中國儲能網(wǎng)訊：當前，我國已經(jīng)進入經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)和生態(tài)文明建設(shè)新階段，電力行業(yè)發(fā)展相應(yīng)進入了以安全、經(jīng)濟、綠色、和諧為價值特征，以綠色化和智能化為技術(shù)特征的2.0時代。未來電力發(fā)展表現(xiàn)出用電增速換擋、電力結(jié)構(gòu)升級和發(fā)展創(chuàng)新驅(qū)動三大特點，電力發(fā)展形態(tài)調(diào)整加快，傳統(tǒng)能源發(fā)電延續(xù)大型化、基地化、跨區(qū)輸送的路徑發(fā)展，呈現(xiàn)出“大的是好的”屬性的同時，也相繼出現(xiàn)了分散式、分布式電源新形態(tài)，除小水電、接入配電網(wǎng)的新能源發(fā)電、綜合資源利用發(fā)電和小型煤層氣發(fā)電外，將大量出現(xiàn)分布式太陽能發(fā)電、天然氣分布式能源系統(tǒng)、智能微網(wǎng)、智能家庭能源系統(tǒng)、電動汽車以及小微型儲能裝置等新形態(tài)，表現(xiàn)出“小的是美的”屬性。分布式電源通過電力工業(yè)發(fā)展形態(tài)創(chuàng)新，既改變電源形態(tài)，又改變電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，從而帶來電力管理方式和商業(yè)模式的革命，從某種意義上講，將是工業(yè)革命下的電力革命。適應(yīng)這場新革命，客觀上要加快創(chuàng)新，建立發(fā)展新機制。
分布式電源及其特征
傳統(tǒng)電力系統(tǒng)都采用“大機組、大電廠、大電網(wǎng)”集中供電方式，以提高能源利用效率，實現(xiàn)規(guī)模效益。因為發(fā)電機組容量越大，效率就越高，單位千瓦投資就越低，發(fā)電成本也就越低。但是，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)也相應(yīng)存在一些弊端，例如，大系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制難度增加，為滿足短時高峰用電負荷而新建的發(fā)電廠和輸配電設(shè)施的利用率極低，大型機組遠離負荷，無法進行能源的綜合梯級利用等?？萍歼M步使分布式電源技術(shù)不斷提高，分布式電源具有的能源綜合利用效率高、污染少、能耗低等優(yōu)點逐步顯現(xiàn)，既能夠彌補單一大電網(wǎng)集中供電的一些不足，又能夠改善安全性、解決環(huán)境污染，分布式電源正逐步成為實現(xiàn)能源供應(yīng)多元化的重要選擇。
分布式電源最早是美國在1978年《公用事業(yè)管制政策法》中提出并開始推廣的，之后相繼被其他國家和地區(qū)接受并應(yīng)用。美國最初稱分布式電源為DG（DecentralizedGeneration），是指以小規(guī)模、分散式的方式布置在用戶附近，規(guī)模大致在千瓦級至兆瓦級，可獨立于電網(wǎng)運行，也可以聯(lián)網(wǎng)運行的發(fā)電系統(tǒng)。
目前，世界上還沒有形成對分布式電源的統(tǒng)一定義，不僅不同國家和組織，甚至是同一國家的不同地區(qū)對分布式電源的理解和定義都不盡相同。例如，丹麥能源環(huán)境部把分布式電源定義為裝機規(guī)模小于1萬千瓦的能源系統(tǒng)，它靠近用戶，不連接到高壓輸電網(wǎng)。國際能源署把分布式電源定義為，服務(wù)于當?shù)赜脩艋虍數(shù)仉娋W(wǎng)的發(fā)電站，主要采用內(nèi)燃機、小型或微型燃氣輪機、燃料電池和光伏發(fā)電技術(shù)，能夠進行能量控制及需求側(cè)管理的能源綜合利用系統(tǒng)。
目前全球?qū)Ψ植际诫娫吹睦斫夂投x，存在有DER（DecentralizedEnergyResource）、DE（DecentralizedEnergy）、DP（DecentralizedPower）等多種不同的叫法。國際能源署（IEA）曾經(jīng)對DG、DP和DER的概念進行過區(qū)分，DG是服務(wù)于當?shù)赜脩艋虍數(shù)仉娋W(wǎng)的發(fā)電站，可與當?shù)毓搽娋W(wǎng)連接，主要采用的技術(shù)是小型或微型燃氣輪機、燃料電池和光伏電池系統(tǒng)等；DP則是將DG加上能量儲存技術(shù)構(gòu)成的能源供應(yīng)系統(tǒng)；DER是DP加上能量控制及需求側(cè)管理構(gòu)成的能源綜合利用系統(tǒng)。
為推進我國分布式電源發(fā)展，加快可再生能源開發(fā)利用，提高能源效率，保護生態(tài)環(huán)境，國家發(fā)展改革委在2013年7月印發(fā)的《分布式發(fā)電管理暫行辦法》（發(fā)改能源[2013]1381號），把分布式電源定義為，在用戶所在場地或附近建設(shè)安裝、運行方式以用戶端自發(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)為特征的發(fā)電設(shè)施或有電力輸出的能量綜合梯級利用多聯(lián)供設(shè)施。分布式電源應(yīng)遵循因地制宜、清潔高效、分散布局、就近利用的原則，充分利用當?shù)乜稍偕茉春途C合利用資源，替代和減少化石能源消費。分布式電源主要包括，一是總裝機容量5萬千瓦及以下的小水電站；二是以各個電壓等級接入配電網(wǎng)的風能、太陽能、生物質(zhì)能、海洋能、地熱能等新能源發(fā)電；三是除煤炭直接燃燒以外的各種廢棄物發(fā)電，多種能源互補發(fā)電，余熱余壓余氣發(fā)電，煤礦瓦斯發(fā)電等資源綜合利用發(fā)電；四是總裝機容量5萬千瓦及以下的煤層氣發(fā)電；五是綜合能源利用效率高于70%且電力就地消納的天然氣熱電冷聯(lián)供等。發(fā)展分布式電源的領(lǐng)域包括，一是各類企業(yè)、工業(yè)園區(qū)、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)等；二是政府機關(guān)和事業(yè)單位的建筑物或設(shè)施；三是文化、體育、醫(yī)療、教育、交通樞紐等公共建筑物或設(shè)施；四是商場、賓館、寫字樓等商業(yè)建筑物或設(shè)施；五是城市居民小區(qū)、住宅樓及獨立的住宅建筑物；六是農(nóng)村地區(qū)村莊和鄉(xiāng)鎮(zhèn)；七是偏遠農(nóng)牧區(qū)和海島；八是適合分布式發(fā)電的其他領(lǐng)域。
根據(jù)燃料不同，可分為化石能源與可再生能源分布式電源?；茉捶植际诫娫粗饕▋?nèi)燃機、燃氣輪機、微型燃氣輪機、常規(guī)燃油發(fā)電機和燃料電池。可再生能源分布式電源主要包括小水電、風電、太陽能發(fā)電和生物質(zhì)發(fā)電。此外還包括垃圾發(fā)電。
分布式電源一般具有以下四方面特征：一是裝機規(guī)模小型化，國外大多定義為兆瓦級及以下，而我國則擴展到5萬千瓦及以下的小水電站和煤層氣發(fā)電。二是布置分散就近化，采取分散方式布置在用戶附近，國外大多定義為就近消納，而我國則進行了延伸，如國內(nèi)小水電大部分分布在邊遠山區(qū)，即使是5萬千瓦及以下規(guī)模，大多也要外送幾十甚至上百千米來消納，煤層氣發(fā)電也有此現(xiàn)象。三是自發(fā)自用化，分布式電源主要采用“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)節(jié)”的運營模式。四是能源利用高效化，資源綜合利用發(fā)電，充分利用了各種廢棄物、余熱余壓余氣和煤礦瓦斯等，通過資源循環(huán)利用提高了能源利用效率。基于天然氣的分布式電源，大多采用熱電冷多聯(lián)供的分布式能源系統(tǒng)，利用效率在國外超過80%，在我國也要求在70%以上。綜上分析，根據(jù)發(fā)改能源[2013]1381號文定義，我國分布式電源已經(jīng)在典型的分布式電源基礎(chǔ)上，延伸到小型化的分散式電源范疇，可以看成是廣義的分布式電源。國際分布式電源發(fā)展情況縱觀世界電力工業(yè)發(fā)展歷程，電力工業(yè)始于分布式電源供應(yīng)，在經(jīng)歷了從分布式供電到集中式供電之后，隨著科技進步、經(jīng)濟發(fā)展和生活水平提高，分布式供電方式又開始得到廣泛的應(yīng)用和重視，目前形成了集中式和分布式兩翼齊飛、兩輪齊驅(qū)的發(fā)展格局。
一個多世紀以前，托馬斯˙愛迪生建成的世界上首個供電系統(tǒng)的發(fā)電廠，就可以視為分布式電源，因為發(fā)電廠建在用戶附近，直接向用戶供電，所發(fā)電力就地消納，裝機規(guī)模小。隨著愛迪生在“交直流之爭”中敗給主張交流的喬治˙西屋后，通過高壓交流輸電，電力可以輸送到更遠的地方，發(fā)電廠不用再建在用戶附近，發(fā)電廠同時為大量不同類型用戶供電成為可能。這種更多的用戶、更加均衡的電力負荷以及適度的輸電損耗，能夠使得建造大型發(fā)電站和利用輸電規(guī)模優(yōu)勢來降低電價和增加收益。進入上世紀，發(fā)電機組單機容量變得越來越大，電網(wǎng)的送電距離變得越來越遠。到1903年，塞繆爾˙英薩爾才僅將蒸汽發(fā)電機單機容量提升到5兆瓦，而四分之一個世紀后，最大的新型發(fā)電機單機容量已經(jīng)到了20萬千瓦。上世紀六十年代期間，最大新型發(fā)電機單機容量已經(jīng)從50萬千瓦發(fā)展到超過120萬千瓦。
然而進入上世紀七十年代后，隨著美國等西方發(fā)達國家用電量增速的放緩以及用電結(jié)構(gòu)的變化（主要表現(xiàn)在工業(yè)用電比重下降、居民和商業(yè)用電比重增加），使得用電負荷的波動性及不確定性加大，單機容量提升帶來成本下降的邊際效益逐步消失，新建大型集中式電站的投資風險在增加，人們開始研究探討采取非集中化電力供應(yīng)方式，即建設(shè)單機容量相對較小、建設(shè)周期較短、資金投入較少的電源，來靈活應(yīng)對上述變化。進入上世紀九十年代，在應(yīng)對用電量持續(xù)低增速和用電結(jié)構(gòu)進一步變化帶來的新建集中式電站風險增大的過程中，由于天然氣價格低廉和微型燃氣輪機、燃料電池和小型燃氣發(fā)電機等新技術(shù)的應(yīng)用，熱電聯(lián)產(chǎn)甚至是熱電冷多聯(lián)供體現(xiàn)出一定的經(jīng)濟優(yōu)勢，分布式電源進入了快速發(fā)展時期。
進入新世紀，優(yōu)先發(fā)展非化石能源特別是可再生能源，加快推進能源綠色化轉(zhuǎn)型，已經(jīng)成為世界各國能源發(fā)展戰(zhàn)略的共識。隨著公眾生態(tài)環(huán)境意識不斷增強、經(jīng)濟社會發(fā)展對供電質(zhì)量要求越來越高以及電力用戶多元化服務(wù)需求和更多的參與權(quán)和選擇權(quán)，更是為分布式電源發(fā)展創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境。特別是分布式太陽能、風能等利用，尤其是分布式光伏發(fā)電，使分布式電源發(fā)展呈現(xiàn)出勃勃生機。以分布式光伏發(fā)電發(fā)展領(lǐng)先的德國為例，截至2013年1月底，德國分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)容量達到2613萬千瓦，占光伏發(fā)電總裝機的近80%，主要應(yīng)用形式為屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)，單個發(fā)電系統(tǒng)平均容量僅為20千瓦左右。
美國1978年開始提倡發(fā)展小型熱電聯(lián)產(chǎn)，以提高能源利用效率，2010年裝機容量達到9200萬千瓦，現(xiàn)在已經(jīng)有6000多座分布式能源站。美國為了開發(fā)利用分布式能源站，還出臺了稅收減免和簡化審批等優(yōu)惠政策。美國政府規(guī)劃到2020年力爭達到1.87億千瓦，且50%的新建商用建筑和15%的現(xiàn)有商用建筑采用分布式能源模式。
丹麥自1990年以來，沒有增加大型凝汽發(fā)電廠，新增電力主要依靠分布式能源和可再生能源項目，當前熱電發(fā)電量占總發(fā)電量的61.6％。為此，丹麥先后制定了《供熱法》、《電力供應(yīng)法》和《全國天然氣供應(yīng)法》等法律，依法明確保護和支持分布式能源發(fā)展，并采取了一系列鼓勵政策。如《電力供應(yīng)法》規(guī)定，電網(wǎng)公司必須優(yōu)先購買熱電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)的電能，而消費者有義務(wù)優(yōu)先使用熱電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)的電能。
荷蘭1988年開始啟動分布式能源激勵計劃，制定重點鼓勵發(fā)展小型熱電機組的優(yōu)惠政策。熱電聯(lián)產(chǎn)裝機容量從1987年的270萬千瓦猛增到1998年的700萬千瓦，占總發(fā)電量的48.2％。荷蘭實行能源稅機制，標準為6.02歐分/千瓦時，綠色電力可返還2歐分。新頒布的《電力法》更是賦予分布式能源特別的地位，政府對其售電僅征收最低稅率。
總體來看，國外分布式電源主要以天然氣資源為主，風電、光伏發(fā)電和生物質(zhì)能發(fā)電等也是分布式電源的重要組成部分；商業(yè)、社區(qū)和居民用的天然氣分布式能源成為發(fā)展重點。同時，各國政府對分布式電源的推廣利用給予了大量的政策、財稅、資金、價格等方面的支持，對分布式電源的發(fā)展起到了重要的引導(dǎo)作用。
我國分布式電源發(fā)展情況
隨著我國能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整及天然氣在能源利用中比重的不斷增加，以及風能、太陽能、生物能源發(fā)電的興起發(fā)展，分布式電源已成為重要的新能源供給方式。根據(jù)中國城市燃氣協(xié)會分布式能源專委會統(tǒng)計，截至2011年全國天然氣分布式能源項目總裝機容量近100萬千瓦，主要分布在北京、上海和廣州等大城市的醫(yī)院、賓館、寫字樓和大學城等公共建筑區(qū)域。到2013年底，分布式光伏發(fā)電裝機達到200萬千瓦，全國生物質(zhì)直燃發(fā)電裝機850萬千瓦。國家能源局發(fā)布的《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中，規(guī)劃2015年全國將建成1000個左右天然氣分布式能源項目，分布式光伏發(fā)電將達到1000萬千瓦。
我國分布式電源總體尚處于發(fā)展初期，當前還存在以下問題
缺乏清晰明確的分布式電源發(fā)展戰(zhàn)略、綜合規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)政策。國家發(fā)展改革委相繼發(fā)布了《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》（發(fā)改能源[2011]2196號）和《分布式發(fā)電管理暫行辦法》（發(fā)改能源[2013]1381號），國家能源局也發(fā)布了《分布式光伏發(fā)電項目管理暫行辦法》（國能新能[2013]433號）等政策文件，對推動我國分布式電源規(guī)范有序發(fā)展起到了重要作用，但沒有制定發(fā)布清晰明確的發(fā)展戰(zhàn)略，也沒有制定發(fā)布綜合性發(fā)展規(guī)劃，更沒有制定發(fā)布具體分類的經(jīng)濟財稅政策和工作業(yè)務(wù)流程規(guī)范。我國部分省市制定了分布式電源發(fā)展規(guī)劃，但絕大部分省份尚未制定。使得分布式電源的發(fā)展缺乏總體指導(dǎo)，并與社會經(jīng)濟發(fā)展其他專項規(guī)劃，如城市規(guī)劃、天然氣管網(wǎng)規(guī)劃和電網(wǎng)規(guī)劃等均無法有效銜接，嚴重影響了分布式電源發(fā)展。
缺乏統(tǒng)一的分布式電源并網(wǎng)(接入)系列國家標準。分布式電源的并網(wǎng)可以提高電網(wǎng)運行的可靠性和經(jīng)濟性，但也會給電網(wǎng)帶來影響，尤其我國配電網(wǎng)多以單源輻射性方式運行、配電自動化水平還較低的現(xiàn)實，對接入電源和配電網(wǎng)提出許多技術(shù)要求。目前我國還沒有制定統(tǒng)一的分布式電源并網(wǎng)或者接入低壓配電網(wǎng)電源的并網(wǎng)國家技術(shù)標準。近年來，風電和太陽能的快速發(fā)展推進了可再生能源相關(guān)并網(wǎng)技術(shù)標準的制定，但針對分布式電源或微型電源并網(wǎng)標準技術(shù)標準制定還需重視和加快，這使得分布式電源并網(wǎng)矛盾突出。
缺乏相關(guān)的價格體系和機制。我國目前還未形成獨立的輸配電網(wǎng)電價體系，當前針對集中供電的上網(wǎng)電價和銷售電價機制不能體現(xiàn)分布式電源發(fā)電成本的合理分攤和計價的原則。表現(xiàn)在既缺乏備用費和接網(wǎng)費，無法補償電網(wǎng)企業(yè)成本，又缺乏余電上網(wǎng)定價機制，影響了分布式電源的運行效率。
缺乏較好的投融資及盈利模式。我國分布式電源裝備的基礎(chǔ)研究滯后，技術(shù)力量缺乏，關(guān)鍵設(shè)備如天然氣內(nèi)燃機和燃氣輪機等基本依賴進口，高額的設(shè)備成本及其進口稅費制約了分布式電源的經(jīng)濟性。目前我國的價格體系尚未體現(xiàn)能源的稀缺性和環(huán)保價值，與以燃煤為主的大型發(fā)電機組相比，分布式電源的運行成本遠處于劣勢，分布式電源的經(jīng)濟性也難以在市場上得到體現(xiàn)。此外，電價中居民用戶是被補貼對象，居民電價低，分布式電源在居民用戶中沒有成本優(yōu)勢。這些因素都使得我國分布式電源的競爭力較弱，投資吸引力較差。
