中國儲能網(wǎng)訊：光伏、儲能、電動汽車正在改變著我們的能源系統(tǒng)。
日前，國際能源署（IEA）發(fā)布《釋放分布式能源的潛力—電力系統(tǒng)的機(jī)會和最佳實(shí)踐》（英文版）（以下簡稱“報(bào)告”）。其中指出，分布式能源的快速擴(kuò)張不僅改變了電力的生產(chǎn)方式，還改變了電力交易、交付和消費(fèi)方式，給電力系統(tǒng)帶來新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
各國分布式能源穩(wěn)步發(fā)展
伍德麥肯茲在最近發(fā)布的一份報(bào)告中指出，中國的分布式光伏整縣推進(jìn)計(jì)劃、比利時屋頂光伏裝機(jī)容量的增長、巴西搶裝分布式光伏以及日本穩(wěn)定發(fā)展的屋頂光伏市場，將推動全球分布式光伏的新增裝機(jī)容量進(jìn)一步增長。
伍德麥肯茲基于美國光伏投資稅收抵免(ITC)政策將再延長10年的前提下，調(diào)整美國光伏市場預(yù)測——預(yù)計(jì)未來10年，美國光伏市場的年新增裝機(jī)容量將從20吉瓦增長到接近80吉瓦。若美國國會未能通過氣候激勵措施，預(yù)計(jì)2031年，美國光伏市場的累計(jì)裝機(jī)容量可能會減少45%。
日本的分布式發(fā)電以熱電聯(lián)產(chǎn)和太陽能光伏發(fā)電為主。據(jù)日本經(jīng)濟(jì)貿(mào)易產(chǎn)業(yè)?。∕ETI）預(yù)計(jì)，到2030年，日本熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)容量將可能達(dá)到1630萬千瓦，其中商業(yè)分布式發(fā)電項(xiàng)目6319個，工業(yè)分布式發(fā)電項(xiàng)目7473個。日本計(jì)劃在2030年前分布式能源系統(tǒng)發(fā)電量將占總電力供應(yīng)的20%。
丹麥?zhǔn)鞘澜缟夏茉蠢眯首罡叩膰?，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，丹麥80%以上的區(qū)域供熱能源采用熱電聯(lián)產(chǎn)方式產(chǎn)生，分布式發(fā)電量超過全部發(fā)電量的50%，分散接入低電壓配電網(wǎng)的風(fēng)電總裝機(jī)容量超過300萬千瓦。
德國光伏發(fā)電以分布式開發(fā)為主。根據(jù)Energy-Charts發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，截至2021年底，德國光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到56.04吉瓦，主要應(yīng)用形式為屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)。
伍德麥肯茲預(yù)計(jì)2022年，全球光伏市場年新增裝機(jī)容量將同比增長25%，達(dá)到197吉瓦，累計(jì)裝機(jī)容量將突破1000吉瓦大關(guān)。2022~2031年，全球光伏并網(wǎng)裝機(jī)容量將以年均8%的速度增長。此外，歐盟正計(jì)劃通過REPowerEU方案，目標(biāo)是到2030年至少額外增加420吉瓦的光伏裝機(jī)，并于今年增加15太瓦時（TWh）的屋頂光伏發(fā)電量。
再看全球電動汽車市場情況，調(diào)研機(jī)構(gòu)Canalys數(shù)據(jù)顯示，2021年全球電動汽車（EVs）銷量為650萬輛，其中85%的銷量來自中國大陸市場和歐洲。2021年，中國大陸市場共售出320萬輛電動汽車，歐洲市場共銷售230萬輛電動汽車。
2021年11月，國際市場研究機(jī)構(gòu)Markets and Markets發(fā)布的報(bào)告顯示，2021年全球分布式能源資源管理系統(tǒng)市場預(yù)計(jì)將達(dá)到2.86億美元，到2026年或?qū)⒃鲋?.5億美元。各國政府對住宅建筑的創(chuàng)新支持和不斷增加的電力消耗正在推動分布式能源資源管理系統(tǒng)市場發(fā)展壯大。
分布式能源帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
隨著我國提出“雙碳”目標(biāo)、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，能源發(fā)展方式由集中式、粗放式向分布式、集約、高效和綠色轉(zhuǎn)變的腳步越來越快。
2021年7月1日，國家發(fā)展改革委印發(fā)《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃中的重點(diǎn)工程之一是園區(qū)循環(huán)化發(fā)展工程，積極利用余熱余壓資源，推行熱電聯(lián)產(chǎn)、分布式能源及光伏儲能一體化系統(tǒng)應(yīng)用，推動能源梯級利用。
2021年10月，國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動方案》，其中指出到2025年，城鎮(zhèn)建筑可再生能源替代率達(dá)到8%，新建公共機(jī)構(gòu)建筑、新建廠房屋頂光伏覆蓋率力爭達(dá)到50%。
國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至2021年底，我國光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到3.06億千瓦，突破3億千瓦大關(guān)。其中，分布式光伏裝機(jī)容量達(dá)到1.075億千瓦，約占全部光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量的三分之一。2021年，新增光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量約5300萬千瓦，其中，分布式光伏新增約2900萬千瓦，約占全部新增光伏發(fā)電裝機(jī)的55%，歷史上首次突破50%。
即使我國分布式光伏呈高速增長態(tài)勢，但整體來看，分布式能源系統(tǒng)還處于起步階段，尚未形成經(jīng)濟(jì)化的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
報(bào)告指出，分布式能源的快速發(fā)展給電力系統(tǒng)帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
從機(jī)遇看，一方面，分布式能源讓電力生產(chǎn)和交易不再局限于大型、集中的發(fā)電廠和電網(wǎng)公司，更重要的是，電力不再是從電網(wǎng)流向消費(fèi)者的單向流動，相反，消費(fèi)者可以生產(chǎn)電力供自己使用，也可以在市場上出售，形成雙向電力流，將來會有越來越多的消費(fèi)者進(jìn)入電力市場。
其次，分布式能源倒逼電力數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速。通過電力“新基建”，融合發(fā)展覆蓋發(fā)-輸-配-用各環(huán)節(jié)的電力工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，提供更安全、智能的輸配電服務(wù)，支撐集中式清潔能源大規(guī)模、遠(yuǎn)距離傳輸，滿足分布式清潔能源的規(guī)?；?、經(jīng)濟(jì)化發(fā)展需求。
從挑戰(zhàn)看，首當(dāng)其沖的是電網(wǎng)。今天的許多電網(wǎng)都是為傳統(tǒng)集中能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，當(dāng)時分布式能源的份額還很小。既然越來越多的電力是由間歇的可再生能源生產(chǎn)的，就需要更大的系統(tǒng)靈活性來持續(xù)平衡供應(yīng)和需求。
中國工程院院士、中國電力科學(xué)研究院名譽(yù)院長郭劍波指出，隨著新能源在能源結(jié)構(gòu)中的占比的不斷提高，電力電量平衡問題值得關(guān)注，需要擴(kuò)大靈活調(diào)節(jié)電源規(guī)模，增加儲能容量、建設(shè)應(yīng)急保供電源、挖掘負(fù)荷側(cè)響應(yīng)潛力，解決輸電走廊、電網(wǎng)安全穩(wěn)定支撐強(qiáng)度等問題。郭劍波預(yù)測，未來電網(wǎng)需要配置當(dāng)前4倍規(guī)模的靈活性資源，靈活性資源結(jié)構(gòu)將從燃煤、燃?xì)怆姀S為主逐步轉(zhuǎn)向電池儲能、需求側(cè)響應(yīng)、水電、抽水蓄能以及氫能。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，分布式電源大規(guī)模接入給配電系統(tǒng)帶來更多不確定性、隨機(jī)性，系統(tǒng)運(yùn)行方式更復(fù)雜，傳統(tǒng)確定性規(guī)劃難以適應(yīng)新型電力系統(tǒng)構(gòu)建，配電網(wǎng)規(guī)劃需要向多場景概率性規(guī)劃轉(zhuǎn)變，要緊密跟蹤分布式光伏發(fā)展形勢，優(yōu)化并網(wǎng)服務(wù)、交易結(jié)算、運(yùn)維調(diào)控等方面的管理模式。
此外，隨著新能源裝機(jī)比例的提高，參與市場的利益主體快速增長，不僅供需雙方的預(yù)測會變得越來越困難，而且各主體間的利益平衡發(fā)生變化且交織耦合，對市場交易和管理機(jī)制、政策引導(dǎo)機(jī)制的設(shè)計(jì)提出了更高要求。
