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)文明建設新階段，電力行業(yè)發(fā)展相應進入了以安全、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、電力結構升級和發(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)結構，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，能夠進行能量控制及需求側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加上能量儲存技術構成的能源供應系統(tǒng)；DER是DP加上能量控制及需求側管理構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)電設施或有電力輸出的能量綜合梯級利用多聯(lián)供設施。分布式電源應遵循因地制宜、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；二是政府機關和事業(yè)單位的建筑物或設施；三是文化、體育、醫(yī)療、教育、交通樞紐等公共建筑物或設施；四是商場、賓館、寫字樓等商業(yè)建筑物或設施；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?？稍偕茉捶植际诫娫粗饕ㄐ∷?、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，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構的變化（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方式，即建設單機容量相對較小、建設周期較短、資金投入較少的電源，來靈活應對上述變化。進入上世紀九十年代，在應對用電量持續(xù)低增速和用電結構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)電機等新技術的應用，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需求和更多的參與權和選擇權，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》、《電力供應法》和《全國天然氣供應法》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作用。
我國分布式電源發(fā)展情況
隨著我國能源結構的調(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《關于發(fā)展天然氣分布式能源的指導意見》（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，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并網(wǎng)技術標準的制定，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研究滯后，技術力量缺乏，關鍵設備如天然氣內(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。
