中國儲能網(wǎng)訊：一、中國分布式能源發(fā)展概述
1、開發(fā)現(xiàn)狀
分布式能源因其靠近用戶、梯級利用、一次能源利用效率高、環(huán)境友好、能源安全可靠等特點，是兼具節(jié)能、減排、安全、靈活等多重優(yōu)點的能源發(fā)展方式。目前，分布式發(fā)電已成為世界電力發(fā)展的新方向，它的大規(guī)模應用將對能源，尤其是電力系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)結構調整和技術進步產(chǎn)生深刻的影響。國務院印發(fā)的《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，首次專辟一節(jié)提出大力發(fā)展分布式能源，要求到2015年建成1,000個左右天然氣分布式能源項目，這意味著分布式能源已成為中國能源戰(zhàn)略的關鍵一環(huán)。《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》也將分布式供能技術作為與氫能、核能等并列的4項能源領域前沿技術。
我國對能源消費總量的控制也為分布式能源發(fā)展提供了機遇。目前我國能源利用率僅有33%，比發(fā)達國家低約10個百分點；我國單位GDP能耗是美國的2.5倍、歐盟的5倍、日本的9倍。由此，面對巨大的節(jié)能減排壓力，擴大分布式能源開發(fā)利用正是突破口之一。據(jù)資料顯示，如果分布式發(fā)電量達到現(xiàn)有發(fā)電量的5%，即可替代7,000萬噸標煤，相當于少建64臺60萬千瓦大型燃煤機組。
同時，我國處在工業(yè)化和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的重要時期，能源需求仍面臨剛性增長。而同步進行的區(qū)域總體規(guī)劃和分布式能源規(guī)劃，將使建設更多的區(qū)域型或大規(guī)模的分布式能源系統(tǒng)成為可能，為實現(xiàn)能源體系變革和節(jié)能減排目標提供更有利的條件。
面對分布式能源發(fā)展的利好前景，國內(nèi)外眾多企業(yè)也在積極參與分布式能源技術和應用的探索，并試水分布式能源項目。北京、上海和廣州等地率先開展了多個分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的示范性項目建設，相關企業(yè)包括華南電力集團、華北電力集團、北京天然氣集團、廣東宏達集團、四川新希望集團、上海申能集團、新奧集團等，更多企業(yè)正躍躍欲試。
然而，縱觀我國目前的用能形式，分布式能源雖受到熱捧，但沒有出現(xiàn)“躍進”式發(fā)展態(tài)勢。已建項目較少，正常運行項目更少。
應該看到，分布式能源系統(tǒng)不僅是一種技術、一種能源利用方式，更是一項新興的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展重要的著力點。目前，我國分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展還存在著包括技術、經(jīng)濟和市場等方面的障礙，但最主要的障礙還是在制度和政策層面。
以目前的技術，分布式能源在電網(wǎng)連接、電網(wǎng)安全、供電質量、能源儲備、燃料供應等方面確實存在不少的問題，這也成為拖延乃至反對分布式能源發(fā)展的主要依據(jù)。但這些問題都是發(fā)展中的問題，更應從落后的電網(wǎng)不能適應分布式能源需要的角度來理解，由此也反映出智能電網(wǎng)對于分布式能源系統(tǒng)具有不可或缺的作用。而智能電網(wǎng)的核心就在于構建具備智能判斷與自適應調節(jié)能力的分布式管理智能化網(wǎng)絡系統(tǒng)，并有強大高效的儲能技術相結合，從而為各種分布式能源提供自由接入的動態(tài)平臺、為節(jié)能和需求側管理提供智能化控制的管理平臺。
在市場和經(jīng)濟方面，由于我國分布式能源系統(tǒng)尚未形成經(jīng)濟化的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，技術和裝備也有待改進以進一步降低成本。因此，盡管發(fā)展?jié)摿薮?，但分布式能源系統(tǒng)在現(xiàn)階段還離不開政府的扶持和政策傾斜。而電力上網(wǎng)困難且售價過低，相比現(xiàn)行未計入環(huán)境成本的電力價格缺乏足夠的競爭力等，都是分布式能源系統(tǒng)所面臨的現(xiàn)實問題。
在體制上，我國的發(fā)電由五大電力集團所主導，而電網(wǎng)更是被兩家規(guī)模巨大的電網(wǎng)公司強力壟斷。出于利益考慮，這些壟斷性集團也并不熱衷于分布式能源的發(fā)展，甚至借用技術、規(guī)范、標準等理由人為的拖延或者不作為，從而客觀上阻礙了分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展。相對于技術和市場方面的阻礙，體制上的阻力更難突破，而且也難通過發(fā)展取得“水到渠成”般的效果。
2、分布式能源網(wǎng)
從國內(nèi)分布式能源供應系統(tǒng)建設及應用情況來看，供能企業(yè)大多依賴單一能源，多會選擇天然氣、太陽能、風能中的一種為客戶提供解決方案，從而使得分布式能源發(fā)展受到地域、環(huán)境、成本等方面的限制；在供輸方面，分布式能源發(fā)電上網(wǎng)、并網(wǎng)、配電均存在一些亟待解決的技術問題，分布式供應與集中式供能之間調配困難，從而難以彌補分布式能源不穩(wěn)定的缺點。
如果能夠組合多種能源及多樣化的供應方式，因地制宜，設計出一個綜合解決方案，力求其經(jīng)濟上的合理性，必將大大推進分布式能源的發(fā)展。分布式能源網(wǎng)概念的提出，就給出了一種全新的區(qū)域分布式能源建設與應用思路，它將各種能源和信息流結合在一起，形成了一種高效的能源利用系統(tǒng)，不僅針對傳統(tǒng)分布式能源供能不穩(wěn)定等問題提出了解決之道，且基于多種類分布式能源站，提出了一攬子能源解決方案。
從能源結構來看，分布式能源網(wǎng)不以單一能源供應為主，而是將天然氣、風、光、地源熱、水源熱等多類能源，因地制宜地根據(jù)客戶需求進行匹配與調度；從供應方式來看，利用能源站集成技術，不僅能夠將分布式與集中式供應進行有效協(xié)同，并能形成多個能源站之間的能源調配；同時，分布式能源網(wǎng)利用智能化控制和云計算技術，形成供需互動、有序配置、節(jié)約高效的智能用能方式，實現(xiàn)能效最大化。
與傳統(tǒng)分布式能源系統(tǒng)相比，分布式能源網(wǎng)不但實現(xiàn)了自然資源、可再生能源及周邊余熱資源的綜合利用，更能夠實現(xiàn)與國家電網(wǎng)、市政燃氣、市政熱力等主干網(wǎng)絡之間的智能化調度，將信息網(wǎng)、能量網(wǎng)和物質網(wǎng)耦合成智能協(xié)同網(wǎng)，通過氣、電、熱等能源的梯級利用和智能協(xié)同，呈現(xiàn)出能源清潔生產(chǎn)、供需互動、互補調峰、高效利用、節(jié)能減排的園區(qū)能源利用新模式，而這也將消除行業(yè)豎井和企業(yè)圍墻。
可以看出，分布式能源產(chǎn)業(yè)能夠包容多種商業(yè)模式，具有創(chuàng)造多元利潤、提升經(jīng)濟效率的巨大潛力。然而，在我國分布式能源發(fā)展初期，僅靠少數(shù)企業(yè)或者項目的推動，并不能推動分布式能源的快速發(fā)展。體制障礙、發(fā)展經(jīng)驗不足、綜合性技術不夠等都成為了分布式能源發(fā)展的制約因素。在當前條件下，需要政府部門進一步明確激勵機制，設法對分布式能源項目給予財政稅收等政策優(yōu)惠，通過靈活的市場手段來激勵電網(wǎng)公司積極參與分布式能源及相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，支持各種性質的企業(yè)參與分布式能源項目的建設，既鼓勵節(jié)約、環(huán)保的創(chuàng)新技術，又鼓勵專業(yè)化的能源服務公司的發(fā)展，將分布式能源產(chǎn)業(yè)的生態(tài)效益與經(jīng)濟效益有效結合，使之成為我國經(jīng)濟發(fā)展下一個增長點的有力支撐。
二、開發(fā)天然氣分布式能源的區(qū)域選擇
鑒于國內(nèi)分布式能源的發(fā)展在經(jīng)濟、體制等方面存在諸多不利因素，分布式能源項目更多還是要靠國家和地方的優(yōu)惠政策才能保持正常的盈利水平，甚至是不虧損。因此，各類投資、運營、稅收等方面不同層次扶持政策的緊密配合，是現(xiàn)階段分布式能源在我國得以持續(xù)發(fā)展的關鍵所在。
另外，考慮到分布式能源系統(tǒng)的運行特點，分布式能源項目的投資還是要優(yōu)先考慮江浙滬、珠三角、北京等經(jīng)濟較為發(fā)達的地區(qū)。這些地區(qū)的節(jié)能減排壓力大，且有實力對分布式能源系統(tǒng)給與補貼，民眾也更能接受分布式能源這種新興的用能方式。
1、上海、長沙、青島鼓勵政策
目前我國上海、長沙、青島三個城市制訂了針對天然氣分布式能源的鼓勵政策，為分布式能源提供了設備補貼、氣價優(yōu)惠、市政工程優(yōu)惠，以及上網(wǎng)電價上的政策，分布式能源項目基本上可以在6年內(nèi)收回投資。而一個天然氣分布式供能項目的使用壽命大約有20年。
根據(jù)《上海市天然氣分布式供能系統(tǒng)和燃氣空調發(fā)展專項扶持辦法（2013-2015）》，上海市對單機規(guī)模1萬千瓦及以下的天然氣分布式供能系統(tǒng)項目按照1,000元/千瓦給予設備投資補貼，對年平均能源綜合利用效率達到70%及以上并且年利用小時在2,000小時及以上的分布式供能項目再給予2,000元/千瓦的補貼。
《長沙市促進天然氣分布式能源發(fā)展暫行辦法》規(guī)定，補貼標準為3000元/千瓦，每個項目享受的補貼金額最高不超過5000萬元。
《青島市加快清潔能源供熱發(fā)展的若干政策》規(guī)定，對新建天然氣分布式能源供熱項目,按照1000元/千瓦的標準給予設備投資補貼,年平均能源綜合利用效率達到70％及以上的再給予1000元/千瓦的補貼.每個項目享受的補貼金額最高不超過3000萬元，并給與每立方米用氣補貼1.32元。
2、天然氣分布式能源開發(fā)區(qū)域分類
綜合考慮各地的經(jīng)濟發(fā)展狀況、政策支持力度、環(huán)保要求、用戶接受程度等因素，將天然氣分布式能源的開發(fā)區(qū)域分為三個等級。
一類地區(qū)：上海、北京，盈利能力強，積極開發(fā)，搶點布局
二類地區(qū)：江蘇、廣東、浙江、天津，在經(jīng)濟發(fā)達城市，選擇優(yōu)質負荷開發(fā)
三類地區(qū)：福建、河北、山東、湖南、湖北、山西、陜西、重慶、四川，在氣源充足、經(jīng)濟條件好、支持政策明確的城市，謹慎開發(fā)
三、開發(fā)天然氣分布式能源的項目類型選擇
1、美國發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）的經(jīng)驗
根據(jù)2012年美國熱電聯(lián)產(chǎn)安裝數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計，截止2012年底，美國工業(yè)和商業(yè)場所安裝的熱電聯(lián)產(chǎn)項目約4,200個，總裝機容量82.4GW。其中，工業(yè)領域的裝機容量占87%，有71%的熱電聯(lián)產(chǎn)項目以天然氣作為燃料。
從以上圖中可以明顯發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過多年的發(fā)展，美國熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）的用戶結構形成以工業(yè)用戶為主（占87%），商業(yè)用戶為輔（占13%）的局面。從用能負荷的穩(wěn)定性方面來考慮，工業(yè)用戶負荷更為穩(wěn)定，更能發(fā)揮分布式能源的特長，能源使用效率更高。如果是利用余熱、余壓的分布式能源項目，其用能成本和能源效率將得到進一步的提高。反觀商業(yè)用戶，其能源的使用基本呈現(xiàn)白天多、晚上少的特點，而且有季節(jié)性的波動，分布式能源項目的年利用小時數(shù)較低，造成機組運行效率不高。
2、分布式能源項目特點分析
分布式能源的適用性較為廣泛，既可以區(qū)域式集中供能，也能為單一用戶供能，既適用于工業(yè)用戶，也能為商業(yè)、公共用戶提供能源保障，可以滿足各種不同類型用戶的用電、用熱和用冷需求。分布式能源按照系統(tǒng)規(guī)模，可以分為區(qū)域型（DCHP）和樓宇型（BCHP）兩種；按照用戶需求，可以分為電力單供、熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）、冷熱電三聯(lián)產(chǎn)（CCHP）等方式。
區(qū)域性分布式能源實現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)多個用戶的集中供能，不同用戶之間的負荷可以進行互補，也能滿足不同類型的用能需求，機組基本可實現(xiàn)全年滿負荷運行，使用效率高，同時也降低了機組的運行成本，是較為理想的分布式能源利用形式之一。但缺點是，當分布式供能系統(tǒng)不能滿足用戶的用能需求時，就需要有其他的供能方式進行補充調峰，或者留有備用機組，由此造成機組初始投資可能偏高，也可能面臨沒有外部電網(wǎng)、熱網(wǎng)進行調峰或調峰成本過高的問題。而且，當不同用戶有不同的用能標準（要求）時，分布式供能系統(tǒng)也可能難以全部滿足。
樓宇式分布式能源多為單一用戶，包括工廠、車間等工業(yè)設施、寫字樓和商業(yè)中心等商業(yè)設施以及醫(yī)院、體育館、學校等公共設施。樓宇式分布式功能系統(tǒng)充分體現(xiàn)了分布式能源運行靈活的特點，環(huán)保減排效益明顯。但其用能規(guī)模有限、用能形式較為固定、峰谷差較大等缺點也非常突出。
工業(yè)設施類的樓宇式分布式能源系統(tǒng)相對來說用能需求較大，在不停工的前提下可實現(xiàn)24小時的全天候運行，且用能形式變化較小，便于機組的設計選型。如果能利用自身的余熱、余壓，更能大幅降低系統(tǒng)運行成本，提高綜合能源利用效率。但如果該工業(yè)設施受宏觀經(jīng)濟、行業(yè)等的影響較大，分布式能源系統(tǒng)的運行效率則會隨產(chǎn)能的波動而波動。
商業(yè)類和公共類樓宇式分布式能源系統(tǒng)的發(fā)電成本隨系統(tǒng)所在的地點不同，其成本和能源利用率也不同，比如在五星級酒店的能源利用率要比在普通辦公樓高。初步估算其發(fā)電成本約在0.6～0.7元/千瓦時，但仍高于火電發(fā)電成本。如果電網(wǎng)收購電價定得過低，只能寄希望于國家補貼。
從能源需求的角度分析，熱電聯(lián)產(chǎn)的能效和經(jīng)濟性要高于電力單供，冷熱電聯(lián)產(chǎn)的能效和經(jīng)濟性又要高于熱電聯(lián)產(chǎn)。顯而易見，分布式能源系統(tǒng)的供能種類越多，其能效和經(jīng)濟性就越高。
從燃料來源分析，以太陽能、風能等可再生能源為燃料的分布式供能系統(tǒng)，由于燃料來源免費，經(jīng)濟性最為顯著，但也有因環(huán)境、氣候、晝夜等難以克服的條件而導致的供能不穩(wěn)定的缺陷。天然氣分布式能源供能穩(wěn)定、可持續(xù)，但受制于目前國內(nèi)氣價過高、上網(wǎng)困難且電價偏低等因素，如果沒有政府的補貼和扶持，很難正常運營。
有鑒于此，建立以天然氣分布式能源為核心，太陽能、風能、生物質能、地熱能等可再生能源為輔助的分布式綜合供能系統(tǒng)，既能保證供能的持續(xù)性和穩(wěn)定性，也能在一定程度上降低系統(tǒng)的燃料成本，是較為理想的分布式能源應用方式。
3、天然氣分布式能源的項目類型選擇
區(qū)域式分布式能源項目兼有用能穩(wěn)定和規(guī)模化優(yōu)勢，是優(yōu)先級的分布式能源項目類型。如能建立天然氣和開再生能源綜合運用的分布式能源網(wǎng)，其經(jīng)濟性、環(huán)保性將更加突出。
結合工業(yè)用戶和商業(yè)用戶的用能特點以及美國熱電聯(lián)產(chǎn)項目的開發(fā)經(jīng)驗，鼓勵開發(fā)工業(yè)類樓宇式分布式能源項目，如同時有余熱、余壓利用將更為理想。商業(yè)類、公共類樓宇式分布式能源項目以具有優(yōu)質負荷為前提條件，普通樓宇式分布式能源項目不作為推薦開發(fā)項目類型。考慮到樓宇式分布式能源項目在可再生能源方面可利用的條件有限，因此建議以天然氣分布式能源為主。
總體上，各級別分布式能源項目都要優(yōu)先選擇冷熱電三聯(lián)供，使能源利用效率最大化。不具備供冷條件或不需要供冷的，鼓勵建設熱電聯(lián)產(chǎn)項目。一般情況下，不建議開發(fā)電力單供的分布式能源項目。
四、開發(fā)天然氣分布式能源的商業(yè)模式
分布式能源項目可以由用戶自行投資、運營，對于不擅長能源管理的用戶，也可以委托第三方投資、運營，運營模式有多種方式可供選擇。
1、投資方建設運營
能源服務商負責分布式能源項目的投資、建設和運營，根據(jù)用戶需要供應能源，以運營收益獲取投資回報。該方式適用于非專業(yè)、規(guī)模較小或較為分散的能源用戶，用戶免除了分布式能源的固定資產(chǎn)投資，由專業(yè)的能源服務商進行專業(yè)的管理，提高了設備運營效率。
（1）以量計價
分別為電、熱、冷等能源制訂固定的價格，根據(jù)用戶的實際使用量，收取能源使用費?？煞滦щ娋W(wǎng)制訂峰、谷價格，引導用戶在用能低谷時增加使用量，以保障設備的平穩(wěn)運行。
（2）能源物業(yè)
考慮到熱、冷能源不便計量，可根據(jù)用戶建筑使用面積，按照約定的單價，打包收取電、熱、冷等能源使用費。也可采用電力費用單獨以量計價，熱、冷能源以使用面積計價的方式。該模式屬于固定收費，無論用戶是否使用能源，都要按照面積來繳納費用，項目的收益較為穩(wěn)定。
（3）混合收益
為用戶設定最低能源使用量，不論用戶是否使用能源都要繳納固定的能源使用費。超出最低使用量的部分可以量計價，也可按面積計價。該模式保證了項目的最低收益，也是較為理想的商業(yè)模式之一。
（4）固定收益
根據(jù)分布式能源項目的投資規(guī)模，用戶給與能源投資商固定的投資回報和運營管理收益，項目運營成本全部由用戶承擔，能源使用量與項目的固定收益不相關。該模式使能源投資商規(guī)避了投資風險，并能獲取一定的投資回報和運營管理收益。
（5）合同能源
以用戶使用分布式能源前的能源支出為基數(shù)，與使用分布式能源后的實際能源支出的差額部分，按照約定的比例分成。該模式由于無法控制用戶的能源使用量，用戶可能會出于自身利益過度使用能源，相對運營風險較大。
2、業(yè)主建設委托運營
用戶負責分布式能源項目的投資建設，委托能源服務商運營管理，項目運營成本由業(yè)主承擔，能源服務商獲取運營管理費。該模式的投資風險全部由用戶承擔，能源服務商獲取固定的收益。
五、分布式能源開發(fā)策略
1、發(fā)展戰(zhàn)略
（1）以大帶小
以現(xiàn)有和未來規(guī)劃的燃機電廠為中心，在燃機電廠可控的區(qū)域內(nèi)發(fā)展分布式能源項目，發(fā)揮燃機電廠發(fā)電、供熱穩(wěn)定的優(yōu)勢，彌補分布式能源供能、用能方面的不足，保證系統(tǒng)的連續(xù)、穩(wěn)定運行，增強系統(tǒng)運行的可靠性。
（2）熱冷定電
以滿足用戶的用熱、用冷需求為主，合理匹配熱、冷、電的容量配置，根據(jù)用戶的熱冷規(guī)模確定發(fā)電機組選型和設計，避免設備能力的浪費和閑置，提高項目運行的經(jīng)濟性。
2、開發(fā)策略
（1）區(qū)域選擇
在北京、上海等分布式能源政策明朗以及江蘇、廣東等地國家規(guī)劃的示范區(qū)內(nèi)積極投資分布式能源項目，爭取最優(yōu)的政策支持。其他地區(qū)在有優(yōu)質負荷的情況下，可考慮有選擇的開發(fā)示范性項目。
（2）項目類型選擇
優(yōu)先開發(fā)區(qū)域式分布式能源項目，以獨立供能理念為核心，構建多種能源系統(tǒng)綜合應用的冷熱電三聯(lián)供分布式能源網(wǎng)。
工業(yè)類的樓宇式分布式能源項目，由于用能穩(wěn)定，機組效率高，屬于鼓勵開發(fā)的分布式能源項目，但開發(fā)中要甄別那些受宏觀經(jīng)濟影響較小的行業(yè)。如能利用已有的余熱、余壓等低效能源，則項目的經(jīng)濟性將更為理想。
商業(yè)類、公共類樓宇式分布式能源項目，推薦開發(fā)例如計算機中心、高檔酒店、高檔住宅小區(qū)等能耗穩(wěn)定、用戶接受度高、支付能力強的項目，且以示范性質為主。普通樓宇分布式能源項目不建議作為項目開發(fā)方向。
（3）商業(yè)模式選擇
以投資方建設、運營模式為主，業(yè)主執(zhí)意要投資的，投資方可參與運營管理。商業(yè)模式首選能源物業(yè)和混合收益模式，能保證項目有較高的收益；其次可選擇以量計價和固定收益模式，相對運營風險較小。合同能源管理模式現(xiàn)階段不作為推薦的商業(yè)模式。
（4）系統(tǒng)選擇
積極規(guī)劃天然氣、太陽能、風能、地熱能、生物質能以及儲能等一體化的綜合性分布式能源供應解決方案，提升差異化競爭優(yōu)勢，打造高效、一體能源供給模式。
（本文作者：保利協(xié)鑫能源控股有限公司張超）
