(yè)聚集，能源消費(fèi)目前呈現(xiàn)出總量大、結(jié)構(gòu)高碳等特征。要推動(dòng)長三角地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展，必須以綠色發(fā)展為引領(lǐng)，就近開發(fā)利用可再生能源，構(gòu)建清潔、低碳、安全、高效的現(xiàn)代能源體系。
在全球范圍內(nèi)，分散式風(fēng)電和分布式光伏是兩種主流的可再生能源分布式應(yīng)用模式。分散式風(fēng)電在歐洲興起，特別是丹麥和德國，技術(shù)和商業(yè)模式都臻于成熟。截至2018年底，丹麥接入20千伏及以下電壓等級(jí)配網(wǎng)的風(fēng)電裝機(jī)占比達(dá)80%以上，德國90%以上的陸上風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)數(shù)量少于9臺(tái)，主要接入36千伏或110千伏配電網(wǎng)。分散式風(fēng)電在丹麥、德國的成功，主要得益于高度靈活的電網(wǎng)系統(tǒng)和完善的電力交易市場(chǎng)，以及和能源轉(zhuǎn)型相配合的電力體制改革。此外，居民參與度高、成本較低、收益多樣的社區(qū)風(fēng)電項(xiàng)目也是丹麥和德國風(fēng)電發(fā)展的一大亮點(diǎn)。在德國，分布式光伏的發(fā)展同樣全球領(lǐng)先。為了扶持小規(guī)模光伏項(xiàng)目，德國政府對(duì)裝機(jī)規(guī)模在100千瓦以下的光伏項(xiàng)目保留20年的固定電價(jià)補(bǔ)貼。小型光伏項(xiàng)目可以通過政策性銀行的低息貸款來降低融資成本。另外，政府還對(duì)配套的儲(chǔ)能設(shè)施提供額外補(bǔ)貼，鼓勵(lì)居民自發(fā)自用。
長三角地區(qū)是我國分布式能源發(fā)展較好的地區(qū)。截至2019年底，江蘇、浙江、上海2共計(jì)開發(fā)分布式光伏1693萬千瓦，是我國分布式光伏的主要發(fā)展地區(qū)；分散式風(fēng)電也從這里起步。本研究對(duì)江蘇、浙江和上海的分布式可再生能源發(fā)展?jié)摿υu(píng)估分為三個(gè)方面：分布式光伏開發(fā)潛力、分散式風(fēng)電開發(fā)潛力和電網(wǎng)對(duì)分布式電源的承載力。對(duì)分布式光伏開發(fā)潛力的評(píng)估采用了分場(chǎng)景集成和參照海寧模式兩種測(cè)算方法，結(jié)果顯示，兩省一市的分布式光伏裝機(jī)潛力可達(dá)1.8億～2億千瓦。在風(fēng)電方面，技術(shù)可開發(fā)量、農(nóng)村和園區(qū)情景集成以及參考德國裝機(jī)密度三種評(píng)估方式綜合顯示，分散式風(fēng)電開發(fā)潛力約為3261萬～8268萬千瓦。兩省一市分布式光伏和分散式風(fēng)電就可滿足到2035年新增電力需求的48%～69%。但在現(xiàn)有的配網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式下，該地區(qū)分布式電源接入電網(wǎng)的承載力遠(yuǎn)小于開發(fā)潛力，需要盡快加強(qiáng)配網(wǎng)建設(shè)，優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行體系。
基于潛力評(píng)估的結(jié)果以及對(duì)未來用電需求的研判，報(bào)告還初步描繪了江浙滬地區(qū)分布式可再生能源的發(fā)展愿景。“十四五”期間，將大力發(fā)展分布式清潔能源作為長三角地區(qū)能源轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要方向，率先突破體制機(jī)制等方面的障礙，探索分布式能源與儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等負(fù)荷側(cè)資源相結(jié)合的綜合能源系統(tǒng)發(fā)展新模式，通過建立完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、創(chuàng)新商業(yè)模式、規(guī)范項(xiàng)目管理和簡化項(xiàng)目程序等手段，實(shí)現(xiàn)千家萬戶就近開發(fā)利用分布式清潔能源的新局面，爭(zhēng)取在2025年實(shí)現(xiàn)分布式可再生能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到5000萬～7000萬千瓦。2025年之后，電網(wǎng)系統(tǒng)靈活性進(jìn)一步提升，電力市場(chǎng)機(jī)制逐步健全，商業(yè)模式日趨成熟，分布式清潔能源進(jìn)入規(guī)?；透哔|(zhì)量發(fā)展階段。到2035年，該地區(qū)分布式發(fā)電裝機(jī)規(guī)模接近3億千瓦。
雖然長三角地區(qū)分布式能源發(fā)展取得了一定成就，但與開發(fā)潛力相比，開發(fā)規(guī)模還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，仍面臨著諸多問題。比如，分布式光伏收益不穩(wěn)定性較大、分布式市場(chǎng)化交易存在壁壘、分散式風(fēng)電前期手續(xù)過于繁瑣等。針對(duì)以上問題，結(jié)合長三角地區(qū)的能源總量控制、節(jié)能減排考核等要求，本研究提出相應(yīng)的政策建議：將市場(chǎng)化交易作為推進(jìn)分布式清潔能源發(fā)展的主要抓手；進(jìn)一步簡化項(xiàng)目審批流程，為分散式風(fēng)電發(fā)展打通“綠色通道”；創(chuàng)新多樣化分布式清潔能源發(fā)展模式及融資模式，推動(dòng)分布式能源帶動(dòng)周邊社區(qū)及園區(qū)共同綠色發(fā)展，實(shí)現(xiàn)共享利益。
前言
項(xiàng)目背景
隨著能源、環(huán)境及氣候變化問題日益凸顯，提高能源利用效率、優(yōu)先開發(fā)利用可再生能源成為各國加快能源轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的共同選擇。與此同時(shí)，隨著分散式風(fēng)電、分布式光伏、儲(chǔ)能、智能電網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，分布式能源的經(jīng)濟(jì)性和靈活性優(yōu)勢(shì)逐步顯現(xiàn)，可以就近滿足用戶的負(fù)荷需求，使得“電從身邊來”成為可能。中國的能源發(fā)展規(guī)劃也強(qiáng)調(diào)可再生能源集中式開發(fā)與分散式利用并舉，優(yōu)化開發(fā)布局，因地制宜發(fā)展分布式能源。
長三角地區(qū)是中國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)、能源消費(fèi)最集中的區(qū)域之一。由于缺乏傳統(tǒng)能源資源，長三角地區(qū)的能源供給高度依賴其他省份的輸入，煤電裝機(jī)比重居高不下。隨著經(jīng)濟(jì)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，該地區(qū)能源總量和能耗強(qiáng)度的雙控壓力越來越大，能源轉(zhuǎn)型尤為迫切。長三角地區(qū)發(fā)展可再生能源的潛力還有多大？分布式可再生能源發(fā)展還存在哪些問題和挑戰(zhàn)？需要什么樣的政策支持措施？社會(huì)各界迫切需要在這些問題上找到答案。
在能源基金會(huì)的支持下，世界資源研究所與中國宏觀經(jīng)濟(jì)研究院能源研究所聯(lián)合開展了長三角地區(qū)分布式清潔能源發(fā)展?jié)摿霸妇罢n題研究。本報(bào)告預(yù)期的作用是為地方政府“十四五”能源規(guī)劃提供決策參考，將分布式可再生能源作為“十四五”期間能源轉(zhuǎn)型的重要抓手，并且通過政策優(yōu)化和機(jī)制創(chuàng)新為分布式可再生能源的發(fā)展提供良好的市場(chǎng)環(huán)境。
研究方法
課題組通過文獻(xiàn)研究等方式，分析了江蘇、浙江和上海的能源供給現(xiàn)狀；采用衛(wèi)星圖片數(shù)據(jù)識(shí)別了工商業(yè)建筑面積，并結(jié)合居住建筑面積統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)大棚數(shù)據(jù)、水域養(yǎng)殖面積統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，評(píng)估了兩省一市屋頂光伏和“光伏+農(nóng)業(yè)/漁業(yè)”的開發(fā)潛力；綜合考慮風(fēng)資源數(shù)據(jù)和土地可獲得性，評(píng)估了分散式風(fēng)電的
技術(shù)開發(fā)潛力，并對(duì)園區(qū)和農(nóng)村兩種應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了測(cè)算；基于當(dāng)前的配網(wǎng)架構(gòu)和調(diào)度運(yùn)行方式，對(duì)分布式電源接入電網(wǎng)的承載力進(jìn)行了量化評(píng)估；通過實(shí)地調(diào)研、利益相關(guān)方座談等方式，考察了分布式光伏和分散式風(fēng)電的典型應(yīng)用模式，并識(shí)別出分布式可再生能源發(fā)展面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，提出了相應(yīng)的政策建議；采用計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型，對(duì)兩省一市未來的能源電力需求做出了分析預(yù)測(cè)；并結(jié)合需求增長趨勢(shì)，提出了中遠(yuǎn)期分布式可再生能源的發(fā)展愿景。
報(bào)告結(jié)構(gòu)
本報(bào)告分為六個(gè)部分。
? 第一部分介紹了分布式清潔能源的特征與技術(shù)類型，明確本研究的邊界。從長三角地區(qū)的發(fā)展定位和能源供給現(xiàn)狀識(shí)別在該地區(qū)發(fā)展分布式清潔能源的戰(zhàn)略機(jī)遇。
? 第二部分梳理了分布式可再生能源在丹麥和德國的發(fā)展模式和成功經(jīng)驗(yàn)。
? 第三部分分享了課題組在實(shí)地調(diào)研過程中考察的典型案例，包括工業(yè)/商業(yè)屋頂光伏、居民屋頂光伏、園區(qū)分散式風(fēng)電以及農(nóng)村分散式風(fēng)電，并進(jìn)一步說明了分布式能源發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)和經(jīng)濟(jì)性條件。
? 第四部分評(píng)估了分布式光伏和分散式風(fēng)電在江蘇、浙江和上海的開發(fā)潛力，以及分布式電源接入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的承載力。
? 第五部分基于潛力評(píng)估結(jié)果和未來電力需求的初步預(yù)測(cè)，提出了分布式可再生能源發(fā)展的愿景。
? 第六部分在文獻(xiàn)調(diào)研、項(xiàng)目調(diào)研、利益相關(guān)方座談、專家訪談的基礎(chǔ)上，梳理了分布式可再生能源發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)，提出了政策建議。
分布式清潔能源：長三角清潔能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略選擇
分布式清潔能源的定義與特征
國際上對(duì)于分布式清潔能源的定義并沒有統(tǒng)一的表述，所涵蓋的邊界也不完全一致。一般的表述強(qiáng)調(diào)其本地性（靠近負(fù)荷，就近消納），裝機(jī)規(guī)模相對(duì)較小，可利用的技術(shù)包括分布式天然氣（冷）熱電聯(lián)供、生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)、小型水電、太陽能、風(fēng)能等發(fā)電技術(shù)，以及其中幾類技術(shù)（包括儲(chǔ)能）集成的多能互補(bǔ)應(yīng)用模式。與傳統(tǒng)能源的集中式供應(yīng)模式相比，分布式能源具有以下特征：一是能源利用效率高。分布式能源靠近用戶端，減少了電力生產(chǎn)和運(yùn)輸過程的損耗。在多能互補(bǔ)的系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用，提升系統(tǒng)效率。二是供能靈活。傳統(tǒng)能源的集中式供能調(diào)節(jié)能力有限，在城市用電峰谷差越來越大的現(xiàn)實(shí)情況下，為了滿足短時(shí)間的尖峰負(fù)荷而增加化石能源裝機(jī)容量，然而利用小時(shí)數(shù)逐年走低，使得投資的經(jīng)濟(jì)性越來越差。而分布式能源系統(tǒng)尤其是與儲(chǔ)能相結(jié)合的系統(tǒng)可以根據(jù)電源的出力特性和用戶的負(fù)荷需求來匹配供需。三是經(jīng)濟(jì)可行。分布式能源系統(tǒng)無須建設(shè)輸變電設(shè)施和長距離的管道，減少投資成本和維護(hù)成本，投資門檻相對(duì)較低，更易于撬動(dòng)社會(huì)資本的投入。四是環(huán)境友好。隨著可再生能源開發(fā)利用技術(shù)的不斷成熟，以光伏為代表的可再生能源已成為分布式能源系統(tǒng)的重要元素，相較于傳統(tǒng)化石能源的燃燒，大大減少了污染物排放。此外，隨著廢棄物資源能源化利用技術(shù)和商業(yè)模式的創(chuàng)新，廚余垃圾、市政污泥等有機(jī)廢棄物的能源價(jià)值得到挖掘，協(xié)同處置這些有機(jī)廢棄物也使得城市和鄉(xiāng)村的環(huán)境面貌大為改觀。
分布式天然氣（冷）熱電聯(lián)供也是重要的分布式能源，但由于分布式天然氣多聯(lián)供發(fā)展與本地的能源資源稟賦關(guān)系不大，且面臨著熱冷負(fù)荷匹配難、項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性較差、空間布局要求高等挑戰(zhàn)，需要根據(jù)用戶的冷、熱、電負(fù)荷做相應(yīng)的規(guī)劃布局。此外，城市固體廢棄物處理是城鎮(zhèn)化發(fā)展的剛性要求，近年來城市廢棄物能源化利用發(fā)展很快，這類項(xiàng)目發(fā)展的最主要?jiǎng)恿κ浅鞘欣鴾p量化發(fā)展，能源產(chǎn)出是輔助效益。因此，本文重點(diǎn)討論了長三角地區(qū)分布式光伏及分散式風(fēng)電應(yīng)用的潛力，主要考慮了當(dāng)?shù)厍鍧嵞茉促Y源的開發(fā)利用：
? 分布式光伏：在用戶所在場(chǎng)地或附近建設(shè)運(yùn)行，以用戶側(cè)自發(fā)自用為主、多余電量上網(wǎng)且在配電網(wǎng)系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)為特征的光伏發(fā)電設(shè)施。
? 分散式風(fēng)電：位于用電負(fù)荷中心附近，在低電壓等級(jí)的配網(wǎng)內(nèi)分散接入，所產(chǎn)生的電力在配網(wǎng)內(nèi)就近消納的風(fēng)電項(xiàng)目。
長三角地區(qū)能源供給現(xiàn)狀
長三角地區(qū)是中國經(jīng)濟(jì)最活躍、開放程度最高、創(chuàng)新能力最強(qiáng)的區(qū)域之一。其中，江浙滬兩省一市的地區(qū)生產(chǎn)總值占全國的1/5，人口總數(shù)占全國的11.6%。
長三角地區(qū)也是中國能源消費(fèi)最集中的區(qū)域之一。這一區(qū)域傳統(tǒng)能源資源匱乏，是中國“北煤南運(yùn)”、“西氣東輸”和“西電東送”等跨省跨區(qū)重大能源基礎(chǔ)工程的主要目的地（見圖1）。
圖1 江浙滬是中國一次能源調(diào)運(yùn)的主要目的地之一
2018年，江浙滬兩省一市的能源消費(fèi)總量為6.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約占全國的15%，人均能源消費(fèi)均高于全國平均水平（3.3噸標(biāo)準(zhǔn)煤/人），其中江蘇為3.9噸標(biāo)準(zhǔn)煤/人，浙江為3.7噸標(biāo)準(zhǔn)煤/人，上海為4.9噸標(biāo)準(zhǔn)煤/人。2018年，江浙滬兩省一市的全社會(huì)用電量超過1.2萬億千瓦時(shí)，占全國的18%4，人均電力消費(fèi)量是全國平均水平的1.5倍。長三角地區(qū)的能源發(fā)展具有需求總量大、化石能源比重高、對(duì)外依賴性強(qiáng)等特點(diǎn)，在能源低碳發(fā)展、保障能源安全等方面壓力較大。
從能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看，江浙滬地區(qū)仍以化石能源為主，兩省一市的煤炭消耗量占能源消費(fèi)總量的比重仍在50%以上。2017年，火電在兩省一市電力裝機(jī)容量中占78.3%，核電占3.8%，水電、風(fēng)電和太陽能發(fā)電分別占6.3%、3.8%和7.8%iii。電力消費(fèi)以本地自產(chǎn)火電為主，自產(chǎn)一次電力（包括可再生電力和核電）除了浙江達(dá)到18.1%之外，江蘇和上海都不到10%。上海對(duì)外調(diào)電力的需求超過40%，江蘇和浙江的凈調(diào)入電力占比分別是15.4%和21.0%（見圖2）。
圖2 江浙滬地區(qū)的電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)（2017年）
從可再生能源電力消納情況來看v，2019年，全國平均可再生能源電力消納比重為27.5%，上海由于外調(diào)電力中可再生能源電力（尤其是水電）比重較高，整體可再生能源電力的消納比重達(dá)到34.5%，但江蘇和浙江僅為15%和20%，顯著低于全國平均水平。其中，上海、江蘇和浙江的非水可再生能源電力消納比重分別為4.2%、7.4%和6.7%，均大幅低于全國10.2%的平均水平。2020年起，國家將正式考核各省級(jí)行政區(qū)域可再生能源電力和非水可再生能源電力消納責(zé)任指標(biāo)。江蘇和浙江的非水可再生能源電力消納比重離2020年目標(biāo)分別存在0.1%和0.8%的差距。一方面，兩省一市既面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需大量新增能源供應(yīng)的壓力，又受限于稀缺的土地和空間資源而無法大規(guī)模發(fā)展集中式風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站，提高可再生能源電力消納比重面臨很大挑戰(zhàn)。另一方面，這一地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，工業(yè)園區(qū)集中，廠房屋頂資源豐富，也有大量的漁業(yè)養(yǎng)殖水域和農(nóng)業(yè)大棚，這些設(shè)施為發(fā)展分布式光伏提供了良好的契機(jī)。
長三角地區(qū)是我國分布式光伏的主陣地之一。截至2019年底，江蘇、浙江、上海共計(jì)開發(fā)分布式光伏1693萬千瓦（見圖3），占全國分布式光伏裝機(jī)總量的27%vi。盡管如此，分布式光伏發(fā)電量占該地區(qū)用電量的比重仍是微不足道的5。分散式風(fēng)電在長三角地區(qū)乃至全國范圍內(nèi)，都還處于起步階段。
圖3 江浙滬分布式光伏歷史發(fā)展趨勢(shì)
長三角地區(qū)發(fā)展分布式清潔能源的戰(zhàn)略機(jī)遇
中國提出“努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”，以及“到2030年，風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上”，這些目標(biāo)的提出，為長三角地區(qū)等重要經(jīng)濟(jì)區(qū)加速低碳轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)綠色增長提供了歷史性的戰(zhàn)略機(jī)遇。世界資源研究所采用綠色經(jīng)濟(jì)模型（Green Economic Model）對(duì)長三角地區(qū)二氧化碳排放率先達(dá)峰的可行性和由此帶來的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響開展了研究，在綠色經(jīng)濟(jì)情景下，長三角地區(qū)溫室氣體排放總量將在“十四五”末期達(dá)峰，同時(shí)帶來增加財(cái)政收入和創(chuàng)造就業(yè)崗位等一系列經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益vii。
長三角一體化發(fā)展是中國重要區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略。2018年，習(xí)近平總書記在首屆中國國際進(jìn)口博覽會(huì)上宣布將長三角一體化發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略。2019年，國家出臺(tái)《長江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要》，明確了長三角地區(qū)是全國發(fā)展強(qiáng)勁活躍增長極、高質(zhì)量發(fā)展樣板區(qū)、率先基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化引領(lǐng)區(qū)、區(qū)域一體化發(fā)展示范區(qū)、新時(shí)代改革開放新高地“一極三區(qū)一高地”的戰(zhàn)略定位，對(duì)長三角地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展賦予了新要求。
生態(tài)文明建設(shè)要求長三角地區(qū)必須以綠色發(fā)展為引領(lǐng)。要推動(dòng)長三角地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展、打造世界級(jí)城市群，必須以綠色發(fā)展為引領(lǐng)，在能源建設(shè)、環(huán)境保護(hù)、低碳發(fā)展方面率先行動(dòng)起來，突破資源稟賦約束，探索集約、高效、精細(xì)化的清潔能源發(fā)展路徑，打造長三角一體化綠色生態(tài)圈。
電力體制改革加快推進(jìn)分布式能源發(fā)展。在進(jìn)一步深化電力體制改革的背景下，長三角地區(qū)也在積極推進(jìn)相關(guān)試點(diǎn)。浙江是第一批電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)地區(qū)之一，在《浙江省電力體制改革綜合試點(diǎn)方案》中，全面放開用戶側(cè)分布式電源市場(chǎng)，積極開展分布式電源項(xiàng)目的各類試點(diǎn)示范是一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。江蘇是全國首個(gè)啟動(dòng)分布式發(fā)電市場(chǎng)化交易試點(diǎn)的省份。2019年12月，江蘇省發(fā)布《江蘇省分布式發(fā)電市場(chǎng)化交易規(guī)則（試行）》，選取7個(gè)項(xiàng)目開展分布式發(fā)電市場(chǎng)化交易試點(diǎn)，在全國范圍內(nèi)起到重要示范和引領(lǐng)作用。
長三角地區(qū)發(fā)展分布式清潔能源的現(xiàn)實(shí)意義
分布式可再生能源的開發(fā)利用是踐行我國能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命的重要路徑，以長三角為代表的中東部地區(qū)有動(dòng)力且有條件為此做出貢獻(xiàn)。
第一，發(fā)展本地分布式清潔能源是長三角地區(qū)提高自身能源安全保障水平的必由之路。長三角地區(qū)人口密集且電力負(fù)荷大，保障能源安全要求高。就近開發(fā)利用可再生能源，實(shí)現(xiàn)清潔電力的就近消納，推動(dòng)“電從遠(yuǎn)方來”和“電從身邊取”相結(jié)合，是長三角地區(qū)逐步擺脫化石能源依賴、提高能源自給率、有效保障能源安全的必然選擇，也是推動(dòng)長三角地區(qū)能源“新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)”發(fā)展的必由之路。
第二，發(fā)展分布式清潔能源是推動(dòng)“綠色新基建”的必要元素。加強(qiáng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是激發(fā)新消費(fèi)需求、助力產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要途徑。長三角等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)是推動(dòng)新基建工作的重要主體，不少沿海省份也提出了雄心勃勃的“新基建”發(fā)展計(jì)劃。但以5G、數(shù)據(jù)中心等為代表的新基建項(xiàng)目大多都是能耗大戶，對(duì)全社會(huì)能源供給、用能結(jié)構(gòu)提出了更高要求。若在5G基站、數(shù)據(jù)中心、充電設(shè)施等負(fù)荷密集區(qū)，利用廠房屋頂、工業(yè)園區(qū)空地等因地制宜地發(fā)展分布式光伏和分散式風(fēng)電，并與儲(chǔ)能、虛擬電廠、綜合能源服務(wù)等相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)新基建和分布式清潔能源深度融合，推動(dòng)長三角地區(qū)能源“新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)”與“新基建”的協(xié)同和綠色發(fā)展。
第三，發(fā)展分布式清潔能源有助于拉動(dòng)民間投資和促進(jìn)小微企業(yè)發(fā)展。2020年新冠肺炎疫情發(fā)生以來，抗風(fēng)險(xiǎn)能力較低的民營企業(yè)群體和中小微企業(yè)面臨巨大壓力。后疫情時(shí)代，能源行業(yè)既要發(fā)揮重振經(jīng)濟(jì)的支撐作用，也應(yīng)充分釋放能源建設(shè)在恢復(fù)經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)就業(yè)方面的潛力。分布式清潔能源規(guī)模小、分布廣、投資門檻低，但前期準(zhǔn)備工作繁雜、人員投入多，大型能源企業(yè)開發(fā)分布式能源不具優(yōu)勢(shì)。東南沿海地區(qū)民間資本充裕，單個(gè)分布式能源項(xiàng)目開發(fā)資金需求不大，通過與千家萬戶的協(xié)作，可填補(bǔ)大型能源企業(yè)動(dòng)力不足、人力不足、投資不足的空缺，成為拉動(dòng)民間企業(yè)投資、增加就業(yè)的重要方式，形成“綠色能源助力經(jīng)濟(jì)發(fā)展”的新局面。同時(shí)，以“自發(fā)自用”模式開發(fā)分布式可再生能源項(xiàng)目，還能幫助用戶免除電力采購過程中的輸配電費(fèi)用，節(jié)省用電成本。
第四，發(fā)展分布式清潔能源可成為增加當(dāng)?shù)孛癖婇L期穩(wěn)定收入的一個(gè)來源。在德國、丹麥等分布式能源發(fā)展較好的國家，“社區(qū)風(fēng)電”和“社區(qū)光伏”等模式使得可再生能源開發(fā)企業(yè)與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)、居民形成緊密的利益共同體。發(fā)展分布式清潔能源在提供綠色電力的同時(shí)，也帶動(dòng)了當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在我國東南沿海地區(qū)發(fā)展分布式清潔能源，可結(jié)合當(dāng)?shù)芈糜伍_發(fā)、特色小鎮(zhèn)建設(shè)，充分利用工商業(yè)和居民屋頂及“田間地頭”空閑土地，吸引農(nóng)戶、村集體以屋頂或土地入股參與投資，實(shí)現(xiàn)能源開發(fā)效益均等化，惠及當(dāng)?shù)孛癖?，促進(jìn)鄉(xiāng)村集體經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
分布式清潔能源發(fā)展的國際經(jīng)驗(yàn)
全球來看，歐洲的分散式風(fēng)電和分布式光伏是風(fēng)能和太陽能利用的主要模式之一。分散式風(fēng)電在歐洲起步較早，技術(shù)和商業(yè)模式都較為成熟。風(fēng)電場(chǎng)的開發(fā)規(guī)模由資源條件、負(fù)荷條件和并網(wǎng)條件決定，通常不刻意區(qū)分集中式和分散式。一般靠近負(fù)荷中心、單體規(guī)模不大的風(fēng)電項(xiàng)目，所發(fā)電力直接接入配電網(wǎng)內(nèi)消納，也就是分散式風(fēng)電項(xiàng)目。丹麥和德國分散式風(fēng)電占風(fēng)電總裝機(jī)容量的比重都很高，同時(shí)，德國也是分布式光伏發(fā)展最為成功的國家之一。因此，本章將重點(diǎn)介紹丹麥和德國推廣分散式風(fēng)電和分布式光伏的成功經(jīng)驗(yàn)。
丹麥：分散式為主的風(fēng)電開發(fā)模式
丹麥?zhǔn)侨蝻L(fēng)電發(fā)展最為領(lǐng)先的國家之一，一個(gè)關(guān)鍵因素就是，在歐盟整體低碳轉(zhuǎn)型的框架下，丹麥政府制定了明確的氣候和能源戰(zhàn)略目標(biāo)（見圖4），到2050年完全擺脫對(duì)化石能源的依賴。
發(fā)展以風(fēng)電為主的可再生能源是丹麥實(shí)現(xiàn)其戰(zhàn)略目標(biāo)的重要途徑。政府為此出臺(tái)了相應(yīng)的政策，概括起來主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。一是對(duì)風(fēng)電的財(cái)政支持政策，包括初期的投資補(bǔ)貼和后來的固定上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼；二是政府對(duì)化石能源實(shí)施的碳稅使得風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步顯現(xiàn)出來；三是可再生能源優(yōu)先上網(wǎng)的政策。
截至2018年底，丹麥一半以上的電量供應(yīng)來自可再生能源，其中，風(fēng)電是最主要的可再生能源，占46%7。根據(jù)丹麥風(fēng)能協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，截至2019年底，丹麥累計(jì)并網(wǎng)風(fēng)電610萬千瓦，其中接入20千伏及以下電壓等級(jí)配網(wǎng)的裝機(jī)容量超過70%。圖5對(duì)比了1980年和2019年丹麥的電源布局，可以看出，分布式電源已遍布丹麥全國。
圖4 丹麥氣候和能源發(fā)展目標(biāo)
圖5 丹麥風(fēng)電發(fā)展項(xiàng)目布局
分散式風(fēng)電在丹麥之所以取得成功，除了得益于本國支持可再生能源發(fā)展的一系列政策，還與以下這些因素息息相關(guān)：
? 丹麥國土面積較小，周邊大部分環(huán)海，整個(gè)國土范圍內(nèi)的風(fēng)能資源差異較小，因而就近開發(fā)、就地利用分散式風(fēng)電，能夠以較低的成本滿足用戶的電力需求，是最便捷、經(jīng)濟(jì)的風(fēng)電開發(fā)方式，不需要建設(shè)大規(guī)模的輸電線路進(jìn)行更大范圍的電力資源配置。
? 社區(qū)風(fēng)電模式的多重效益。歐洲民用電價(jià)較高，居民對(duì)投資自發(fā)自用、余電上網(wǎng)的社區(qū)風(fēng)電項(xiàng)目有較高的積極性。社區(qū)風(fēng)電項(xiàng)目用地成本較低，從而降低了投資成本。丹麥80%的風(fēng)電場(chǎng)都具有社區(qū)風(fēng)電的性質(zhì)，社區(qū)居民可購買風(fēng)電項(xiàng)目股份，利用項(xiàng)目收益進(jìn)行再投資，為社區(qū)居民帶來多重福利，如完善社區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施、創(chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會(huì)等，居民認(rèn)可度較高，有效解決了分散式風(fēng)電開發(fā)的土地供應(yīng)及鄰避效應(yīng)問題。
? 具有高度靈活性的歐洲電網(wǎng)系統(tǒng)和完善的電力交易市場(chǎng)。丹麥電網(wǎng)與歐洲電網(wǎng)互聯(lián)，瑞典和挪威的水電、法國的核電都能成為丹麥風(fēng)電的靈活性調(diào)節(jié)電源。北歐電力交易所是歐洲最早的跨國跨區(qū)域電力交易市場(chǎng)，交易方式以日前交易為主，當(dāng)實(shí)際供需與日前交易提交的信息不匹配時(shí)，可輔之以日內(nèi)市場(chǎng)來平衡這一波動(dòng)，從而在技術(shù)上解決了風(fēng)電發(fā)展面臨的系統(tǒng)調(diào)節(jié)問題。
? 電力體制的調(diào)整為能源轉(zhuǎn)型掃清市場(chǎng)障礙。2005年前后，丹麥對(duì)原有的電力市場(chǎng)架構(gòu)進(jìn)行改革，將兩大垂直一體化、統(tǒng)管發(fā)電、輸電和配電業(yè)務(wù)的電力公司合并，成立了非營利的國家電網(wǎng)公司，負(fù)責(zé)輸電網(wǎng)和天然氣管網(wǎng)的運(yùn)營，對(duì)所有的市場(chǎng)參與者公平開放。而發(fā)電、配電業(yè)務(wù)則完全放開，在上游供應(yīng)端和下游用戶端形成競(jìng)爭(zhēng)格局。發(fā)電、輸電與售電三個(gè)環(huán)節(jié)相互獨(dú)立卻又密切配合，使得風(fēng)電等可再生電力“優(yōu)先并網(wǎng)”的策略得到了有效執(zhí)行，從而增加了分散式風(fēng)電開發(fā)的市場(chǎng)吸引力。
德國：分布式能源有力推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型
德國設(shè)立了到2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放的中長期減排目標(biāo)，并且明確了2038年煤電徹底退出的時(shí)間表和路線圖x。打造以可再生能源為支柱的能源系統(tǒng)是德國實(shí)現(xiàn)中長期能源和氣候戰(zhàn)略的重要路徑。
德國非水可再生能源裝機(jī)容量位列全球第三，僅次于中國和美國。人均非水可再生能源裝機(jī)容量達(dá)到1.4千瓦，分別是中國和美國的4.7倍和2.6倍10。截至2019年底，德國可再生能源總裝機(jī)容量為1.3億千瓦，其中，風(fēng)電6080萬千瓦，光伏發(fā)電4900萬千瓦，分別占可再生能源總裝機(jī)容量的46.5%和37.5%xi。風(fēng)能和太陽能的開發(fā)利用主要通過分散式/分布式系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
與丹麥類似，德國風(fēng)電也是以分散式開發(fā)為主，75%為社區(qū)風(fēng)電，90%以上的陸上風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)數(shù)量小于9臺(tái)（見圖6），主要接入6～36千伏或110千伏配電網(wǎng)，以就近消納為主。
圖6 德國風(fēng)電機(jī)組布局接入情況（2017年）
社區(qū)風(fēng)電項(xiàng)目為居民參與氣候和環(huán)境保護(hù)活動(dòng)提供了機(jī)遇。居民可以參與到項(xiàng)目初期設(shè)計(jì)、集資、建設(shè)和運(yùn)營管理等環(huán)節(jié)中，社區(qū)的一些特殊需求可以較早地被考慮進(jìn)來。根據(jù)項(xiàng)目運(yùn)營公司性質(zhì)的不同，社區(qū)居民參與決策的程度也有所區(qū)別。
社區(qū)風(fēng)電項(xiàng)目為當(dāng)?shù)靥峁┝饲鍧嶋娔?，吸引了投資，創(chuàng)造了就業(yè)崗位。居民通過購買公司股權(quán)，不僅可以獲得政府補(bǔ)貼，還能獲得項(xiàng)目盈利的分紅，增加了收入。此外，風(fēng)電場(chǎng)至少70%xiii的貿(mào)易稅上繳給社區(qū)，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)（見圖7）。
圖7 德國社區(qū)風(fēng)電項(xiàng)目
德國也是全球推廣分布式光伏發(fā)電最成功的國家之一。盡管光照資源條件并不好，年平均有效利用小時(shí)數(shù)僅800小時(shí)左右11。根據(jù)2018年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，德國光伏裝機(jī)容量中，地面電站占28%，工商業(yè)屋頂光伏占58%，居民屋頂光伏占14%xiv。98%的屋頂光伏系統(tǒng)都是千瓦級(jí)（見圖8）。
圖8 德國分布式光伏規(guī)模布局情況（2018年）
政策支持是德國分布式光伏得以發(fā)展壯大的主要原因。德國的可再生能源電價(jià)補(bǔ)貼機(jī)制隨著成本、市場(chǎng)等條件的變化而動(dòng)態(tài)調(diào)整。2014年之后，德國對(duì)可再生能源的補(bǔ)貼由起初的固定電價(jià)補(bǔ)貼（FiT）逐漸轉(zhuǎn)向溢價(jià)補(bǔ)貼（FiP），意味著上網(wǎng)電價(jià)水平由原來的固定電價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)椤半娏κ袌?chǎng)價(jià)格+溢價(jià)補(bǔ)貼”。但是，為了維持小規(guī)模分布式光伏項(xiàng)目的補(bǔ)貼穩(wěn)定性，對(duì)于裝機(jī)規(guī)模在100千瓦以下的光伏項(xiàng)目仍保留了有效期為20年的固定電價(jià)補(bǔ)貼。
此外，德國的政策性銀行還為小型光伏項(xiàng)目提供低息貸款，從而降低了項(xiàng)目的融資成本。為了鼓勵(lì)自發(fā)自用，減少分布式電源接入帶來的配電網(wǎng)改造成本，政府對(duì)于分布式光伏項(xiàng)目配套的儲(chǔ)能設(shè)施還提供額外的補(bǔ)貼，這些措施都大大促進(jìn)了德國分布式光伏的發(fā)展。
長三角地區(qū)分布式可再生能源發(fā)展的實(shí)踐基礎(chǔ)
長三角地區(qū)是我國分布式光伏開發(fā)較早的地區(qū)，分散式風(fēng)電開發(fā)也主要從江蘇開始起步。長三角地區(qū)已積累了較多的分布式可再生能源開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。課題組在研究過程中也調(diào)研了一些典型案例，并從商業(yè)模式、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益等角度進(jìn)行了剖析，在此基礎(chǔ)上總結(jié)了我國分布式可再生能源進(jìn)一步發(fā)展的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性。
分布式光伏案例
分布式光伏的主要應(yīng)用場(chǎng)景包括工商業(yè)屋頂光伏和居民屋頂光伏。發(fā)展屋頂光伏，長三角地區(qū)具備一定的優(yōu)勢(shì)條件。首先，該地區(qū)光伏制造業(yè)聚集，產(chǎn)業(yè)鏈完整，為光伏產(chǎn)品的本地化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)；其次，該地區(qū)工業(yè)發(fā)達(dá)，廠房屋頂資源豐富，再加上工商業(yè)電價(jià)在全國范圍內(nèi)處于相對(duì)較高的水平，使得企業(yè)有較高的積極性開發(fā)自發(fā)自用的光伏項(xiàng)目，從而節(jié)省用能成本。2016年浙江提出光伏“百萬屋頂”計(jì)劃，提出了到2020年全省建設(shè)家庭屋頂光伏裝置100萬戶以上，總裝機(jī)規(guī)模300萬千瓦左右的目標(biāo)xv。報(bào)告對(duì)分布式光伏的幾種典型應(yīng)用模式分別選取一個(gè)案例進(jìn)行介紹。
工業(yè)屋頂光伏：中大元通屋頂光伏項(xiàng)目
項(xiàng)目概況
中大元通屋頂光伏項(xiàng)目是浙江省杭州市余杭區(qū)的屋頂光伏示范項(xiàng)目（見圖9），該項(xiàng)目投資總額為4800萬元，于2017年2月開工，當(dāng)年7月并網(wǎng)。
圖9 中大元通屋頂光伏項(xiàng)目
該項(xiàng)目屋頂面積達(dá) 4.7萬平方米，總裝機(jī)容量為5992千瓦，年等效利用小時(shí)數(shù)可達(dá)900小時(shí)，接入10千伏公共電網(wǎng)。
經(jīng)濟(jì)效益與減排效益
該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了多重環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。既解決了業(yè)主屋頂漏水，廠房易老化的問題，同時(shí)，屋頂?shù)墓夥到y(tǒng)也起到了隔熱的作用，有效減少了廠房內(nèi)的空調(diào)用電需求。相對(duì)于傳統(tǒng)的購電模式，該項(xiàng)目每年節(jié)省電費(fèi)54萬元，每年可實(shí)現(xiàn)約3000噸二氧化碳減排量。
該項(xiàng)目是工業(yè)屋頂分布式光伏較為成功的代表，主要原因包括：一是采用能源服務(wù)公司模式開發(fā)運(yùn)營。項(xiàng)目投資方采用能源服務(wù)公司（ESCO）模式進(jìn)行投資、建設(shè)和運(yùn)營，自有資金比例100%，所發(fā)電量以目錄銷售電價(jià)的83折出售給屋頂業(yè)主用戶。二是自用電比例高。該項(xiàng)目的電力消納模式為自發(fā)自用、余量上網(wǎng)，自用電比例為80%，余量上網(wǎng)執(zhí)行當(dāng)?shù)氐娜济簶?biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)（0.4153元/千瓦時(shí)）。三是項(xiàng)目享受的補(bǔ)貼較高。項(xiàng)目所發(fā)全部電量享受國家、省、市三級(jí)補(bǔ)貼，其中國家補(bǔ)貼為0.42元/千瓦時(shí)，省級(jí)補(bǔ)貼為0.1元/千瓦時(shí)，市級(jí)補(bǔ)貼為0.1元/千瓦時(shí)。因而項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性較好，投資收益率達(dá)到16.7%，投資回收期為6年左右。
商業(yè)屋頂光伏：宜家（蘇州）商場(chǎng)屋頂分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目
項(xiàng)目概況
宜家（蘇州）商場(chǎng)屋頂面積約 5000 平方米，安裝 416千瓦分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，年有效利用小時(shí)數(shù)達(dá)到1027小時(shí)（見圖10）。光電轉(zhuǎn)化效率最高達(dá) 17.93%，符合 2018 年國家“領(lǐng)跑者基地”滿分技術(shù)要求。
圖10 宜家（蘇州）商場(chǎng)屋頂分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目
經(jīng)濟(jì)效益與減排效益
該項(xiàng)目2018 年全年發(fā)電量為 44.7 萬千瓦時(shí)，在減輕商場(chǎng)用電高峰期壓力的同時(shí)，為宜家（蘇州）商場(chǎng)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)收益，包括全年節(jié)省電費(fèi) 38.4 萬元，以及可再生能源發(fā)電補(bǔ)貼16.5萬元。
按全生命周期計(jì)算，項(xiàng)目平均每年可發(fā)電39.3萬千瓦時(shí)，替代燃煤169噸，避免80.9噸二氧化碳排放、2.0噸二氧化硫排放及1.9噸氮氧化物（以二氧化氮計(jì)）排放，具有良好的環(huán)境效益。
該項(xiàng)目是商業(yè)屋頂分布式光伏的典型案例，主要有以下幾方面的優(yōu)勢(shì)：一是宜家（蘇州）商場(chǎng)是大型商場(chǎng)，屋頂連片面積較大，具備開發(fā)分布式光伏的條件。二是長三角地區(qū)商業(yè)電價(jià)較高，而宜家（蘇州）商場(chǎng)自身空調(diào)、照明等用電負(fù)荷較大，自用電比例高。自發(fā)自用的分布式項(xiàng)目可為業(yè)主降低能源使用成本，并有效保障項(xiàng)目的投資收益。三是項(xiàng)目由業(yè)主自己投資，新能源開發(fā)公司承接工程總承包（EPC），可免去第三方投資帶來的融資租賃貴、電費(fèi)結(jié)算難等問題。
居民屋頂光伏：臨安錦北街道居民屋頂光伏項(xiàng)目
項(xiàng)目概況
浙江省杭州市臨安區(qū)錦北街道居民屋頂光伏項(xiàng)目目標(biāo)是建成1000戶居民屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)，裝機(jī)容量為4680千瓦，預(yù)計(jì)總投資為3978萬元（見圖11）。截至2019年4月，該項(xiàng)目已安裝并網(wǎng)463戶，完成裝機(jī)3100千瓦。
圖11 臨安錦北街道居民屋頂光伏項(xiàng)目
商業(yè)模式與融資模式
臨安區(qū)各村成立了股份經(jīng)濟(jì)合作社。以上東村為例，該村共安裝居民屋頂光伏135千瓦，年發(fā)電量13.5萬千瓦時(shí)，以0.4153元/千瓦時(shí)的上網(wǎng)電價(jià)出售給電網(wǎng)，同時(shí)獲得0.42元/千瓦時(shí)的國家補(bǔ)貼和0.1元/千瓦時(shí)的省級(jí)補(bǔ)貼。每千瓦時(shí)的收益達(dá)到0.93元。
為解決項(xiàng)目資金問題，臨安農(nóng)村信用合作聯(lián)社協(xié)助錦北街道推進(jìn)項(xiàng)目開展。信用社創(chuàng)新采用“光伏貸”模式，信貸員下鄉(xiāng)宣傳貸款業(yè)務(wù)并上門服務(wù)，用戶安裝電站費(fèi)用可全額通過“光伏貸”解決。
該項(xiàng)目是居民屋頂分布式光伏開發(fā)的成功實(shí)踐，值得推廣的經(jīng)驗(yàn)包括：
? 項(xiàng)目由同一公司進(jìn)行統(tǒng)一管理。項(xiàng)目選取了一個(gè)專業(yè)化開發(fā)公司，對(duì)屋頂資源的規(guī)劃、建設(shè)和使用制定統(tǒng)一要求。該公司通過整合戶用屋頂資源，集聚較多的開發(fā)面積，有效提升了分布式光伏開發(fā)的專業(yè)化管理水平。
? 采用靈活的業(yè)主參與模式。戶主參與項(xiàng)目開發(fā)的方式有兩種：一種是“出屋頂，不出錢”，發(fā)電收益前8～10年歸銀行，之后15～17年歸戶主；另一種是“既出屋頂，也出錢”，戶主出資安裝屋頂光伏，發(fā)電收益也全部歸戶主。業(yè)主可結(jié)合自身情況自行選擇，有效提升了業(yè)主參與項(xiàng)目的積極性。
分散式風(fēng)電案例
2011年，國家能源局發(fā)布了《關(guān)于分散式接入風(fēng)電開發(fā)的通知》，標(biāo)志著分散式風(fēng)電在中國正式啟動(dòng)。隨后幾年一直處于探索階段，一系列支持分散式風(fēng)電發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策并未取得理想的效果。2018 年，《分散式風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)暫行管理辦法》正式印發(fā)，從簡化項(xiàng)目核準(zhǔn)流程、規(guī)范規(guī)劃編制、拓寬融資渠道等多方面進(jìn)一步完善政策機(jī)制。截至2019 年5 月，全國19個(gè)省份和地區(qū)出臺(tái)了分散式風(fēng)電相關(guān)的政策和規(guī)劃，規(guī)劃總裝機(jī)容量接近660萬千瓦13。但在落地過程中，由于存在項(xiàng)目核準(zhǔn)繁、土地審批難、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)模糊等原因，分散式風(fēng)電發(fā)展規(guī)模整體較小。報(bào)告選取兩個(gè)相對(duì)成功的案例，分別代表了分散式風(fēng)電在園區(qū)和農(nóng)村發(fā)展的兩類應(yīng)用模式。
園區(qū)分散式風(fēng)電：江陰分散式風(fēng)電項(xiàng)目
項(xiàng)目概況
江陰分散式風(fēng)電項(xiàng)目是中國首個(gè)真正意義上的分散式風(fēng)電項(xiàng)目群，累計(jì)核準(zhǔn)分散式風(fēng)電機(jī)組23臺(tái)，投運(yùn)發(fā)電11臺(tái)，累計(jì)裝機(jī)容量32.2兆瓦（見圖12）。其中，江陰港港口集團(tuán)公司與遠(yuǎn)景能源合作的分散式風(fēng)電項(xiàng)目由江陰港提供土地，由遠(yuǎn)景能源負(fù)責(zé)投資、建設(shè)和運(yùn)營。
圖12 江陰分散式風(fēng)電項(xiàng)目
技術(shù)路線
江陰港港口集團(tuán)公司安裝了7 臺(tái)分布式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，項(xiàng)目總裝機(jī)容量為16.8兆瓦，分布在集團(tuán)公司兩個(gè)港區(qū)內(nèi)。該項(xiàng)目總占地3.36畝，僅占碼頭總面積的0.11%，通過因地制宜的機(jī)位選址及機(jī)型選擇保證容量和發(fā)電量，適配港口定制的電氣接入設(shè)計(jì)方案及系統(tǒng)監(jiān)測(cè)方案，保證建設(shè)和生產(chǎn)的高效性。
經(jīng)濟(jì)效益
自2018年5月首臺(tái)風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)以來，分散式風(fēng)電已經(jīng)累計(jì)發(fā)電3653萬千瓦時(shí)，兩個(gè)港區(qū)風(fēng)電占用電量的比重分別達(dá)到了48%和60%，累計(jì)節(jié)省用電成本187.14萬元，成本節(jié)省率超過10%。（截至2019年10月底數(shù)據(jù)）
環(huán)境效益
該項(xiàng)目并網(wǎng)以來運(yùn)行穩(wěn)定，相較于傳統(tǒng)火電，11臺(tái)風(fēng)電機(jī)組所發(fā)電量相當(dāng)于每年替代燃煤2.5萬噸，避免二氧化碳排放7.5萬噸，相當(dāng)于植樹12萬棵，港區(qū)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)明顯優(yōu)化，污染防治和綠色管理能力明顯提升。
江陰分散式風(fēng)電項(xiàng)目為分散式風(fēng)電在中國東南部人口稠密區(qū)和電力負(fù)荷中心的發(fā)展探索了經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于中國分散式風(fēng)電的發(fā)展具有重要的參考和借鑒價(jià)值?？偨Y(jié)江陰分散式風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)成功的經(jīng)驗(yàn)，主要有兩個(gè)特點(diǎn)。一是合同能源管理模式實(shí)現(xiàn)開發(fā)方和用電方共贏。該項(xiàng)目采用能源合同管理模式進(jìn)行開發(fā)建設(shè)，消納模式為“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”。分散式風(fēng)電生產(chǎn)的綠色電能供港口生產(chǎn)直接使用，實(shí)現(xiàn)就地、就近消納。二是地方政府跨部門協(xié)作，優(yōu)化審批流程。為了理性地推進(jìn)項(xiàng)目，江陰市政府由市發(fā)改委牽頭相關(guān)部門制定了《江陰分布式風(fēng)電可行性規(guī)劃》，在嚴(yán)謹(jǐn)分析、科學(xué)規(guī)劃、依法依規(guī)進(jìn)行環(huán)評(píng)的基礎(chǔ)上，與城市整體規(guī)劃有效銜接，各個(gè)行政管理部門對(duì)分散式風(fēng)電發(fā)展形成了共識(shí)，大大提升了項(xiàng)目審批效率。
農(nóng)村分散式風(fēng)電：平頂山鳳凰嶺分散式風(fēng)電項(xiàng)目
近年來，我國中部和東南部地區(qū)開始利用田間地頭進(jìn)行農(nóng)村分散式風(fēng)電開發(fā)。河南平頂山鳳凰嶺分散式風(fēng)電項(xiàng)目就是其中的一個(gè)典型案例。
項(xiàng)目概況
平頂山鳳凰嶺分散式風(fēng)電項(xiàng)目是河南省首個(gè)小型民營企業(yè)開發(fā)的分散式風(fēng)電并網(wǎng)項(xiàng)目（見圖13）。該項(xiàng)目于2017年11月列入河南省“十三五”分散式風(fēng)電開發(fā)計(jì)劃，12月取得核準(zhǔn)批復(fù)，2018年6月正式開工建設(shè)，12月項(xiàng)目全容量并網(wǎng)投運(yùn)，是行業(yè)內(nèi)工期較短、單位造價(jià)較低、綜合收益較好的典范。
圖13 平頂山鳳凰嶺分散式風(fēng)電項(xiàng)目
技術(shù)路線
該項(xiàng)目總裝機(jī)容量12兆瓦，全投資8000萬元，采用預(yù)制艙模式新建一座35千伏開關(guān)站，送出線路總長6.2千米。風(fēng)電場(chǎng)位于河南省葉縣，建設(shè)于鄉(xiāng)野田間，距離村莊350米。項(xiàng)目采用6臺(tái)塔筒高度為120米的2兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，葉片長度59.8米。單個(gè)風(fēng)電機(jī)組吊裝調(diào)試正常運(yùn)行后占地面積僅為20～40平方米，單個(gè)箱變占地約8平方米。
環(huán)境效益
該項(xiàng)目通過高效利用當(dāng)?shù)仫L(fēng)能資源，預(yù)計(jì)每年可發(fā)電2880萬千瓦時(shí)，與相同發(fā)電量的火電項(xiàng)目相比，相當(dāng)于每年替代燃煤8640噸標(biāo)準(zhǔn)煤（以平均標(biāo)準(zhǔn)煤煤耗為0.3千克/千瓦時(shí)計(jì)），每年避免二氧化硫排放64噸，二氧化碳排放2.4萬噸，氮氧化物排放55噸。所發(fā)電力接入35千伏配網(wǎng)就近消納，緩解了本地區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)配力度。同時(shí)，該項(xiàng)目施工時(shí)在原有道路的基礎(chǔ)上征地修路，工程結(jié)束后還給村民復(fù)耕，整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)不但對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)未產(chǎn)生影響，還與村鎮(zhèn)、燕山水庫完美結(jié)合成一道亮麗的風(fēng)景線，為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和民生改善注入新動(dòng)能。
總結(jié)平頂山鳳凰嶺分散式風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)成功的經(jīng)驗(yàn)，主要有幾個(gè)特點(diǎn)：一是采用村集體經(jīng)濟(jì)入股的創(chuàng)新方式。充分利用農(nóng)村田間地頭等空閑土地，村集體經(jīng)濟(jì)以土地入股的方式參與分散式風(fēng)電開發(fā)建設(shè)，在更加集約化利用土地的同時(shí)，也為當(dāng)?shù)卮迕駧矸€(wěn)定收益。二是開發(fā)企業(yè)采用設(shè)備融資租賃方式解決融資難的問題。該項(xiàng)目注冊(cè)資金2500萬元，融資5500萬元，設(shè)備融資租賃一般有2年寬限期，計(jì)息以實(shí)際使用資金額度計(jì)算，本項(xiàng)目建設(shè)周期共計(jì)6個(gè)月，縮短建設(shè)周期的同時(shí)也縮短了資金計(jì)息期限，最大化節(jié)約總體成本。三是項(xiàng)目前期工作基礎(chǔ)扎實(shí)，地方政府給予支持。由于執(zhí)行核準(zhǔn)承諾制，該項(xiàng)目核準(zhǔn)流程大大簡化，從立項(xiàng)到并網(wǎng)發(fā)電僅用時(shí)13個(gè)月，是行業(yè)內(nèi)工期較短的項(xiàng)目。
分布式可再生能源規(guī)?；l(fā)展的優(yōu)勢(shì)條件
近年來，以風(fēng)電和光伏為主的可再生能源具有良好的環(huán)境效益和成本效益已逐漸在全球范圍內(nèi)得到認(rèn)可。長三角等地區(qū)分布式光伏和分散式風(fēng)電的成功案例也進(jìn)一步說明了分布式可再生能源已經(jīng)具備了成熟的技術(shù)基礎(chǔ)和具有競(jìng)爭(zhēng)力的成本優(yōu)勢(shì)。
首先，可再生能源發(fā)電成本在過去十年間大幅下降，分布式光伏成本下降遠(yuǎn)超預(yù)期。根據(jù)國際可再生能源署的統(tǒng)計(jì)，2010年以來，全球范圍內(nèi)太陽能光伏發(fā)電和風(fēng)電成本分別下降了 82%和39%（見圖14）。2019年，全球所有新投產(chǎn)的可再生能源發(fā)電項(xiàng)目中，56%的項(xiàng)目成本都低于最便宜的化石燃料發(fā)電成本xvi，全球最低的光伏發(fā)電上網(wǎng)價(jià)格已降至1.35美分/千瓦時(shí)xvii（相當(dāng)于每度電0.1元）。德國、日本、澳大利亞等分布式光伏的平準(zhǔn)化成本已顯著低于居民用電價(jià)格（見圖15）；中國的電價(jià)體系存在工商業(yè)對(duì)居民的交叉補(bǔ)貼14，居民電價(jià)顯著低于工商業(yè)電價(jià)，但預(yù)計(jì)也會(huì)在“十四五”時(shí)期實(shí)現(xiàn)居民用戶側(cè)的分布式光伏平價(jià)。
圖14 近十年風(fēng)電和太陽能發(fā)電平均度電成本變化趨勢(shì)
圖15 分布式光伏平準(zhǔn)化度電成本
其次，分散式風(fēng)電技術(shù)快速進(jìn)步。目前，我國低風(fēng)速風(fēng)機(jī)高塔筒、長葉片、微觀選址技術(shù)已全球領(lǐng)先，風(fēng)機(jī)輪轂高度從最早的50米、70米，現(xiàn)在已突破150米（見圖16），可開發(fā)風(fēng)資源范圍從6米/秒以上擴(kuò)大到5米/秒左右，江蘇內(nèi)陸沿長江一帶風(fēng)電項(xiàng)目利用小時(shí)數(shù)已達(dá)到2700小時(shí)，堪比十年前西部一些資源最好地區(qū)的可利用小時(shí)數(shù)。同時(shí)，降噪技術(shù)的成熟應(yīng)用也可大幅減少風(fēng)電機(jī)組對(duì)周圍環(huán)境的影響。此外，一臺(tái)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)占地面積約400平方米，但在地面的排他性占地面積可控制在20平方米左右（見圖17），其余部分覆土之后，并不會(huì)影響土地的農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖、綠化等用途。
圖16 風(fēng)機(jī)高度及葉片長度變化趨勢(shì)
圖17 一臺(tái)風(fēng)機(jī)占地示意圖
第三，風(fēng)電和光伏發(fā)電全生命周期環(huán)境效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于化石能源。綜合考慮項(xiàng)目建設(shè)期、運(yùn)營期和退役期的溫室氣體排放，陸上風(fēng)電全生命周期的碳足跡為7.0～10.8gCO2e/千瓦時(shí)，海上風(fēng)電為9～17gCO2e/千瓦時(shí)，屋頂光伏系統(tǒng)為15～34gCO2e/千瓦時(shí)，光伏電站為10～29gCO2e/千瓦時(shí), 而采用了CCS技術(shù)的煤電，全生命周期的碳足跡仍高達(dá)230～935gCO2e/千瓦時(shí)xx。未來隨著技術(shù)進(jìn)步，光伏組件效率進(jìn)一步提升，光伏發(fā)電的碳足跡還有下降的空間。
總的來看，分布式可再生能源的開發(fā)利用在技術(shù)上已經(jīng)明顯成熟，在經(jīng)濟(jì)性上也已具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。長三角地區(qū)應(yīng)基于已有基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)，緊抓能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機(jī)遇，將發(fā)展本地分布式能源作為區(qū)域綠色高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵舉措，努力打造我國分布式可再生能源發(fā)展的先進(jìn)樣板區(qū)。
長三角地區(qū)分布式可再生能源發(fā)展?jié)摿υu(píng)估
當(dāng)前我國還沒有針對(duì)分布式可再生能源的資源潛力做過詳細(xì)評(píng)估，也沒有對(duì)各地區(qū)分布式電源接入電網(wǎng)的承載力進(jìn)行過系統(tǒng)測(cè)算。本研究從多個(gè)維度對(duì)長三角兩省一市可再生能源的開發(fā)潛力做了初步評(píng)估，并在當(dāng)前電力系統(tǒng)運(yùn)行的邊界條件下，對(duì)可消納的總量做了初步定量分析。
分布式可再生能源的潛力一般包括資源可開發(fā)量、技術(shù)可開發(fā)量和經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量。資源可開發(fā)量是基于風(fēng)資源以及太陽能輻照資源等數(shù)據(jù)得到的結(jié)果，常用的評(píng)估方法包括直接觀測(cè)和數(shù)值模擬。技術(shù)可開發(fā)潛力主要考慮在現(xiàn)有技術(shù)條件下能夠開發(fā)利用的規(guī)模，重點(diǎn)考慮屋頂/土地及其他設(shè)施的可利用面積、單位面積平均開發(fā)容量等。經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量是在技術(shù)可開發(fā)量的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步疊加成本因素，確定具有商業(yè)開發(fā)價(jià)值的裝機(jī)規(guī)模。
由于不同技術(shù)類型分布式電源的潛力受到不同因素的影響，需要結(jié)合電源特點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估。同時(shí)，分布式電源的開發(fā)程度也受電網(wǎng)條件的影響，大規(guī)模分布式電源接入電網(wǎng)后，也會(huì)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)度帶來影響。因此，有必要對(duì)電網(wǎng)的承載力進(jìn)行評(píng)估。
本章的潛力評(píng)估包括三個(gè)層面：分布式光伏開發(fā)潛力、分散式風(fēng)電開發(fā)潛力，以及分布式電源接入電網(wǎng)承載力。
分布式光伏開發(fā)潛力
分布式光伏的潛力主要受到太陽能資源、可用屋頂面積、漁光/農(nóng)光互補(bǔ)場(chǎng)景下水域面積、大棚面積等因素的影響。本研究選取兩種測(cè)算方法，對(duì)江浙滬地區(qū)分布式光伏發(fā)展?jié)摿M(jìn)行評(píng)估，結(jié)果顯示分布式光伏開發(fā)潛力為1.8億～2億千瓦。
方法一：分場(chǎng)景集成
以工商業(yè)屋頂、居民屋頂、農(nóng)業(yè)大棚、水產(chǎn)養(yǎng)殖等“光伏+”產(chǎn)業(yè)設(shè)施為重點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)江浙滬地區(qū)上述場(chǎng)景下的可利用面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總，對(duì)不同場(chǎng)景設(shè)定相應(yīng)的分布式光伏裝機(jī)系數(shù)，測(cè)算出江浙滬地區(qū)分布式光伏的可開發(fā)潛力。
第一類場(chǎng)景：工商業(yè)屋頂
采用為式（蘇州）智能科技有限公司的鷹眼屋頂識(shí)別系統(tǒng)，以卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像識(shí)別算法為基礎(chǔ)，對(duì)長三角地區(qū)面積為2000平方米以上的屋頂進(jìn)行人工智能識(shí)別，利用fasterR-CNN 深度學(xué)習(xí)模型，通過不斷迭代學(xué)習(xí)，從衛(wèi)星圖片數(shù)據(jù)中準(zhǔn)確識(shí)別屋頂信息，包括屋頂顏色、材質(zhì)以及是否已安裝光伏組件（見圖18）。
圖18 分布式光伏（2000平方米以上屋頂）潛力測(cè)算模型
該系統(tǒng)對(duì)江浙滬地區(qū)面積為2000平方米以上的屋頂資源進(jìn)行識(shí)別和篩選，共識(shí)別出具備光伏安裝潛力的屋頂28萬余個(gè)，總面積21.2億平方米。如圖19所示，由于人工智能識(shí)別系統(tǒng)的矩形框是固定角度，與衛(wèi)星圖片中屋頂?shù)慕嵌炔⒉荒芡耆恢?，考慮這一誤差，以及屋頂朝向?qū)ρb機(jī)潛力的影響等因素，按照50%的可用面積初步估算，保守測(cè)算潛在的裝機(jī)潛力可達(dá)10627萬千瓦(見表 1)。
圖19 基于衛(wèi)星圖片的屋頂識(shí)別系統(tǒng)
表1 2000平方米以上工商業(yè)屋頂分布式光伏裝機(jī)潛力
第二類場(chǎng)景：居民屋頂
根據(jù)統(tǒng)計(jì)年鑒中江蘇、浙江、上海的城鎮(zhèn)和農(nóng)村的人均住房面積和人口數(shù)量數(shù)據(jù)，可得到城鎮(zhèn)和農(nóng)村的居民住房總面積。根據(jù)專家意見征詢，按照城鎮(zhèn)居住建筑平均10層，農(nóng)村居民建筑平均3層估算屋頂面積。再按照20%的裝機(jī)系數(shù)和每平方米100瓦的裝機(jī)容量，測(cè)算出居民屋頂?shù)姆植际焦夥b機(jī)潛力為2727萬千瓦（見表2）。
表2 居民屋頂分布式光伏裝機(jī)潛力
第三類場(chǎng)景：光伏與農(nóng)業(yè)和漁業(yè)設(shè)施的結(jié)合
除了上述兩類屋頂光伏的應(yīng)用場(chǎng)景，分布式光伏與農(nóng)業(yè)、漁業(yè)等產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的模式應(yīng)用前景廣闊。對(duì)江浙滬地區(qū)農(nóng)業(yè)大棚16、水產(chǎn)養(yǎng)殖等農(nóng)光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)篩選，制定不同應(yīng)用場(chǎng)景的裝機(jī)系數(shù)（根據(jù)專家建議，取相對(duì)保守的假設(shè)：農(nóng)業(yè)大棚面積按10%，水產(chǎn)養(yǎng)殖面積按20%），江浙滬地區(qū)分布式光伏應(yīng)用場(chǎng)景規(guī)模及裝機(jī)潛力見表3。
表3 江浙滬地區(qū)分布式光伏與產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的應(yīng)用潛力
圖20 江浙滬地區(qū)分布式光伏開發(fā)潛力
方法二：海寧模式
浙江是光伏制造大省，2012 年底省政府開始在嘉興開展光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新綜合試點(diǎn)，嘉興市由此開始了分布式光伏發(fā)電的探索。 嘉興市下轄的海寧市是浙江省首批清潔能源示范縣，占地面積 700.5 平方千米。截至 2018 年底17，海寧分布式光伏裝機(jī)容量為 57 萬千瓦，占電網(wǎng)峰值負(fù)荷的 1/3，是本地電源的重要支撐;裝機(jī)密度達(dá)到 814 千瓦/平方千米(見圖 21)，成為中國乃至全球分布式光伏發(fā)展的新樣板。
圖21 分布式光伏裝機(jī)密度對(duì)比
若簡單類比，按照海寧市的分布式光伏裝機(jī)密度，江浙滬地區(qū)未來分布式光伏裝機(jī)潛力也可達(dá) 1.8 億千瓦(見表 4)。
表4 江浙滬地區(qū)分布式光伏裝機(jī)潛力（海寧模式）
海寧模式有其自身的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也離不開各級(jí)政府及電網(wǎng)公司的支持。政策方面，在國家和省級(jí)財(cái)政補(bǔ)貼的基礎(chǔ)上，增加市級(jí)和縣級(jí)補(bǔ)貼，形成了四級(jí)補(bǔ)貼支持體系；并按裝機(jī)容量對(duì)提供屋頂資源的企業(yè)給予一次性獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)村級(jí)屋頂分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目給予連續(xù)三年的電量補(bǔ)貼。管理方面，出臺(tái)了《海寧市推進(jìn)光伏發(fā)電應(yīng)用專項(xiàng)行動(dòng)方案》，明確建設(shè)目標(biāo)，細(xì)化部門分工，簡化項(xiàng)目審批管理程序。并網(wǎng)方面，地方電網(wǎng)公司出臺(tái)了多項(xiàng)技術(shù)規(guī)范，優(yōu)化并網(wǎng)技術(shù)，最大限度保證分布式光伏接入電網(wǎng)。
參考海寧模式不代表完全照搬海寧模式，但分析海寧發(fā)展分布式光伏的經(jīng)驗(yàn)，有助于江浙滬的其他地區(qū)探索符合自身?xiàng)l件的分布式光伏發(fā)展之路。尤其是當(dāng)前的光伏建設(shè)成本與海寧發(fā)展分布式光伏初期相比，已經(jīng)有了顯著的下降，可在一定程度上彌補(bǔ)去補(bǔ)貼帶來的經(jīng)濟(jì)性影響。
分散式風(fēng)電開發(fā)潛力
中國陸上風(fēng)電裝機(jī)密度遠(yuǎn)低于丹麥和德國。目前德國的風(fēng)電裝機(jī)密度是中國的7倍，是江浙滬地區(qū)的3倍（見圖22）。隨著低風(fēng)速風(fēng)電技術(shù)的進(jìn)步，可開發(fā)風(fēng)能資源范圍從6米/秒以上擴(kuò)大到5米/秒以上，中國東南部地區(qū)具有經(jīng)濟(jì)開發(fā)價(jià)值的風(fēng)能資源達(dá)到10億千瓦以上，目前開發(fā)量不到其中的十分之一。
圖22 不同地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)密度對(duì)比（2019年）
分散式風(fēng)電的可開發(fā)量主要受到風(fēng)資源、土地可用性等因素的影響和制約。目前對(duì)分散式風(fēng)電開發(fā)潛力的評(píng)估主要基于風(fēng)電開發(fā)企業(yè)采用的微觀選址模型，對(duì)一定區(qū)域內(nèi)風(fēng)電項(xiàng)目的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量進(jìn)行模擬。此外，通過分散式風(fēng)電主要應(yīng)用場(chǎng)景集成，以及參照單位面積裝機(jī)水平，也可進(jìn)行粗略估算。本研究采用三種測(cè)算方法對(duì)江浙滬地區(qū)分散式風(fēng)電發(fā)展?jié)摿M(jìn)行評(píng)估。這三種方法各有其局限性，但可以粗略相互校核，對(duì)判斷分散式風(fēng)電的總體潛力仍是有參考價(jià)值的。
方法一：技術(shù)可開發(fā)量
風(fēng)資源測(cè)算利用遠(yuǎn)景集團(tuán)格林威治測(cè)風(fēng)系統(tǒng)，采用100米分辨率的風(fēng)資源圖譜，應(yīng)用全國高程數(shù)據(jù)庫、動(dòng)力模型與實(shí)測(cè)風(fēng)資源數(shù)據(jù)，建立從80米到140米高度的風(fēng)資源圖譜。采用當(dāng)前適用于長三角地區(qū)的風(fēng)機(jī)機(jī)型，自動(dòng)匹配合適的塔筒高度，篩選出技術(shù)上可行的容量并得到具體的風(fēng)機(jī)點(diǎn)位。
行政區(qū)域內(nèi)的土地利用類型包括農(nóng)用地（含耕地、園地、林地、牧草地和其他農(nóng)用地）、建設(shè)用地（含城鎮(zhèn)建設(shè)用地、工礦用地、農(nóng)村居民點(diǎn)用地、交通用地、水利設(shè)施用地、特殊用地、鹽田）和未利用地（含水域、灘涂、沼澤、自然保留地）。在土地利用的維度上，根據(jù)兩省一市各類土地面積，扣減水域面積、各級(jí)公路占地面積、綠地、景區(qū)和保護(hù)區(qū)、建筑及已開發(fā)的風(fēng)場(chǎng)占地，得到技術(shù)可利用面積。如果僅按照工礦用地和鹽田等政策明確可用于風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)的土地測(cè)算，江浙滬地區(qū)分散式風(fēng)電開發(fā)潛力只有102萬千瓦（見圖23）。如果土地利用政策不采取“一刀切”的方式，按照精細(xì)化管理，為分散式風(fēng)電開發(fā)預(yù)留空間，綜合考慮風(fēng)資源、生態(tài)保護(hù)和城市限高，江浙滬分散式風(fēng)電發(fā)展?jié)摿蛇_(dá)到8268萬千瓦（見表5）。
表5 江浙滬地區(qū)分散式風(fēng)電裝機(jī)潛力（技術(shù)可開發(fā)）
方法二：農(nóng)村、園區(qū)情景集成
分散式風(fēng)電在農(nóng)村地區(qū)、園區(qū)（含港口）具有較大的發(fā)展空間。本研究根據(jù)江浙滬地區(qū)的園區(qū)數(shù)量（重點(diǎn)考慮面積為100畝以上的園區(qū)）和村莊數(shù)量，對(duì)分散式風(fēng)電開發(fā)的潛力做了初步評(píng)估。對(duì)于園區(qū)，根據(jù)專家建議，假定每個(gè)面積為100畝以上的園區(qū)安裝一臺(tái)風(fēng)機(jī)；對(duì)于上海和江蘇的農(nóng)村，平均每兩個(gè)村莊安裝一臺(tái)風(fēng)機(jī)；對(duì)于浙江的農(nóng)村，考慮山地的影響，設(shè)定平均每三個(gè)村莊安裝一臺(tái)風(fēng)機(jī)；單臺(tái)風(fēng)機(jī)功率為2.5兆瓦（目前的主流機(jī)型）。江浙滬地區(qū)園區(qū)和村莊數(shù)量見表6。根據(jù)以上假設(shè)，估算得出農(nóng)村風(fēng)電裝機(jī)潛力為4303萬千瓦，園區(qū)裝機(jī)潛力為288萬千瓦，共計(jì)4591萬千瓦。
表6 江浙滬地區(qū)園區(qū)和村莊數(shù)量
方法三：參考德國裝機(jī)密度
用德國的裝機(jī)密度來比照，也是國內(nèi)風(fēng)電行業(yè)較為常用的挖潛方法。這種方法盡管不是非常精確，但可以在一定程度上提供粗略的參考。德國國土面積為35.7萬平方千米，陸上風(fēng)電裝機(jī)5320萬千瓦，裝機(jī)密度約為149千瓦/平方千米，若簡單類比，按照德國裝機(jī)密度推算，江浙滬地區(qū)分散式風(fēng)電裝機(jī)潛力為3261萬千瓦（見表7）。
表7 江浙滬地區(qū)分散式風(fēng)電裝機(jī)潛力（參考德國）
綜合上述測(cè)算方法，江浙滬地區(qū)未來分散式風(fēng)電潛力約為3261萬～8268萬千瓦，加上1.8億～2億千瓦分布式光伏，分布式可再生能源開發(fā)潛力可達(dá)2.1億～2.8億千瓦，潛力巨大（見圖24）。
圖24 江浙滬分布式清潔能源發(fā)展?jié)摿?
分布式電源接入電網(wǎng)的承載力估算
可再生能源開發(fā)潛力能在多大程度上被開發(fā)出來，還取決于電網(wǎng)的實(shí)際承載力。在滿足供電設(shè)備和線路不過載、系統(tǒng)各項(xiàng)性能參數(shù)不超標(biāo)的條件下，基于現(xiàn)有配電網(wǎng)的規(guī)模布局和運(yùn)行方式，本研究對(duì)配電網(wǎng)接納分布式電源的最大容量進(jìn)行了初步測(cè)算。
大規(guī)模分布式電源接入電網(wǎng)后，對(duì)配電網(wǎng)的規(guī)劃和調(diào)度運(yùn)行都會(huì)帶來影響。為了保障分布式電源與負(fù)荷和電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，必須基于配電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行邊界和實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，評(píng)估各節(jié)點(diǎn)未來可接入的分布式電源容量裕度，進(jìn)而為分布式電源和配電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)提供指導(dǎo)。
評(píng)估方法
考慮到分布式電源接入電壓等級(jí)含35千伏和110千伏，而分布式電源接入容量若超過實(shí)際承載力，影響會(huì)波及上一電壓等級(jí)，即220千伏。因此，分布式電源承載力評(píng)估主要以220千伏及以下電壓等級(jí)的配電網(wǎng)為分析對(duì)象，基于配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行拓?fù)洌裱胺謪^(qū)分層”原則，從總體到局部、從高壓到低壓，按供電區(qū)域和電壓等級(jí)開展。評(píng)估結(jié)果為配電網(wǎng)各電壓等級(jí)母線的可新增裝機(jī)容量。
分布式電源接入電網(wǎng)的承載力以待評(píng)估區(qū)域電源裝機(jī)信息、電源特性數(shù)據(jù)、電網(wǎng)設(shè)備參數(shù)、電網(wǎng)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)、電能質(zhì)量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)安全運(yùn)行邊界數(shù)據(jù)等為基礎(chǔ)開展評(píng)估，并充分考慮該區(qū)域的地理位置、電網(wǎng)拓?fù)洹⑦\(yùn)行方式、負(fù)荷類型、負(fù)荷水平、時(shí)間尺度、在建及已批復(fù)電源和電網(wǎng)項(xiàng)目等因素。評(píng)估流程（見圖25）如下：
圖25 分布式電源承載力測(cè)算流程圖
第一步：明確待評(píng)估區(qū)域電網(wǎng)范圍，描繪待評(píng)估區(qū)域電網(wǎng)拓?fù)鋱D。一般來說，評(píng)估范圍以單臺(tái)220千伏變壓器的供電區(qū)域劃分，評(píng)估對(duì)象包括該區(qū)域內(nèi)所有35 ~220千伏等級(jí)的變壓器、35~110千伏等級(jí)的線路、10 ~220千伏等級(jí)的母線。
第二步：進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，判斷待評(píng)估區(qū)域是否發(fā)生分布式電源向220千伏及以上電網(wǎng)反送電（春節(jié)、國慶等特殊法定節(jié)假日除外），即該區(qū)域分布式電源總出力是否大于用電負(fù)荷，若反送則該評(píng)估區(qū)域各電壓等級(jí)分布式電源承載力等級(jí)為紅色。
第三步：按照電壓等級(jí)從高至低分層進(jìn)行評(píng)估?；谙到y(tǒng)數(shù)據(jù)、設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)當(dāng)前層級(jí)各母線短路電流、電壓偏差的現(xiàn)狀值和諧波實(shí)測(cè)值，并參照各項(xiàng)限值進(jìn)行校核，若校核不通過，則該電壓等級(jí)及以下區(qū)域電網(wǎng)的分布式電源承載力等級(jí)為紅色。
第四步：在待評(píng)估區(qū)域電網(wǎng)正常運(yùn)行方式下，開展熱穩(wěn)定評(píng)估，確定當(dāng)前層級(jí)變壓器和線路的反向負(fù)載率及可新增分布式電源容量。統(tǒng)計(jì)評(píng)估周期內(nèi)反向負(fù)載率的最大值??max，若??max>80%，則該電壓等級(jí)及以下區(qū)域電網(wǎng)的分布式電源承載力等級(jí)為紅色。
第五步：根據(jù)第四步得出的可新增分布式電源容量，計(jì)算并校核短路電流和電壓偏差。
第六步：若第五步校核不通過，逐步降低可新增分布式電源的容量，重復(fù)第五步，直到校核通過，通過校核的容量即為待評(píng)估電網(wǎng)當(dāng)前層級(jí)的分布式電源承載力。
第七步：完成當(dāng)前電壓等級(jí)電網(wǎng)的測(cè)算后，依據(jù)拓?fù)溥B接關(guān)系，將測(cè)算結(jié)果與上一電壓等級(jí)的測(cè)算結(jié)果進(jìn)行比較，取兩者間較小值作為本級(jí)評(píng)估結(jié)果。然后，逐漸降低電壓等級(jí)，重復(fù)第三步至第七步，直至完成待評(píng)估電網(wǎng)所有電壓等級(jí)的測(cè)算。
第八步：匯總各級(jí)測(cè)算結(jié)果，劃分待評(píng)估電網(wǎng)分布式電源承載力等級(jí)，列出各級(jí)母線的分布式電源承載力裕度，最終依據(jù)電網(wǎng)拓?fù)淅L制該區(qū)域的分布式電源承載力結(jié)果圖。
評(píng)估結(jié)果
根據(jù)上述評(píng)估方法，綜合考慮江蘇、浙江和上海的現(xiàn)有負(fù)荷情況、電源裝機(jī)容量、電網(wǎng)架構(gòu)等因素，測(cè)算出該地區(qū)分布式電源接入電網(wǎng)的承載力為3089萬千瓦，其中江蘇1367萬千瓦，浙江1116萬千瓦，上海606萬千瓦（見圖26）。
圖26 江浙滬分布式電源接入電網(wǎng)承載力分布圖
評(píng)估結(jié)果分析
從評(píng)估結(jié)果來看，截至2019年底，江浙滬地區(qū)電網(wǎng)的分布式電源可裝機(jī)總量為分布式電源存量（1693萬千瓦）和可新增裕度（3089萬千瓦）之和，總計(jì)4782萬千瓦，約占該地區(qū)分布式光伏開發(fā)潛力（1.8億～2億千瓦）的1/4，即以2019年為水平年測(cè)算的分布式電源承載力距開發(fā)潛力還有較大差距。
值得指出的是，電網(wǎng)承載力的評(píng)估是基于現(xiàn)有的負(fù)荷需求、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行方式等邊界條件開展的，并未考慮未來負(fù)荷增長、電網(wǎng)設(shè)施新建和擴(kuò)容、配網(wǎng)側(cè)靈活性提升和運(yùn)行優(yōu)化的空間。首先，負(fù)荷水平、電網(wǎng)設(shè)施容量規(guī)模是影響分布式電源承載力的關(guān)鍵因素，承載力大小與負(fù)荷大小、電網(wǎng)設(shè)施容量限值成正比，未來一定時(shí)期內(nèi)，負(fù)荷和電網(wǎng)規(guī)模必然呈增長趨勢(shì)，承載力還有較大的增長空間。其次，分布式可再生能源出力與用電負(fù)荷的同步性也是影響承載力的重要因素，分布式電源就近消納是從功率供需平衡層面來體現(xiàn)的，并非電量平衡層面，全年中少量的分布式電源出力高滲透率時(shí)段是限制承載力大小的瓶頸時(shí)段，如果通過增加儲(chǔ)能、需求側(cè)管理等方式，也可以增加電網(wǎng)承載力。另外，我國配電網(wǎng)主要為輻射狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分布式電源的接入必須滿足故障檢修、計(jì)劃檢修等運(yùn)行方式下的配網(wǎng)安全性要求，承載力大小也因此受限。所以，承載力評(píng)估需要定期開展，評(píng)估周期可與電網(wǎng)年度運(yùn)行方式分析、電網(wǎng)規(guī)劃同步。對(duì)于負(fù)荷、電源、網(wǎng)架發(fā)生重大變化的配電網(wǎng)，可按需適時(shí)開展評(píng)估工作，對(duì)于承載力較弱的區(qū)域，應(yīng)縮短評(píng)估周期。
提升分布式電源承載力的路徑
針對(duì)影響電網(wǎng)承載分布式電源能力的關(guān)鍵因素，可通過以下幾個(gè)措施進(jìn)行提升：
? 開展電網(wǎng)設(shè)施改造，對(duì)配電網(wǎng)一次設(shè)備進(jìn)行改造升級(jí)，可有效提高其電流耐受能力，進(jìn)而提高分布式電源承載力。
? 配置配網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能，儲(chǔ)能作為一種靈活性資源參與配電網(wǎng)的功率供需平衡調(diào)節(jié)，可有效降低分布式電源出力高峰時(shí)段的功率滲透率，保證運(yùn)行約束不越限。
? 推進(jìn)需求側(cè)響應(yīng)建設(shè)，基于電價(jià)或激勵(lì)的需求側(cè)響應(yīng)可滿足配電網(wǎng)靈活性的平移性和寬幅性要求，能夠有效增加分布式電源出力高峰時(shí)段的凈負(fù)荷，降低運(yùn)行約束的越限風(fēng)險(xiǎn)。
? 配電網(wǎng)拓?fù)鋬?yōu)化，通過網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化來調(diào)整潮流分布，可保證系統(tǒng)安全運(yùn)行指標(biāo)維持在合理范圍內(nèi)，進(jìn)而提升分布式電源的承載力。
長三角地區(qū)分布式能源發(fā)展愿景
長三角地區(qū)未來能源發(fā)展展望
未來能源需求增速放緩，電力需求仍具有較大增長空間
2000年以來，長三角地區(qū)一次能源消費(fèi)增長總體態(tài)勢(shì)與全國相似，前期經(jīng)歷了快速增長階段，年均增速8.5%，2013年以后進(jìn)入緩慢增長期，年均增速2.1%。上海一次能源消費(fèi)已進(jìn)入低速增長階段，浙江和江蘇保持中低速增長。2013—2018年期間，上海一次能源消費(fèi)年均增速只有1.0%，江蘇年均增速1.9%，浙江仍保持年均3.1%的增長態(tài)勢(shì)。電力消費(fèi)仍保持較快增長，2000—2013年期間，電力消費(fèi)年均增速高達(dá)11.9%，2013年以后，電力消費(fèi)增速已經(jīng)從兩位數(shù)高速增長明顯回落到中速增長，2013—2018年期間年均增速4.5%。
長三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平已經(jīng)接近發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)形態(tài)，超過世界銀行劃定的高收入國家門檻。城鎮(zhèn)化水平比全國平均水平高10%以上。從三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)看，上海、江蘇、浙江已經(jīng)進(jìn)入了以服務(wù)業(yè)為主的發(fā)展階段。
國家長三角一體化發(fā)展戰(zhàn)略將要打造世界級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)和增長極，加快推動(dòng)長三角地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，持續(xù)增強(qiáng)長三角地區(qū)對(duì)全國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)力。長三角地區(qū)將繼續(xù)領(lǐng)先全國發(fā)展，率先探索后工業(yè)化社會(huì)發(fā)展模式。第三產(chǎn)業(yè)占比將持續(xù)提升，農(nóng)業(yè)和工業(yè)占比進(jìn)一步縮減。隨著長三角一體化上升為國家戰(zhàn)略，人才集聚效應(yīng)增強(qiáng)，轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐加快，但也面臨要素成本上升、經(jīng)濟(jì)增長承壓、產(chǎn)業(yè)外遷、環(huán)保壓力加大等挑戰(zhàn)。隨著中西部省會(huì)城市強(qiáng)勢(shì)崛起，外遷勞動(dòng)力回流，長三角地區(qū)人口將呈現(xiàn)先增后減趨勢(shì)。
課題組利用多元線性回歸模型和向量自回歸模型，在考慮經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、人口總量變動(dòng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化等宏觀因素下，以及對(duì)長三角兩省一市的能源消費(fèi)彈性系數(shù)、單位產(chǎn)值能耗、人均能耗分別進(jìn)行模擬分析，利用向量自回歸（Vector Auto Regression）模型對(duì)兩省一市未來中長期能源需求進(jìn)行了預(yù)測(cè)。
從一次能源消費(fèi)來看，預(yù)計(jì)“十四五”期間一次能源消費(fèi)年均增長率為2.0%，“十五五”將進(jìn)入增速低于1%的飽和增長期。2025年一次能源消費(fèi)量達(dá)到7.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2030年達(dá)到7.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2035年達(dá)到約8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。2035年比2018年增長21%，凈增能源需求1.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤（見圖27）。
圖27 長三角地區(qū)未來能源需求預(yù)測(cè)
從電力需求來看，隨著長三角地區(qū)科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)、先進(jìn)制造業(yè)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)等新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，電氣化步伐持續(xù)加快。雖然電力消費(fèi)增速也將逐漸放緩，但仍高于能源消費(fèi)增速，電力消費(fèi)的飽和增長期要比能源消費(fèi)滯后5—10年左右。預(yù)計(jì)“十四五”期間長三角地區(qū)電力消費(fèi)年均增速為4.0%，“十五五”期間下降到1.5%，“十六五”期間下降至1%左右。到2025年，長三角地區(qū)電力需求總量將達(dá)到1.6萬億千瓦時(shí)，2030年達(dá)到1.74萬億千瓦時(shí)，2035年達(dá)到1.8萬億千瓦時(shí)。2035年電力需求將比2018年增長近50%，凈增5800億千瓦時(shí)（見圖28）。
圖28 長三角地區(qū)未來電力需求預(yù)測(cè)
充分利用好本地非化石能源資源，可實(shí)現(xiàn)清潔電力從身邊來
長三角地區(qū)分布式光伏發(fā)展?jié)摿?.8億～2億千瓦，分散式風(fēng)電發(fā)展?jié)摿?261萬～8268萬千瓦，發(fā)電量可以滿足2035年期間新增電力需求的48%～69%，如果再考慮新增海上風(fēng)電、核電、垃圾發(fā)電等其他清潔能源，未來長三角地區(qū)新增電力需求可主要由本地非化石能源提供，實(shí)現(xiàn)清潔電力從身邊來的愿景（見圖29）。
圖29 長三角地區(qū)電力需求增長及非化石能源發(fā)電供應(yīng)
分布式可再生能源發(fā)展愿景
綜合考慮國家能源發(fā)展戰(zhàn)略要求、政策趨勢(shì)以及體制機(jī)制突破等因素，結(jié)合目前發(fā)展現(xiàn)狀，以2019年為基準(zhǔn)年，以2025年、2035年為目標(biāo)年，分兩個(gè)階段，對(duì)江浙滬地區(qū)分布式可再生能源發(fā)展前景進(jìn)行描繪。
2019—2025年：突破分布式可再生能源發(fā)展的主要障礙，為規(guī)?；l(fā)展打下良好基礎(chǔ)（戰(zhàn)略階段一）
這一階段，隨著可再生能源發(fā)電技術(shù)成本進(jìn)一步下降，風(fēng)電、光伏等技術(shù)有望在“十四五”初期實(shí)現(xiàn)平價(jià)甚至低于燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)20，經(jīng)濟(jì)性得到顯著提升。到2025年，江浙滬地區(qū)分布式可再生能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到5000萬～7000萬千瓦，成為滿足本地新增需求的主力電源。
這一時(shí)期，首先應(yīng)盡可能地挖掘現(xiàn)有電網(wǎng)的消納潛力，重點(diǎn)突破市場(chǎng)化交易、土地利用、項(xiàng)目核準(zhǔn)等體制機(jī)制障礙，擴(kuò)大分布式可再生能源的開發(fā)范圍和市場(chǎng)空間，保證在現(xiàn)有的電網(wǎng)承載力范圍內(nèi)充分開發(fā)分布式可再生能源，裝機(jī)規(guī)模達(dá)到5000萬千瓦。在此基礎(chǔ)之上，應(yīng)加強(qiáng)配電網(wǎng)建設(shè)，滿足分布式電源大規(guī)模接入的需求，以及各類用電設(shè)施和用戶端的多元化需求。同時(shí)，加快儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用，充分挖掘電動(dòng)汽車、虛擬電廠等需求側(cè)資源。通過推動(dòng)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”協(xié)調(diào)發(fā)展，在支撐高比例分布式能源并網(wǎng)的同時(shí)，有效提升電網(wǎng)運(yùn)行安全性和可靠性，為實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模地開發(fā)利用分布式可再生能源創(chuàng)造條件。爭(zhēng)取每年新增分布式光伏800萬～1000萬千瓦、分散式風(fēng)電100萬千瓦左右。到2025年，長三角地區(qū)分布式可再生能源裝機(jī)規(guī)模達(dá)到7000萬千瓦。
2025—2035年：在政策保障和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)分布式能源規(guī)模化和高質(zhì)量發(fā)展（戰(zhàn)略階段二）
這一階段，分布式能源發(fā)展環(huán)境大幅改觀，規(guī)模化和高質(zhì)量發(fā)展具備了良好的發(fā)展基礎(chǔ)。一是電力市場(chǎng)體制機(jī)制健全完善，一系列政策障礙得以破除。二是配電網(wǎng)能力明顯提升，電力系統(tǒng)更加智能靈活，適應(yīng)高比例分布式電源接入的能力顯著增強(qiáng)。三是商業(yè)模式也日漸成熟，光伏與建筑、交通基礎(chǔ)設(shè)施一體化發(fā)展的市場(chǎng)規(guī)模逐步擴(kuò)大，電動(dòng)汽車、虛擬電廠等需求側(cè)資源充分釋放，市場(chǎng)化標(biāo)準(zhǔn)下的“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”協(xié)同作用進(jìn)一步凸顯。
展望2025—2035年，江浙滬地區(qū)每年新增分布式光伏超過1000萬千瓦、分散式風(fēng)電超過500萬千瓦，本地新增分布式能源發(fā)電完全可以滿足新增電力的需要，新增電力需求實(shí)現(xiàn)100%“電從身邊來”。到2035年，分布式發(fā)電裝機(jī)規(guī)模爭(zhēng)取接近3億千瓦。
長三角地區(qū)分布式可再生能源發(fā)展?jié)摿霸妇叭鐖D30所示。
圖30 長三角地區(qū)分布式可再生能源發(fā)展?jié)摿霸妇?
長三角地區(qū)分布式能源發(fā)展面臨的問題挑戰(zhàn)和政策建議
問題挑戰(zhàn)
目前，長三角地區(qū)分布式能源發(fā)展雖然已經(jīng)取得了一些成就，但從項(xiàng)目調(diào)研、相關(guān)方座談、專家訪談等多渠道了解到的情況來看，開發(fā)規(guī)模與實(shí)際潛力相比還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。無論是分布式光伏還是分散式風(fēng)電，都面臨著一些共性、個(gè)性的問題，發(fā)展已出現(xiàn)放緩跡象，諸多制約因素亟待破解。
分布式光伏穩(wěn)定性收益難以保障
分布式光伏經(jīng)濟(jì)性難題長期存在，新形勢(shì)下發(fā)展困局更為明顯。一是隨著補(bǔ)貼的快速下降直至退出，分布式光伏項(xiàng)目現(xiàn)金流的穩(wěn)定性受到很大影響，今后的項(xiàng)目收入將主要來源于用電戶的電費(fèi)。二是用電戶經(jīng)營狀況不確定性較大，難以保證自發(fā)自用電量，開發(fā)公司向用電戶收取電費(fèi)也存在一定難度，項(xiàng)目收益的穩(wěn)定性難以保證。三是這種依賴用電戶現(xiàn)金流的商業(yè)模式導(dǎo)致分布式光伏項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)與地面電站不同，用電戶的信用在很大程度上影響分布式光伏的融資。用電戶可能減少用電、可能倒閉，這些都會(huì)增加項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)。目前，銀行基本上不提供分布式光伏的融資服務(wù)，也缺乏資產(chǎn)證券化等融資手段，分布式光伏項(xiàng)目主要由融資租賃機(jī)構(gòu)提供項(xiàng)目融資，通常要求用電戶經(jīng)營穩(wěn)定、自發(fā)自用比例高，但融資成本較高，融資利率一般在7%左右，并且周期較短。這些困難在分布式光伏發(fā)展過程中始終沒有得到解決，但由于成本急劇下降，疊加補(bǔ)貼政策，這些矛盾和問題被新的利潤空間所掩蓋，并沒有充分暴露。目前，除了去補(bǔ)貼的影響，優(yōu)質(zhì)屋頂、穩(wěn)定業(yè)主也越來越少，投資風(fēng)險(xiǎn)、不確定性變得越來越大，開發(fā)企業(yè)的積極性大不如前，融資難、收費(fèi)難等問題也越來越凸顯。2019年全國分布式光伏新增裝機(jī)容量僅1220萬千瓦，較2018年下降40%左右（見圖31）；江浙滬新增293萬千瓦，是2018年新增裝機(jī)的56%21，發(fā)展形勢(shì)不容樂觀。
圖31 歷年全國光伏新增裝機(jī)容量
分布式市場(chǎng)化交易難以落地
由于風(fēng)電、光伏等存在波動(dòng)性和不穩(wěn)定性，導(dǎo)致出力和負(fù)荷難以準(zhǔn)確匹配，且上網(wǎng)電價(jià)相對(duì)較低，使得經(jīng)濟(jì)性大打折扣。如果允許項(xiàng)目通過配電網(wǎng)將電力直接銷售給臨近用戶，可以有效擴(kuò)大交易范圍，拓寬分布式項(xiàng)目售電渠道，提高項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性，但目前分布式市場(chǎng)化交易試點(diǎn)難以推進(jìn)。繼2017年國家發(fā)展和改革委員會(huì)和國家能源局聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于開展分布式發(fā)電市場(chǎng)化交易試點(diǎn)的通知》之后，江蘇省于2019年12月出臺(tái)了全國首個(gè)地方分布式市場(chǎng)化交易規(guī)則，隨后明確了省內(nèi)7個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目。然而由于缺乏完善的電力市場(chǎng)定價(jià)機(jī)制及成熟的商業(yè)模式，各類電力用戶承擔(dān)著較為復(fù)雜的交叉補(bǔ)貼，主要相關(guān)方的責(zé)、權(quán)、利分配仍未達(dá)成一致，過網(wǎng)費(fèi)的核算標(biāo)準(zhǔn)尚不清晰等原因，試點(diǎn)交易尚未落地。分布式可再生能源無法充分發(fā)揮就近消納的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步發(fā)展面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
分散式風(fēng)電發(fā)展步履維艱
自2011年國家能源局印發(fā)《分散式接入風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)指導(dǎo)意見》以來，國家相繼出臺(tái)多個(gè)政策支持分散式風(fēng)電發(fā)展，至今也有超過19個(gè)省份和地區(qū)出臺(tái)了分散式風(fēng)電政策和規(guī)劃，但在零敲碎打的發(fā)展模式下，行業(yè)發(fā)展一直處于不溫不火的狀態(tài)，總體開發(fā)規(guī)模較小。截至2019年底，中國分散式風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模僅為93.5萬千瓦（見圖32）。
圖32 我國分散式風(fēng)電發(fā)展趨勢(shì)
這其中的主要障礙在于分散式風(fēng)電的審批流程過于繁瑣冗長。一是和集中式風(fēng)電基地相比，分散式風(fēng)電項(xiàng)目單體規(guī)模小，總投資較低，但在項(xiàng)目核準(zhǔn)、土地審批、環(huán)保評(píng)估等方面仍需同等的核準(zhǔn)流程。二是很多地方?jīng)]有真正落實(shí)項(xiàng)目核準(zhǔn)承諾制，土地審批手續(xù)也繁雜，缺乏針對(duì)噪聲、景觀、鳥類影響等的環(huán)保評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，前置性審核材料不僅沒有減少，而且比集中式項(xiàng)目前期工作更加復(fù)雜。三是有的地方配網(wǎng)建設(shè)也跟不上，大大提高了分散式風(fēng)電的開發(fā)門檻和收益不確定性。四是部分地區(qū)的政府主管部門對(duì)風(fēng)電發(fā)展形勢(shì)、技術(shù)進(jìn)步等不熟悉，擔(dān)憂風(fēng)電建設(shè)會(huì)對(duì)城市規(guī)劃和發(fā)展產(chǎn)生不利影響，主觀接受度不高，甚至出現(xiàn)過不同層級(jí)反復(fù)批示的情況。
政策建議
基于上述體制機(jī)制、市場(chǎng)環(huán)境、行業(yè)建設(shè)等層面的問題和障礙，結(jié)合長三角地區(qū)的能源總量控制、節(jié)能減排考核等要求，綜合考慮長三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)和能源發(fā)展形勢(shì)，課題組建議，在“十四五”時(shí)期，將發(fā)展分布式能源作為長三角地區(qū)能源高質(zhì)量發(fā)展的重要方向，探索分布式清潔能源發(fā)展路徑，助力打造長三角綠色能源生態(tài)圈。
將市場(chǎng)化交易作為推進(jìn)分布式可再生能源發(fā)展的主要抓手
分布式可再生能源之所以存在融資難、收費(fèi)難等問題，根本上就在于穩(wěn)定性收益無法得到保障。目前，分布式電源只能按照“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”的模式，項(xiàng)目能否盈利取決于所在屋頂業(yè)主的經(jīng)營效益。在補(bǔ)貼退坡后，發(fā)電上網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性大大降低，“有負(fù)荷沒屋頂、有屋頂沒負(fù)荷”的錯(cuò)位局面更加凸顯。推動(dòng)市場(chǎng)化交易是解決這一問題、充分挖掘分布式能源潛力的最關(guān)鍵措施。
“十四五”期間，應(yīng)在政策層面上進(jìn)一步鼓勵(lì)開展市場(chǎng)化交易，加快完善分布式發(fā)電市場(chǎng)化交易機(jī)制，理順利益分配方式，明確合理的過網(wǎng)費(fèi)收取標(biāo)準(zhǔn)，通過減免政策性交叉補(bǔ)貼，有效擴(kuò)大分布式能源應(yīng)用場(chǎng)景；結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)鼓勵(lì)售電側(cè)的就近直接交易，實(shí)現(xiàn)“隔墻售電”，推動(dòng)分布式能源由“單站模式”向“微網(wǎng)模式”發(fā)展，營造千家萬戶開發(fā)利用清潔能源的格局。
進(jìn)一步簡化項(xiàng)目審批流程，為分散式風(fēng)電發(fā)展打通“綠色通道”
針對(duì)分散式風(fēng)電項(xiàng)目小、散的特點(diǎn)，亟須創(chuàng)新項(xiàng)目核準(zhǔn)模式，加快政策松綁，主要是推進(jìn)分散式風(fēng)電與微電網(wǎng)系統(tǒng)的融合，加強(qiáng)能源、土地等管理部門間的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，建立簡便、高效、規(guī)范的核準(zhǔn)管理工作機(jī)制。
一是按照“集中規(guī)劃、批量核準(zhǔn)”的原則，鼓勵(lì)探索以縣域、園區(qū)及項(xiàng)目群為單位進(jìn)行打包核準(zhǔn)新模式，積極落實(shí)項(xiàng)目核準(zhǔn)承諾制，推動(dòng)項(xiàng)目核準(zhǔn)由事前審批轉(zhuǎn)為事后監(jiān)管，有效簡化前期手續(xù)，實(shí)現(xiàn)“一窗式受理、一站式核準(zhǔn)”，并與電網(wǎng)有效銜接，建立與電網(wǎng)接入申請(qǐng)、并網(wǎng)調(diào)試、電費(fèi)結(jié)算等相結(jié)合的服務(wù)體系，避免重復(fù)性手續(xù)要求，達(dá)到過去幾年分布式光伏的項(xiàng)目簡化程度。二是自然資源部門應(yīng)為分散式風(fēng)電預(yù)留空間，鼓勵(lì)充分利用各類園區(qū)空地及集體用地開發(fā)分布式可再生能源項(xiàng)目。充分考慮到分散式風(fēng)電開發(fā)的實(shí)際約束和困難，在不破壞土地使用條件、嚴(yán)守生態(tài)紅線的前提下，適度放開部分土地性質(zhì)征用準(zhǔn)則，為分散式風(fēng)電發(fā)展提供足夠的政策環(huán)境和綠色空間。三是生態(tài)環(huán)境部門應(yīng)制定噪聲、景觀、鳥類遷徙等方面的環(huán)保評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，明確項(xiàng)目環(huán)評(píng)要求，讓分散式風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)企業(yè)有理可依、有據(jù)可循。四是加強(qiáng)公眾宣傳力度。建議自然資源、生態(tài)環(huán)境等相關(guān)部門組織開展分散式風(fēng)電開發(fā)情景適用性研究，明確分散式風(fēng)電對(duì)土地使用、景觀融合、生態(tài)環(huán)境等方面的影響，正確引導(dǎo)公眾社會(huì)對(duì)分散式風(fēng)電開發(fā)建設(shè)的認(rèn)知。
創(chuàng)新多樣化分布式清潔能源發(fā)展模式
對(duì)分布式光伏而言，應(yīng)結(jié)合設(shè)施農(nóng)業(yè)、高端農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等，積極發(fā)展農(nóng)光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)等“光伏+”產(chǎn)業(yè)；對(duì)存量居民屋頂，建議開展試點(diǎn)，探索形成風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、收益共享的社區(qū)光伏機(jī)制模式，鼓勵(lì)公眾參與社區(qū)分布式能源項(xiàng)目，解決《物權(quán)法》等對(duì)發(fā)展分布式光伏的阻礙；對(duì)數(shù)據(jù)中心、工業(yè)園區(qū)等新建廠區(qū)，建議由管委會(huì)對(duì)園區(qū)內(nèi)所有屋頂?shù)囊?guī)劃、建設(shè)及使用實(shí)行統(tǒng)一要求，確保屋頂資源有效利用，減少分布式光伏“鎖定用戶”的風(fēng)險(xiǎn)，提高項(xiàng)目收益率，保障投資方經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，還需要完善分布式光伏投融資市場(chǎng)信用體系和項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制，為創(chuàng)新融資模式提供條件。
對(duì)分散式風(fēng)電而言，應(yīng)將分散式風(fēng)電開發(fā)納入園區(qū)規(guī)劃、新農(nóng)村建設(shè)范疇，并加強(qiáng)“土地使用、景觀融合、經(jīng)濟(jì)效益”等方面的科學(xué)研究和輿論引導(dǎo)。積極探索分散式風(fēng)電帶動(dòng)園區(qū)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展新模式。在工業(yè)園區(qū)、新農(nóng)村等地區(qū)，鼓勵(lì)園區(qū)空地、田間地頭等各類空閑土地入股開發(fā)分散式風(fēng)電項(xiàng)目，推動(dòng)“一分地”風(fēng)電帶動(dòng)周邊社區(qū)、園區(qū)等業(yè)態(tài)共享利益、統(tǒng)籌發(fā)展。通過土地入股，推動(dòng)農(nóng)村集體用地流轉(zhuǎn)，將風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)與發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、改善民生工程緊密結(jié)合，建立更廣泛的利益共同體，帶動(dòng)農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。
來源：世界資源研究所
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