執(zhí)行摘要
中德均致力于達(dá)成《聯(lián)合國氣候變化框架公約》框架內(nèi)的《巴黎協(xié)定》。《巴黎協(xié)定》不僅承認(rèn)全球變暖的威脅是真實(shí)存在的，它還首次讓幾乎所有國家為同一個(gè)目標(biāo)：“把全球平均氣溫上升幅度控制在前工業(yè)時(shí)期水平之上的2攝氏度以內(nèi)，并將全球氣溫上升控制在前工業(yè)化時(shí)期水平之上的1.5攝氏度以內(nèi)”而采取雄心勃勃的努力對(duì)抗氣候變化。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，能源系統(tǒng)需要以可再生能源為基礎(chǔ)向可持續(xù)方向轉(zhuǎn)變。中德兩國可再生能源應(yīng)用和擴(kuò)展的起點(diǎn)有所不同。自能源轉(zhuǎn)型之初，德國依靠大量的小型可再生能源項(xiàng)目，這主要?dú)w功于德國政府2010年提出的“能源轉(zhuǎn)型”口號(hào)以草根運(yùn)動(dòng)的形式在公民社會(huì)中發(fā)揮強(qiáng)有力的作用，還歸功于其高人口密度和《可再生能源法》對(duì)補(bǔ)貼電價(jià)支持下的有限財(cái)政手段。而中國，迄今為止選擇的方式主要是建設(shè)大型可再生能源電力機(jī)組，尤其是在其西部地區(qū)。
中國的經(jīng)濟(jì)中心及其能源密集型消費(fèi)群主要集中在東部沿海地區(qū)。按照目前在西部建設(shè)大型電力機(jī)組以及中國至2030年非化石燃料占電力生產(chǎn)50%的目標(biāo)，大量可再生能源產(chǎn)生的電力將必須從西部輸送到東部。
近年來，為了優(yōu)化東部地區(qū)的自然資源利用、通過減少輸送損失提高電力系統(tǒng)效率，我國開始討論在人口密集的東部地區(qū)增加分布式可再生能源數(shù)量。但想建造分布式可再生能源電力機(jī)組的公司面臨著巨大的不確定性，電力機(jī)組與電網(wǎng)連接是主要難題之一，尤其是技術(shù)和監(jiān)管需符合的要求缺乏透明度。
本報(bào)告對(duì)中國分布式可再生能源的現(xiàn)狀（第一章）和德國與歐盟的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了梳理（第二章），表明分布式可再生能源的使用的技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)有利性，而實(shí)現(xiàn)的前提是建立一個(gè)可行的監(jiān)管框架。根據(jù)德國與歐盟的經(jīng)驗(yàn)，為減少可再生能源接入在我國配電網(wǎng)的障礙（第三章），本文提出了以下幾點(diǎn)建議：
1.德國已證明分布式可再生能源接入的技術(shù)解決方案是成功的，該方案可以直接在中國應(yīng)用。
2.監(jiān)管體系不僅需要引入可再生能源的強(qiáng)制并網(wǎng)和優(yōu)先調(diào)度，同時(shí)考慮到配電系統(tǒng)運(yùn)營商能發(fā)揮更積極的作用，還需要引入透明的電網(wǎng)規(guī)范與條例。
3.引入以最優(yōu)次序法為原則的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)，從而保證接入有成本效益的分布式可再生能源。
圖1 截止2019年5月，中國國家電網(wǎng)公司的電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)分布式光伏裝機(jī)容量已達(dá)到53.2吉瓦
德國的氣候目標(biāo)是在2030年前電力系統(tǒng)的可再生能源比例達(dá)到65%。在可再生能源轉(zhuǎn)型下，德國能源消費(fèi)的可再生能源比例從1990年的4.6%上升至2018年的約38%。
圖2 德國1990-2018年能源消費(fèi)的可再生能源占比
圖3 2017年光伏能源的裝機(jī)容量（左）與陸上風(fēng)能（右）的電壓等級(jí)占比（低電壓：400伏，中電壓：10/20/30千伏，高電壓：110千伏）
由圖三可見，超過一半（55%）的光伏能源接入低電壓電網(wǎng)，，僅4%的風(fēng)力能源接入高電壓電網(wǎng)。
分布式可再生能源持續(xù)增長的比重使更多的電力進(jìn)入配電網(wǎng)，從而使配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)的作用發(fā)生了重要變化。在德國，分布式可再生能源的電量若沒有在本地消耗，將以反向電流的方式從低壓電傳輸至高壓電。
圖4 分布式可再生能源使輸電系統(tǒng)運(yùn)營商（TSOs）和配電系統(tǒng)運(yùn)營商（DSOs）轉(zhuǎn)換角色
圖5 電網(wǎng)運(yùn)營商在管理電網(wǎng)上有四個(gè)主要的供給端工具
1.與系統(tǒng)有關(guān)的措施，如電網(wǎng)中的開關(guān)操作；
2.與市場(chǎng)相關(guān)的措施，如重新調(diào)度（對(duì)傳統(tǒng)發(fā)電廠的調(diào)增和調(diào)減）;
3.合同式啟動(dòng)后備電廠，以彌補(bǔ)調(diào)度容量的不足；
4.以經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償?shù)姆绞綔p少使用可再生能源電力。
如風(fēng)能和太陽能等多樣的可再生能源數(shù)量增長催生靈活性的需求增長。圖六顯示德國電力市場(chǎng)能夠有效滿足大部分的靈活性需求。
圖6 2011-2018年靈活性需求的增長（灰色：電力平衡的需求；綠色：當(dāng)天交易量）
圖七介紹了歐洲新立法的一些主要發(fā)展。
以消費(fèi)者為主的市場(chǎng)模型：1、消費(fèi)者權(quán)利強(qiáng)化，能夠作出明智的選擇；2、弱勢(shì)消費(fèi)者得到保障；3、消費(fèi)者擁有電力或儲(chǔ)存設(shè)備，能向市場(chǎng)提供他們的靈活性；4、消費(fèi)者也能聯(lián)合行動(dòng)，如：成為能源共同體。
需求可以靈活性：1.規(guī)定的零售電價(jià)應(yīng)逐步淘汰；2.推出智能電表和簽訂動(dòng)態(tài)電價(jià)合同的權(quán)利；3.引入獨(dú)立的聚合商；4.要求配電系統(tǒng)運(yùn)營商提供靈活性服務(wù)。
市場(chǎng)優(yōu)先的方式：1.配電系統(tǒng)運(yùn)營商和輸電系統(tǒng)運(yùn)營商不能運(yùn)營電動(dòng)汽車充電站或電池等儲(chǔ)蓄設(shè)備；2.根據(jù)市場(chǎng)原則采購輔助服務(wù)；3.配電系統(tǒng)運(yùn)營商和輸電系統(tǒng)運(yùn)營商應(yīng)透明地、以市場(chǎng)為導(dǎo)向地進(jìn)行采購，不得歧視某些市場(chǎng)參與者，如消費(fèi)者。
圖7 歐盟冬季一攬子計(jì)劃的主要內(nèi)容概要
