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   來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

   科技專論

  近年來(lái)，以分布式、間歇式能源利用為核心特征的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方興未艾。新能源產(chǎn)業(yè)突破了傳統(tǒng)大型火力發(fā)電機(jī)組與大范圍電網(wǎng)系統(tǒng)所構(gòu)架的集中式的能源供應(yīng)模式，很可能成為引發(fā)新一輪產(chǎn)業(yè)變革的“火種”。

   分布式能源具有技術(shù)選擇多樣性的特點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)集中式供電產(chǎn)業(yè)形成替代或者補(bǔ)充

   分布式能源是以小型發(fā)電技術(shù)為核心,集成了智能電網(wǎng)技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)等形成的一種主要分布于用戶側(cè)的小型電力系統(tǒng)。分布式能源的突出特征在于技術(shù)選擇的多樣性。從一次能源的來(lái)源來(lái)看，既可以利用天然氣（含煤層氣、沼氣）這種清潔的化石能源，也可以利用太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、氫能、小型水電等可再生能源；從供能模式來(lái)看，可以用于發(fā)電、制熱、制冷單雙或者多聯(lián)供；從運(yùn)行模式來(lái)看，既可以獨(dú)立運(yùn)行、也可以并網(wǎng)運(yùn)行；從發(fā)電技術(shù)來(lái)看，可以使用燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)、微燃機(jī)發(fā)電技術(shù)，也可以使用光伏發(fā)電、燃料電池發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)等；從儲(chǔ)能技術(shù)來(lái)看，可以使用蓄電池、超級(jí)電容、飛輪儲(chǔ)能、蓄冷蓄熱儲(chǔ)能、移動(dòng)儲(chǔ)能等多種技術(shù)形式。分布式能源這種技術(shù)選擇的多樣性，能夠滿足多種需求并提供差異化的供電服務(wù)。電力用戶可以充分根據(jù)自身的資源稟賦、基礎(chǔ)設(shè)施、土地空間、資金條件等選擇適宜的技術(shù)集成模式，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)收益、能源收益和環(huán)境收益。從經(jīng)濟(jì)收益來(lái)看，分布式能源發(fā)展可以有效降低需求側(cè)的能源使用成本、甚至形成增量的售電收益。從能源收益來(lái)看，可以大規(guī)模推進(jìn)可再生能源利用的規(guī)模，提高能源消費(fèi)的清潔性、穩(wěn)定性。從環(huán)境收益來(lái)看，則可以有效降低化石能源轉(zhuǎn)換所導(dǎo)致的污染物、溫室氣體的排放等。

   傳統(tǒng)集中式供電產(chǎn)業(yè)在目前的市場(chǎng)中仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，但是近年來(lái)，分布式能源產(chǎn)業(yè)鏈上關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造、系統(tǒng)集成和規(guī)模化應(yīng)用均獲得了不同程度的突破，使得其逐漸具備一定后發(fā)優(yōu)勢(shì)。

   分布式能源產(chǎn)業(yè)相較傳統(tǒng)集中式供電產(chǎn)業(yè)的突出競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，來(lái)源于其較高的能源轉(zhuǎn)換效率、大幅度降低的網(wǎng)絡(luò)傳輸損失、燃料成本的低風(fēng)險(xiǎn)性、一次能源利用的多樣性、系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性以及環(huán)境效率的提升。分布式能源將一般火力發(fā)電以及網(wǎng)絡(luò)傳輸所造成的近50%—60%的能源損失降低到20%—30%以下。在能夠滿足電力需求并符合成本—收益平衡條件時(shí)，分布式能源產(chǎn)業(yè)可以對(duì)傳統(tǒng)集中式供電產(chǎn)業(yè)形成漸進(jìn)性、局部性的替代。另一方面，由于分布式能源可以有效降低電力需求峰谷差、實(shí)現(xiàn)電源結(jié)構(gòu)的清潔化，可長(zhǎng)期作為傳統(tǒng)集中式供電系統(tǒng)的補(bǔ)充，由此所帶來(lái)的間接收益表現(xiàn)在降低電力基礎(chǔ)設(shè)施的投資成本、分?jǐn)傠娋W(wǎng)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本、分散電網(wǎng)的安全性風(fēng)險(xiǎn)、降低全網(wǎng)的環(huán)境治理成本等。

  分布式能源產(chǎn)業(yè)可以創(chuàng)造多種商業(yè)模式，具有實(shí)現(xiàn)價(jià)值增值、創(chuàng)造多元利潤(rùn)、提升經(jīng)濟(jì)效率的巨大潛力

  分布式能源的用戶群體非常廣泛，從工業(yè)部門、商業(yè)樓宇到公共建筑、社區(qū)，都可以建設(shè)不同規(guī)模、不同一次能源來(lái)源、不同投資模式和運(yùn)營(yíng)模式的分布式能源系統(tǒng)。分布式功能系統(tǒng)可以與智能用電管理終端、智能電表構(gòu)成一個(gè)高效的需求側(cè)電力管理系統(tǒng)。

   當(dāng)所有用電設(shè)備的數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)與配電中心的實(shí)時(shí)回傳和最優(yōu)化控制之后，就會(huì)產(chǎn)生顯著的節(jié)電收益。而后續(xù)的用電數(shù)據(jù)分析挖掘也可以實(shí)現(xiàn)新的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，創(chuàng)造新的利潤(rùn)來(lái)源。例如商業(yè)部門可以實(shí)現(xiàn)辦公設(shè)備的自動(dòng)節(jié)電管理、智能商業(yè)樓宇的一體化運(yùn)行；工業(yè)部門可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的節(jié)能優(yōu)化控制和過程管理。而基于這些數(shù)據(jù)所開發(fā)的行業(yè)景氣預(yù)警預(yù)測(cè)、要素供需預(yù)警預(yù)測(cè)等則可以服務(wù)于公共部門或者私人部門，產(chǎn)生衍生的商業(yè)價(jià)值。這些系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)既可以由用能主體直接承擔(dān)，也可以交由公用事業(yè)部門、合同能源管理公司托管。這種多元的商業(yè)價(jià)值創(chuàng)造意味著多元的參與機(jī)制與利益分享機(jī)制，為分布式能源依靠網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展提供了有效載體。

  各國(guó)政府對(duì)分布式能源發(fā)展寄予厚望。美國(guó)在2001年提出，到2010年其熱電聯(lián)供系統(tǒng)的裝機(jī)容量要達(dá)到92GW，而實(shí)際情況雖然沒有達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，也達(dá)到了85GW的水平；奧巴馬總統(tǒng)提出到2020年，要將現(xiàn)有裝機(jī)容量再翻一番。德國(guó)計(jì)劃到2020年，分布式能源占電力總裝機(jī)容量的四分之一。而根據(jù)國(guó)際能源署的研究，中國(guó)將會(huì)成為繼俄羅斯、德國(guó)之后分布式能源占比最高的國(guó)家，2015年可達(dá)到18%，2030可達(dá)到28%。這種大發(fā)展會(huì)帶動(dòng)其互補(bǔ)性產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，引發(fā)更大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)變革。

   分布式能源將是未來(lái)智能電網(wǎng)不可或缺的組成部分

   我國(guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)是以“堅(jiān)強(qiáng)、自愈、兼容、經(jīng)濟(jì)、集成和優(yōu)化”為主要的發(fā)展方向。“堅(jiān)強(qiáng)、自愈”主要是從集中式供電系統(tǒng)自身著手，通過信息技術(shù)、自動(dòng)控制手段的運(yùn)用來(lái)提高電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性、實(shí)現(xiàn)電力傳輸效率的提升。而“兼容、經(jīng)濟(jì)、集成和優(yōu)化”則需要將電網(wǎng)從一個(gè)有限封閉系統(tǒng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)安全開放系統(tǒng)，允許更多分布式、間歇式電力的接入、實(shí)現(xiàn)需求側(cè)、供應(yīng)側(cè)數(shù)據(jù)的互通和反饋，提高全網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)境效率。由于電網(wǎng)公司所具備的天然壟斷特性，長(zhǎng)期以來(lái)各國(guó)在電網(wǎng)公司的治理模式上一直存在很大爭(zhēng)議。發(fā)達(dá)國(guó)家普遍限制電網(wǎng)公司壟斷、實(shí)行網(wǎng)輸價(jià)格管制并放開上游發(fā)電、下游配售電環(huán)節(jié)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，這樣的治理體制客觀上就造成了電網(wǎng)競(jìng)爭(zhēng)效率的喪失、投資不足引發(fā)建設(shè)滯后，進(jìn)一步影響安全性和穩(wěn)定性。而我國(guó)則仍然是采取國(guó)家辦電網(wǎng)的方式，電網(wǎng)公司作為實(shí)際壟斷部門，由于承擔(dān)著公用事業(yè)單位的社會(huì)責(zé)任而受到政府管制，但集中式的管理運(yùn)營(yíng)模式使得電網(wǎng)建設(shè)得到有效保障。

   可再生能源發(fā)展對(duì)電網(wǎng)的兼容性提出更高要求，市場(chǎng)化改革的深入要求電網(wǎng)公司開放關(guān)聯(lián)市場(chǎng)。利益主體的分散化要求電網(wǎng)不僅能夠確保電力供應(yīng)的安全性和穩(wěn)定性，還要通過各種技術(shù)集成和系統(tǒng)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)更廣泛意義上的效率改進(jìn)。這就需要將集中式、連續(xù)式的電網(wǎng)系統(tǒng)與分布式、間歇式的新能源系統(tǒng)相融合，這無(wú)疑是電網(wǎng)公司新的技術(shù)突破方向，也是其搭載新產(chǎn)業(yè)變革的高速列車，走向新的發(fā)展階段的必由之路。

   針對(duì)性的政策設(shè)計(jì)對(duì)分布式能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展、規(guī)模化應(yīng)用至關(guān)重要

   當(dāng)前分布式能源發(fā)展面臨重要的發(fā)展機(jī)遇。從國(guó)際上看，美國(guó)頁(yè)巖氣的大規(guī)模開發(fā)利用使得天然氣供應(yīng)趨緊趨勢(shì)得以逆轉(zhuǎn)，天然氣價(jià)格相對(duì)走低降低了天然氣分布式系統(tǒng)的燃料成本和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。隨著近年來(lái)頁(yè)巖氣開發(fā)的快速發(fā)展，美國(guó)天然氣產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)，在2009年首次超過俄羅斯，并在2011年以6700億立方米的水平穩(wěn)居全球天然氣生產(chǎn)第一大國(guó)的位置。預(yù)計(jì)2035年頁(yè)巖氣占美國(guó)天然氣的比重將達(dá)到46%。而我國(guó)的頁(yè)巖氣資源儲(chǔ)量十分豐富，隨著2015年全面勘探的完成，規(guī)?；_采利用有望提速。

   從國(guó)內(nèi)來(lái)看，未來(lái)十年將是我國(guó)天然氣生產(chǎn)規(guī)模大幅度擴(kuò)張的時(shí)期，一方面西氣東輸一線、二線供應(yīng)量穩(wěn)步提高，另一方面液化天然氣進(jìn)口和接收能力也大幅度上升，從而為天然氣分布式能源發(fā)展提供有利條件。未來(lái)我國(guó)將重點(diǎn)在能源負(fù)荷中心建設(shè)區(qū)域分布式能源系統(tǒng)和樓宇分布式能源系統(tǒng)，在“十二五”期間建成1000個(gè)左右的天然氣分布式能源項(xiàng)目，并擬建設(shè)10個(gè)左右各類典型特征的分布式能源示范區(qū)域。到2020年，在全國(guó)規(guī)模以上城市推廣使用分布式能源系統(tǒng)，裝機(jī)規(guī)模達(dá)到5000萬(wàn)千瓦，初步實(shí)現(xiàn)分布式能源裝備產(chǎn)業(yè)化。

   與此同時(shí)，分布式能源發(fā)展也面臨一些問題和制約因素。一是分布式能源接入供給一般屬于備用/補(bǔ)充性供給，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間波動(dòng)較大，從而導(dǎo)致發(fā)電經(jīng)濟(jì)性受到影響。二是設(shè)備制造商、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等尚未達(dá)到規(guī)模經(jīng)濟(jì)，目前除天然氣分布式能源從而導(dǎo)致目前除天然氣分布式能源的經(jīng)濟(jì)性基本具有保證之外，其他系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性仍有待提高。三是煤炭、天然氣、光伏、風(fēng)力、水力等各類能源的價(jià)格相對(duì)水平存在不確定性，對(duì)于項(xiàng)目的技術(shù)選擇和成本—收益評(píng)估提出較大挑戰(zhàn)，價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)成為項(xiàng)目投資的主要風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源。四是能源環(huán)境政策不完善、環(huán)境治理的外部收益難以得到有效補(bǔ)償。上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼的落實(shí)、各類能源稅收的變化、排污費(fèi)率制度的不確定性等都會(huì)對(duì)分布式能源市場(chǎng)的培育產(chǎn)生重要影響。五是分布式能源的上網(wǎng)問題一直以來(lái)都是懸而未決的頑疾。盡管《可再生能源法》及國(guó)家相關(guān)政策對(duì)于可再生能源的強(qiáng)制上網(wǎng)做出了明確規(guī)定，國(guó)家電網(wǎng)也承諾全額收購(gòu)，但是實(shí)際操作中仍然存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)落后、審批過程復(fù)雜、資質(zhì)認(rèn)證嚴(yán)苛等障礙。我國(guó)在分布式電源與微網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面還比較欠缺，已發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)要求比較低。對(duì)于設(shè)備規(guī)范、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、孤島運(yùn)行、并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)等有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作都還在探索階段。《電力法》中關(guān)于供電機(jī)構(gòu)的管理審批制度也對(duì)分布式能源的上網(wǎng)構(gòu)成了現(xiàn)實(shí)約束。今年財(cái)政部、發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布了《可再生能源電價(jià)附加補(bǔ)助資金管理暫行辦法》，為電網(wǎng)企業(yè)發(fā)放可再生能源電價(jià)附加補(bǔ)助資金，目的是進(jìn)一步改善可再生能源發(fā)電項(xiàng)目的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。

   推動(dòng)分布式能源發(fā)展，需要政府部門進(jìn)一步明確激勵(lì)機(jī)制。例如，實(shí)施可再生能源發(fā)電配額及交易，強(qiáng)制全額收購(gòu)分布式能源，采取更能夠反映項(xiàng)目投資和運(yùn)行成本并考慮技術(shù)進(jìn)步因素的浮動(dòng)上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼政策。除此之外，要充分發(fā)揮分布式能源產(chǎn)業(yè)的“乘數(shù)效應(yīng)”，必須要大力發(fā)展智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)作為信息通信技術(shù)、新能源技術(shù)對(duì)接最終用戶的載體，其所提供的電力流和信息流可以通過多種形式進(jìn)行再次“復(fù)合”，由此形成的大數(shù)據(jù)服務(wù)產(chǎn)品將使傳統(tǒng)的“電力”商品實(shí)現(xiàn)根本性的升級(jí)，所衍生的服務(wù)模式將成為全新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)。為此，可以推進(jìn)以發(fā)電量為依據(jù)、而非一次能源投入為依據(jù)的節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)，激勵(lì)電網(wǎng)公司收購(gòu)可再生發(fā)電；將可再生發(fā)電納入綠色電力配額交易體系中，通過靈活的市場(chǎng)手段來(lái)激勵(lì)電網(wǎng)公司積極參與分布式能源及相關(guān)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

（吳力波 作者單位：復(fù)旦大學(xué)能源經(jīng)濟(jì)與戰(zhàn)略研究中心）