分布式能源在中國(guó):歷史和現(xiàn)狀
自20世紀(jì)80年代,熱電聯(lián)產(chǎn)作為分布式能源的雛形被引入中國(guó),并在國(guó)家的支持下取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。但由于天然氣供應(yīng)不足和價(jià)格偏高等因素限制,中國(guó)的熱電聯(lián)產(chǎn)主要以燃煤為主。中國(guó)真正意義上的分布式能源是從2000年之后開(kāi)始的,但在2010年之前中國(guó)并未針對(duì)分布式能源出臺(tái)專門(mén)的產(chǎn)業(yè)政策。
進(jìn)入“十二五”時(shí)期,以分布式天然氣和分布式光伏為代表的分布式能源發(fā)展明顯加快,有關(guān)分布式能源的產(chǎn)業(yè)政策也密集出臺(tái)。2011年10月,國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見(jiàn)》(NDRC et al.,2011),首次提出了天然氣分布式能源的發(fā)展目標(biāo)和具體的政策措施。2013年7月,國(guó)家發(fā)展改革委印發(fā)了《分布式發(fā)電管理暫行辦法》(NDRC,2013),首次對(duì)分布式發(fā)電進(jìn)行了定義,并對(duì)分布式發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)、電網(wǎng)接入、運(yùn)行管理等提出要求。此外,國(guó)家發(fā)展改革委等部門(mén)還印發(fā)了關(guān)于分布式光伏、分散式風(fēng)電、新能源微電網(wǎng)等一系列政策措施,有關(guān)地方政府也發(fā)布了相關(guān)配套文件。在此過(guò)程中,雖然并未直接使用“分布式能源”的說(shuō)法,但相繼提出了一系列以分布式為特征的能源利用方式,包括:
分布式發(fā)電:指在用戶所在場(chǎng)地或附近建設(shè)安裝、運(yùn)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(jí)利用多聯(lián)供設(shè)施。
天然氣分布式:利用天然氣為燃料,通過(guò)熱、電、冷三聯(lián)供等方式實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用,綜合能源利用效率在70%以上,并在負(fù)荷中心就近實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)的現(xiàn)代能源供應(yīng)方式。
分布式光伏:在用戶所在場(chǎng)地或附近建設(shè)運(yùn)行,以用戶側(cè)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)為特征的光伏發(fā)電設(shè)施。
分散式風(fēng)電:位于用電負(fù)荷中心附近,不以大規(guī)模遠(yuǎn)距離輸送電力為目的,所產(chǎn)生的電力就近接入電網(wǎng),并在當(dāng)?shù)叵{的風(fēng)電項(xiàng)目。
新能源微電網(wǎng):是基于局部配電網(wǎng)建設(shè)的,風(fēng)、光、天然氣等各類分布式能源多能互補(bǔ),具備較高新能源電力接入比例,可通過(guò)能量存儲(chǔ)和優(yōu)化配置實(shí)現(xiàn)本地能源生產(chǎn)與用能負(fù)荷基本平衡,可根據(jù)需要與公共電網(wǎng)靈活互動(dòng)且相對(duì)獨(dú)立運(yùn)行的智慧型能源綜合利用局域網(wǎng)。
多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程:一是面向終端用戶電、熱、冷、氣等多種用能需求,因地制宜、統(tǒng)籌開(kāi)發(fā)、互補(bǔ)利用傳統(tǒng)能源和新能源,優(yōu)化布局建設(shè)一體化集成供能基礎(chǔ)設(shè)施,通過(guò)天然氣熱、電、冷三聯(lián)供、分布式可再生能源和能源智能微網(wǎng)等方式,實(shí)現(xiàn)多能協(xié)同供應(yīng)和能源綜合梯級(jí)利用;二是利用大型綜合能源基地的風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、煤炭、天然氣等資源組合優(yōu)勢(shì),推進(jìn)風(fēng)光水火儲(chǔ)多能互補(bǔ)系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行。
天然氣分布式能源的發(fā)展現(xiàn)狀
自2003年前后,中國(guó)陸續(xù)開(kāi)始建設(shè)天然氣分布式能源站,先后建成了北京燃?xì)獯髲B調(diào)度中心、上海浦東機(jī)場(chǎng)、上海黃浦區(qū)中心醫(yī)院等項(xiàng)目。近十幾年,中國(guó)政府一直在持續(xù)推動(dòng)天然氣分布式能源的發(fā)展。據(jù)國(guó)家能源局不完全統(tǒng)計(jì),2015年底中國(guó)已建天然氣分布式能源項(xiàng)目約121個(gè),裝機(jī)規(guī)模約140萬(wàn)千瓦。
隨著中國(guó)電力體制改革的推進(jìn),包括政府職能與企業(yè)職能的分離、發(fā)電與輸配電網(wǎng)分離以及電力交易市場(chǎng)化平臺(tái)的建立,中國(guó)天然氣分布式能源發(fā)展將進(jìn)一步加速。中國(guó)政府相繼出臺(tái)了一系列支持天然氣分布式能源發(fā)展的政策。根據(jù)中國(guó)的能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃(NDRC and NEA,2016a),中國(guó)將實(shí)施“天然氣消費(fèi)提升計(jì)劃”,以民用、發(fā)電、交通和工業(yè)等領(lǐng)域?yàn)橹c(diǎn),鼓勵(lì)提高天然氣消費(fèi)。預(yù)計(jì)“十三五”期間,天然氣消費(fèi)將年均增長(zhǎng)13%,2020年達(dá)3500億立方米。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì),2017年上半年全國(guó)天然氣表觀消費(fèi)量1160億立方米,同比增速達(dá)到13.5%。從氣源供應(yīng)方面看,目前中國(guó)國(guó)產(chǎn)氣、進(jìn)口管道氣、液化天然氣的供應(yīng)格局基本形成,預(yù)計(jì)2020年和2030年天然氣供應(yīng)能力將分別達(dá)到3600億立方米以上和6500億立方米。
工業(yè)園區(qū)、綜合商業(yè)體、數(shù)據(jù)中心、學(xué)校和辦公樓、綜合園區(qū)
中國(guó)天然氣分布式能源的主要用戶為等,這些用戶對(duì)冷、熱、電存在較大且較穩(wěn)定、連續(xù)的需求。為這些用戶供能的項(xiàng)目約占行業(yè)總裝機(jī)規(guī)模的97%,數(shù)量的72.5%,其中工業(yè)園區(qū)裝機(jī)約占行業(yè)總裝機(jī)規(guī)模的67.7%。中國(guó)的樓宇型、區(qū)域型天然氣分布式能源項(xiàng)目在數(shù)量上幾乎各占一半。各類園區(qū)、綜合商業(yè)體等建筑由于具有比較穩(wěn)定的電、冷、蒸汽需求,動(dòng)力設(shè)備以燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán)為主,醫(yī)院、學(xué)校、酒店、辦公樓等樓宇型項(xiàng)目由于能源需求較小且波動(dòng)較大,動(dòng)力設(shè)備以燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)和微燃機(jī)為主。
分布式可再生能源的發(fā)展現(xiàn)狀
2016年,中國(guó)新增光伏發(fā)電裝機(jī)3422萬(wàn)千瓦,連續(xù)四年位居全球第一,其中地面電站3048萬(wàn)千瓦,分布式電站373萬(wàn)千瓦;累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)7742萬(wàn)千瓦,居全球第一,其中光伏電站6710萬(wàn)千瓦,分布式1032萬(wàn)千瓦;光伏全年發(fā)電量662億千瓦時(shí),占全年總發(fā)電量的1%(IEA,2017a)
就分布而言,光伏發(fā)電總體在向中東部地區(qū)轉(zhuǎn)移。2016年全國(guó)新增光伏發(fā)電裝機(jī)中,西北地區(qū)為974萬(wàn)千瓦,占全國(guó)的28%;西北以外地區(qū)為2480萬(wàn)千瓦,占全國(guó)的72%;中東部地區(qū)新增裝機(jī)容量超過(guò)100萬(wàn)千瓦的省份達(dá)9個(gè)。就裝機(jī)而言,分布式光伏發(fā)電裝機(jī)增長(zhǎng)比集中式光伏電站要快,2016年新增裝機(jī)容量比2015年增長(zhǎng)200%。中東部地區(qū)分布式光伏有較大增長(zhǎng),新增裝機(jī)排名前5位的省份是浙江、山東、江蘇、安徽和江西。
傳統(tǒng)上,風(fēng)電主要以大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為主,但是人們也一直在努力發(fā)展小型風(fēng)機(jī)。在這里我們討論風(fēng)電的發(fā)展,是為了說(shuō)明集中式開(kāi)發(fā)所帶來(lái)的挑戰(zhàn),以及分布式發(fā)電可以如何幫助化解這些挑戰(zhàn)。在中國(guó),風(fēng)電的分布式發(fā)展指的是較小規(guī)模的機(jī)組,而不是那種裝機(jī)幾百兆瓦的大型風(fēng)電基地。
2016年,中國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)在歷經(jīng)多年的快速增長(zhǎng)后步入穩(wěn)健發(fā)展期,全年新增裝機(jī)2337萬(wàn)千瓦,同比下降24%;累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到1.47億千瓦(IEA,2017),繼續(xù)保持全球風(fēng)電裝機(jī)容量第一的地位。截至2016年年底,中國(guó)有30個(gè)省、市、自治區(qū)(不含港、澳、臺(tái))有了自己的風(fēng)電場(chǎng),風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)超過(guò)1吉瓦的省份超過(guò)11個(gè),其中超過(guò)2吉瓦的省份9個(gè)(NEA,2017a)。雖然風(fēng)電并網(wǎng)速度不斷加快,但是并網(wǎng)困難問(wèn)題依然存在,棄風(fēng)成為風(fēng)電發(fā)展的新難題。
近幾年,中國(guó)太陽(yáng)能熱利用規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,應(yīng)用范圍也不斷拓展。太陽(yáng)能熱利用行業(yè)形成了從材料、產(chǎn)品、工藝、裝備到制造的全產(chǎn)業(yè)鏈。截至2015年底,中國(guó)太陽(yáng)能集熱面積保有量達(dá)到4.4億平方米,年生產(chǎn)能力和應(yīng)用規(guī)模均占全球70%以上,多年保持全球太陽(yáng)能熱利用產(chǎn)品制造和應(yīng)用規(guī)模最大國(guó)家的地位。太陽(yáng)能供熱、制冷及工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)取得突破,應(yīng)用范圍由生活熱水向多元化生產(chǎn)領(lǐng)域擴(kuò)展。
作為分布式利用的一種形式,太陽(yáng)能熱利用的發(fā)展受到越來(lái)越多的重視和鼓勵(lì),在采暖、制冷應(yīng)用市場(chǎng)潛力巨大?!短?yáng)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》(NDRC and NEA, 2016b)明確將進(jìn)一步推動(dòng)太陽(yáng)能熱水利用。今后,結(jié)合新能源示范城市和新能源應(yīng)用產(chǎn)業(yè)園區(qū)以及綠色能源示范縣、區(qū)建設(shè),開(kāi)展太陽(yáng)能干燥、工業(yè)熱水、水產(chǎn)養(yǎng)殖、溫室培育和種植、大棚恒溫等工農(nóng)業(yè)應(yīng)用示范項(xiàng)目,太陽(yáng)能熱利用將有更大的發(fā)展空間。

責(zé)任編輯:仁德財(cái)
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