探討研究我國發展分布式能源的可行性和必要性

　　美國學者杰里米·里夫金在《第三次工業革命》一書中指出，新能源是支撐第三次工業革命的關鍵因素，勢必對各國能源戰略產生重大影響。隨著人類對能源的日益依賴，以及傳統集中式供能弊端的暴露，尋求支撐人類文明進程的新型能源體系，已成為全球亟待解決的問題。

　　目前，世界對能源的需求日益增加，電力系統結構的不斷老化、環保問題、能源利用效率的瓶頸以及用戶對電能質量的高標準要求，使得開發利用可再生能源、構建可持續能源系統成為近年來各國的共識與必然的發展趨勢。與此同時，化石能源總量不斷下降，核能的發展又在多方面受限，因此，發展分布式能源已成為世界各國的共同選擇，成為全球能源發展的新方向。

　　分布式能源系統是用潔凈能源（天然氣）、生物質（秸稈、沼氣）、新能源（氫）和可再生能源（風、太陽能、小水利）等為一次能源，將規模不一的發電和供熱、制冷等設備加以集成分散的方式布置在用戶附近的能源系統，是一個就地取材，把材“吃光用盡”，同時供應冷、熱、電甚至肥、水等的過程。

　　縱觀西方發達國家能源產業的發展過程，可以發現：它經歷了從分布式供能到集中式供能，又到分布式供能方式的演變。造成這種現象不僅僅是由于生活水平提高的需求，而且也是集中式供能方式自身所固有的缺陷造成的。毋庸置疑，隨著經濟社會的發展，我國能源產業也將面臨類似的問題。因此，雖然從目前能源產業的發展情況來看，集中式供能是我國能源系統發展的主要方向，但從長遠看，構造一個集中式供能與分布式能源系統相結合的合理能源系統，增加電網的質量和可靠性，將為我國能源產業的發展打下堅實的基礎。

　　分布式能源的理念是“藏能于民”，即通過多種渠道來生產能源，通過分散式生產、大電網統籌的方式，實現能源的多渠道供應和多層次開發。作為21世紀科學用能的最佳方式，“分布式能源的發展利用”在30年間已逐漸得到世界各國的廣泛重視。國際分布式能源聯盟主席湯姆·卡斯頓曾說過：“分布式能源的革命即將發生，將像30年前發生的綠色革命一樣產生深遠的影響。而在這樣一場革命中，最先認識到它的人將獲得最大的收益。”分布式能源系統正成為全球電力行業和能源產業的重要發展方向。

　　二、分布式能源的優勢

　　分布式能源系統與大電網的合理結合將大大改善供電效率、供電質量、供電安全性，減輕環境污染，減輕不斷增長的能源需求對電網造成的壓力。分布式能源系統因其能源利用效率高，環境負面影響小，能源供應可靠性高和經濟效益好的特點，被譽為“解決能源問題的金鑰匙”，成為新型能源系統中的核心技術。

　　1.能源利用效率高。分布式能源系統的能源利用率遠遠高于多數國家依靠大型主要電站，將電力從發電廠向終端用戶單向傳輸的集中供電系統。從理論上說，“大機組、大電網、特高壓”是高效率的，然而這僅僅是在能量轉換環節和輸送環節。如果從整個能源系統分析，結論并非如此。大火電機組雖然發電效率高，但是由于供熱規模和供熱半徑的局限，發電余熱無法利用，故其能源利用效率無法與分布式能源相比。發電廠最終只能將燃料能源燃燒產生的1/3熱能轉化成電能，而近50%的熱能流失，傳輸環節損耗近10%的熱能。由于分布式能源可用發電后介質的余熱來制熱、制冷，因此能源得以合理的梯級利用，用戶可根據自己所需來向電網輸電和購電，能源的利用效率達到80％以上，一些設計完善的分布式能源可以達到90%，甚至更高。

　　2.輸配損耗更低。分布式能源作為一種需求側就近配置能源系統，不需要長距離輸電，因此可降低網損(包括輸電和配電網的網損)。例如，以8%-10%的輸電網損計算，我國每年電力輸送環節的網損就達3個三峽水電站全年的發電量。建在需求端的分布式能源由于避免了遠距離的電網供能，并且可以減少電網故障造成的損失，因此將輸電網損降低到最小。

　　3.污染小，環保性強。據國家環保總局監測，目前我國在污染環境的各因素中，70%以上的總懸浮顆粒物，90%以上的SO2，60%以上的NOX，85%以上的礦物燃料生產的CO2均來自煤炭。與此同時，中國煤炭總量50%用于發電，發電總量的80%是使用燃煤，而發電燃煤污染占到所有污染的40%以上。而分布式能源是清潔能源利用的良好載體，分布式能源系統采用天然氣做燃料或以氫氣、太陽能、風能為能源，可減少有害物的排放總量，減輕環保的壓力；大量的就近供電減少了大容量遠距離高電壓輸電線的建設，由此減少了高壓輸電線的電磁污染；另外，由于實現了優質能源梯級合理利用，SO2 和固體廢棄物排放幾乎為零，溫室氣體(CO2)減少50％以上，NOX 減少80％，TSP減少95％。值得注意的是，更嚴格的污染排放標準及環保條例的執行也促進了分布式能源系統的推廣。

　　4.適合可再生能源的發展。目前，可再生能源的利用在能源結構中所占比例很少，其主要原因除了發電成本較高之外，還有資源的分散性與目前集中式發電模式的不匹配。相對于化石能源而言，可再生能源能流密度較低、分散性強，而且目前的可再生能源利用系統規模小、能源利用率較低，用于集中供能是不現實的，而包括太陽能、生物質能、風能、地熱等無污染、零排放、綠色環保的可再生能源可以在分布式能源系統中推廣利用，分布式能源系統為可再生能源利用的開辟了新的途徑。

　　5.安全性和可靠性高。目前，國內供電系統是以大機組、大電網、高電壓為主要特征的集中式單一供電系統，在電網中一點故障所產生的擾動都可能對整個電網造成較大影響，嚴重時可能引起大面積的停電甚至是全網崩潰。而分布式能源系統作為一種區域性能源供給系統，主要建設在配電側，具有因地制宜、就近配套、就近取材、即發即用的特點，避免了遠距離能源運輸導致的諸多負面影響。無論是美國東北部地區及加拿大東部地區2003年大停電，還是我國深圳2012年的大停電，都表明缺少應急式電源—分布式能源建設存在諸多隱患。即便沒有意外發生，每年高峰時節市政電網負擔也會過大，而分布式能源系統的建設具有削峰填谷、緩解電力緊張的優勢。在極端災害或傳統輸配體系事故發生之后，分布式能源在一定程度上可確保當地基本能源的供給，切實提高了供能可靠性，也提升了整個能源系統的安全性。

　　三、我國發展分布式能源的必要性

　　隨著建設資源節約型和環境友好型社會的目標進一步明確，和國家節能減排長期戰略的實施，使得合理利用資源、轉變產業結構和增長方式、通過技術的革新帶動經濟的發展成為了工業界的共識，分布式能源系統越來越受到人們的重視。

　　1.能源安全戰略的需要。我國煤炭、石油和天然氣的絕對資源數量十分可觀，但由于人口眾多，能源資源的人均占有量只相當于世界平均數的一半，是一個能源資源相對貧乏的國家。近年來隨著我國經濟的飛速發展，能源消費量劇增，煤炭消費量占到我國一次能源生產和消費總量的70％左右，石油進口量也以每年10％的速度遞增。化石能源資源的有限與過度開采、國際能源戰略格局的最新變化，以及國內日益增加的石油消耗、我國石油對外依存度的逐年加大，都為中國未來的能源安全提出了新的課題。面對變化，做出調整，立足國際國內兩個市場，發展多元化的優質能源結構，加速開發和引進天然氣，大力發展分布式能源．在若干應用領域替代石油產品，提高國家能源自給率，減少對進口能源的依賴，已成為我國重要的能源戰略。

　　2.緩解環境壓力的需要。快速的經濟增長與掠奪式的資源開發，使得我國的生態環境付出了沉重的代價，目前我國已成為世界上污染最嚴重的國家之一。受環境容量的限制，傳統的高速度、高消耗、高污染、低效率的經濟增長模式已經無以為繼。分布式能源系統由于實現了優質能源梯級合理利用，能效可達80％以上，超過燃煤火電機組1倍，SO2 和固體廢棄物排放幾乎為零，溫室氣體(CO 2)減少50％上，NO2 減少80％，成為中國能源技術發展的方向。緩解霧霾，改善空氣質量，要大力開發和利用新能源，將新能源轉化為電能，降低煤耗帶來的空氣污染。發展分布式能源就是一種非常好的形式，它能夠把風能、光伏等新能源充分利用起來，轉化為電能并入大電網。國際及我國更嚴格的污染排放標準及環保條例的執行也將促進分布式能源系統的推廣。從某種意義上說，分布式能源實際上可以看作是在“美麗中國”節能環保大潮中滌蕩起伏的一朵浪花。

　　3.提高能效的需要。由于種種原因，我國的能源利用率僅有33％，比發達國家低近10％，主要產品單位能耗比世界平均水平高30％。國家能源研究中心的數據表明，每創造100萬美元GDP，中國能耗是美國的2.5倍，歐盟的5倍，日本的9倍。在總能源消耗中，生產用能，特別是工業能源消費始終是能源消耗的主要部分，約占總能耗的70％。如集中供電系統，發電廠最終只能將燃料能源燃燒產生的1／3熱能轉化成電能，而近50％的熱能流失，傳輸環節損耗近10％的熱能。我們把煤從產地運到很遠的地方發電，然后再把電通過電網運送回來，造成了極大的浪費，能源轉化效率低，使用效率也低。而分布式能源系統直接安裝在用戶端，通過在現場對能源實現梯級利用，減少中間輸送環節損耗，實現資源利用最大化，對提高能源利用效率具有非常重要的意義。

　　4.電力發展的需要。隨著我國經濟的迅速發展，對電力的需求也在快速增長，但由于電源和電網建設相對滯后，全國范圍內電力短缺現象十分嚴重，頻遇“電荒”，嚴重影響了經濟的發展。在2020年我國生產總值比2000年翻兩番，全面實現小康社會的大目標下，三產和建筑能耗將快速增加，空調制冷和采暖用電負荷也將大幅增長，這使終端能耗結構發生重大變化。如果僅依靠幾條主要線路傳輸電力，集中供電系統的供電線路擁堵問題將日益凸顯。

　　由于我國許多邊遠及農村地區遠離大電網，這些區域無法或者很難享受到大電網建設規模擴大所帶來的收益，由于遠距離供電的投資過大，或者一些地區因為自然條件不具備建設集中供電網的條件，所以很多地區尚沒有實現用電便捷化。而且偏遠地區建設電網很難得到有效維護，需要消耗大量人力物力，運營十分不方便。同時由于區域經濟發展很不平衡，農牧地區或者經濟欠發達的農村地區，需要大量投資和長時間的建設周期才能建成與大電網并網的供電運營體系，而分布式發電則很好的解決了這些問題，給不發達地區的供電帶來了一條新的解決思路。而分布式發電技術則剛好可以彌補集中式發電的這些不足。根據各地不同的資源分布和地理地形特點，充分發展分布式能源已成為快速解決經濟發展的最有效途徑。

　　我國的智能電網建設是以“堅強、自愈、兼容、經濟、集成和優化”為主要的發展方向。“堅強、自愈”主要是從集中式供電系統自身著手，通過信息技術、自動控制手段的運用來提高電網的安全性和穩定性、實現電力傳輸效率的提升。而“兼容、經濟、集成和優化”則需要將電網從一個有限封閉系統逐漸轉變為一個安全開放系統，允許更多分布式、間歇式電力的接入、實現需求側、供應側數據的互通和反饋，提高全網的經濟、技術、環境效率。隨著分布式能源快速發展，接入管理政策和電網升級改造不斷發力，將給智能電網分布式能源設備市場帶來發展良機。

　　不僅如此，分布式能源還有利于電力改革，完善競爭機制，讓用戶享有充分的“知情權”和“決策權”。在電網有供電的社會職責、卻無斷電賠償責任的條件下，用戶自由選擇供能方式應是用戶在市場經濟原則下的基本權利。分布式能源系統實際上是對單一的集中供能系統的補充，它可以使用戶更有效的計劃能源消費和避免電網停電給自己帶來的經濟損失。用戶不到可以掌握自身發電成本和用電需求，還可以充分了解整個區域內的電力消耗、不同來源的電力銷售價格及其變化因素。用戶還可以自行選擇是上網買電，還是從電網買點，并可以選擇購買最便宜的電力。

　　5.能源結構轉型的需要。與能源效率低下相伴隨，中國的能源利用結構也不盡合理。公開統計數據顯示，煤炭在世界能源消耗中的平均占比僅為28%，而中國高達70%；天然氣在世界消耗占比為23%，而中國僅4.4%。中國為避免能源安全的隱患，兌現低碳減排的承諾，降低煤炭在一次能源中所占的比例，調整能源結構勢在必行。隨著天然氣、頁巖氣、煤層氣等清潔的化石燃料資源不斷的開采，國內各地區相應的輸送管網即將建成，必將迎來區域清潔能源新的分配高潮。隨著太陽能、風能、生物質能運用技術的不斷成熟，將為分布式供能系統提供新的可再生能源。在優化能源結構勢在必行的背景下，分布式能源會成為電力供應的重要方式。

　　四、分布式能源在政策支持下破障前行

　　對比國際發展現狀，中國分布式能源卻因行業標準缺失、政策支持不到位、市場規則不完善、利益格局未理順等諸多問題而一度陷入“休克”狀態。 為推進分布式能源的發展，近幾年來，我國出臺了一系列政策推進分布式能源的發展。

　　2011年7月，國家能源局發布了《小型分布式發電站管理辦法》，該辦法中明確提出了針對分布式能源發展的若干管理意見和管理辦法。2011年10月13日，國家發改委、財政部、住房和城鄉建設部以及國家能源局發布了《關于發展天然氣分布式能源的指導意見》（發改能源[2011]2196號），明確指出要以提高能源綜合利用效率為首要目標，以實現節能減排任務為工作抓手，重點在能源負荷中心建設區域分布式能源系統和樓宇分布式能源系統。

　　2012年3月5日，在十一屆全國人大第五次會議上，溫家寶總理在做政府工作報告的時候提到，將加快轉變經濟發展方式，推進加強用能管理，發展智能電網和分布式能源，實施節能發電調度、合同能源管理、政府節能采購等行之有效的管理方式。2012年10月26日，國家電網公司發布《關于做好分布式光伏發電并網服務工作的意見》。意見發布后，該公司累計受理分布式光伏并網業務119件，發電容量33.8萬千瓦。此次發布的針對所有分布式電源并網的《意見》中，國家電網公司再次就提供優惠并網條件、加強配套電網建設、優化并網流程、簡化并網手續、提高服務效率等措施做出了承諾。在并網方面，為分布式電源并網開辟綠色通道、提供一切優惠條件；建于用戶內部場所的分布式電源項目，發電量可以全部上網、全部自用或自發自用余電上網，由用戶自行選擇，用戶不足電量由電網提供。在價格結算方面，分布式電源并網實行上、下網電量分開結算，電價執行國家相關政策。對分布式光伏發電、風電項目，公司免費提供關口計量裝置和發電量計量用電能表，不收取系統備用容量費。

　　2013年2月27日，國家電網公司在京召開“促進分布式電源并網新聞發布會”，向社會正式發布《關于做好分布式電源并網服務工作的意見》。這是國家電網公司繼2012年發布《關于做好分布式光伏發電并網服務工作的意見》后，出臺的積極促進分布式能源發展的又一重大舉措，一系列標準和細則的制定，將優化并網流程，簡化并網手續，提升服務效率，切實提高分布式電網并網的服務水平。這為分布式能源上網開通了綠色通道。2013年5月16日，國務院辦公廳正式下發文件，決定取消和下放117項行政審批項目。其中，在新能源電力方面，國務院決定取消電力用戶向發電企業直接購電試點和電力市場份額核定，將企業投資分布式燃氣發電等項目的核準下放到地方政府投資主管部門。2013年8月27日，國家發改委下發《關于調整可再生能源電價附加標準與環保電價有關事項的通知》（發改價格[2013]1651號），通知指出，為支持可再生能源發展，鼓勵燃煤發電企業進行脫硝、除塵改造，促進環境保護，決定適當調整可再生能源電價附加和燃煤發電企業脫硝等環保電價標準。

　　這一切都預示著我國的分布式能源發展潛力無限，即將進入快速發展的新階段。

　　目前，我國分布式能源已進入起步階段，即將邁向規模化實施進程。在現有情況下，我國發展分布式能源首先應該試點先行，選擇天然氣供應穩定、電價承受能力強的地區優先發展，通過示范性項目，政府和企業共同在產業模式和合作機制上大膽探索。現在，我國天然氣發電發展比較快，從發展態勢和自然資源稟賦來說，我國都應以天然氣發電做為分布式能源發展的主導方向。但從長遠來看，應該是多種發電方式共存。因為我國天然氣部分需要進口，有可能在價格上受制于人。其實，太陽能、風電都是對分布式能源的有益補充。

　　其次，需要深化電力體制改革，改變電網統購統銷、獨家經營的運行體制，明確輸電設施為公共基礎設施的屬性。需要加強相關重大問題研究，集中力量攻堅克難，盡快解決孤島運行、帶電安全生產等重大關鍵問題，進一步優化完善相關技術規范和標準體系，建立健全并網檢測、電能計量等技術措施，并盡快制定發布分布式電源并網的國家標準。

　　再次，要健全法律法規及實施細則，逐步完善行業標準規范，積極推進技術研發，為分布式能源發展創造良好環境，積極鼓勵、支持為分布式能源系統投資、規劃、設計、建設、運行、維護等服務的能源投資、咨詢和服務公司，培育一個具有國際競爭力的新興產業，為分布式能源系統的發展提供堅實的保證。

　　最后，要充分發揮政府主管部門的積極引導作用，保障分布式能源的均衡有序發展。

　　我們相信，只要以積極的態度，借鑒各國豐富的經驗，依托分布式能源成熟的技術，根據我國的經濟發展水平和不同應用領域的需要，沖破傳統思想的束縛，我們就能克服發展道路上的技術和行業監管障礙，探索出一條符合中國國情的分布式能源發展道路，使分布式能源得到快速和健康的發展，從而使其真正成為集中供能方式的一種有益補充，為提高能效和節能減排做出貢獻。