分布式能源與智能電網(wǎng)漸成趨勢

12月6日，第七期能源微論壇“分布式能源與智能電網(wǎng)”在上海電力學(xué)院舉行。論壇邀請了相關(guān)學(xué)術(shù)界的專家、政府部門的負(fù)責(zé)人和能源企業(yè)的高管，以及上海電力學(xué)院的專家學(xué)者。與會代表們就分布式能源與微電網(wǎng)的國際形勢、產(chǎn)業(yè)政策、企業(yè)面臨的問題與出路等進(jìn)行了探討?，F(xiàn)將論壇的精彩發(fā)言整理編發(fā)，以饗讀者。

分布式發(fā)電還有很長的路要走

分布式發(fā)電是將發(fā)電系統(tǒng)以小規(guī)模、分散式的方式布置在用戶附近，可獨(dú)立地輸出電、熱或冷能的系統(tǒng)。它具有節(jié)能減排、損耗低、效率高、系統(tǒng)可靠性高、能源種類多等優(yōu)點(diǎn)，因此成為21世紀(jì)電力工業(yè)發(fā)展的方向之一

隨著我國政府2012年底與2013年的一系列政策的推出，分布式發(fā)電在中國受到了極大的重視，正迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇，但也應(yīng)該看到，盡管政策紅利頻出，體制性障礙逐一破除，但中國推廣分布式發(fā)電依然有很長的道路。而分布式發(fā)電存在的諸多問題，如影響電網(wǎng)運(yùn)行安全、成本回收時(shí)間長、發(fā)電收益不穩(wěn)定等問題還需要深入研究。我們應(yīng)當(dāng)借鑒國際有益經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合國情，努力在補(bǔ)貼政策完善、規(guī)劃信息引導(dǎo)、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、運(yùn)營管理機(jī)制創(chuàng)新等方面下功夫。

同時(shí)，上海電力學(xué)院也建設(shè)了一個覆蓋整個校區(qū)的智能微電網(wǎng)示范平臺，該平臺是一個集示范、應(yīng)用、科研、教學(xué)、對外服務(wù)的綜合性示范性工程，集成了風(fēng)電、光伏、復(fù)合儲能、微網(wǎng)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池、智能用電與電動汽車等多項(xiàng)智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，將成為國內(nèi)高校領(lǐng)先的分布式發(fā)電與微網(wǎng)示范平臺。

發(fā)展模式和商業(yè)模式主導(dǎo)行業(yè)發(fā)展

分布式能源與光伏產(chǎn)業(yè)是未來能源發(fā)展的方向之一。11月，國家能源局在無錫召開了關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的會議。會上討論了光伏產(chǎn)業(yè)一定要以市場化為取向，堅(jiān)持分布式和集中式相結(jié)合的模式，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展為原則。

同時(shí)，分布式能源的發(fā)展模式和商業(yè)模式怎么確立，怎么樣把政府推動轉(zhuǎn)化成企業(yè)的自主行為，這一直是行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題。在實(shí)際操作中，補(bǔ)貼方式和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范需要進(jìn)一步探討完善。還有用戶普遍反映的并網(wǎng)時(shí)間比較長、比較難的問題，與電網(wǎng)結(jié)算方式也需要創(chuàng)新。

我國的電力結(jié)構(gòu)發(fā)展不均衡，是長期困擾電力發(fā)展的問題之一。從政府到企業(yè)，都希望發(fā)展大機(jī)組，但是像上海這樣的特大型城市，電力需求量大，但是峰谷差也很大。這就給分布式能源的發(fā)展帶來了機(jī)會，它可以作為大電網(wǎng)的有力補(bǔ)充。上海只是一個縮影，從全國來看，各省市有不同的特點(diǎn)，有不同的電源結(jié)構(gòu)，分布式能源也有不同的發(fā)展空間和模式。

并網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益分析是分布式電源大發(fā)展的關(guān)鍵

做好分布式電源并網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益分析，是分布式電源規(guī)?；l(fā)展的關(guān)鍵之一。如何通過建立科學(xué)合理的多目標(biāo)規(guī)劃模型，利用有效的方法計(jì)算各方利益主體都能接受的上網(wǎng)電價(jià)、并網(wǎng)費(fèi)、系統(tǒng)使用費(fèi)等相關(guān)費(fèi)用，結(jié)合我國新能源分布的實(shí)際情況，根據(jù)各地區(qū)新能源的轉(zhuǎn)換效率分別制定不同地區(qū)不同種類的新能源電源接入系統(tǒng)的政策，給出對于電網(wǎng)公司和項(xiàng)目所有者都有利的政策機(jī)制，如分布式電源上網(wǎng)的價(jià)格補(bǔ)償機(jī)制、電網(wǎng)投資建設(shè)扶持和保障服務(wù)收益等政策來有效地提高分布式電源并網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。未來的分布式電源發(fā)展一定是組合多種分布式電源形成微網(wǎng)，如何通過多種電源的組合，協(xié)同多種目標(biāo)之間的關(guān)系，有效降低發(fā)電成本，提高微網(wǎng)發(fā)電效率。做好分布式電源并網(wǎng)與微網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益分析，是未來一個重要研究課題，也是分布式電源與微網(wǎng)大規(guī)模利用發(fā)展的重要環(huán)節(jié)和有效途徑。

分布式能源是智能電網(wǎng)建設(shè)的需要

為了應(yīng)對未來能源電力發(fā)展的形勢，世界許多國家制定了建設(shè)智能電網(wǎng)的規(guī)劃與藍(lán)圖。在美國、歐洲和日本，發(fā)展智能電網(wǎng)有一個堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和實(shí)實(shí)在在的市場，這就是從上世紀(jì)70年代“石油危機(jī)”以來逐步發(fā)展起來的分布式能源系統(tǒng)。

我國的智能電網(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)、自動控制手段的運(yùn)用來提高電網(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)從一個有限封閉系統(tǒng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€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。

智能電網(wǎng)是高度信息化的下一代電網(wǎng)，是一個集信息技術(shù)、新能源技術(shù)、分布式發(fā)電技術(shù)等眾多發(fā)展趨勢為一體的未來電網(wǎng)發(fā)展重要方式。智能電網(wǎng)相較傳統(tǒng)電網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)在于可以針對網(wǎng)絡(luò)中的各供電節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)的電力調(diào)節(jié)，對于現(xiàn)在大力提倡并推廣的分布式能源來說無疑是個好消息。規(guī)?；植际侥茉措娏Φ陌踩咝Ю檬侵悄茈娋W(wǎng)建設(shè)的核心內(nèi)容與基本目標(biāo)。

微電網(wǎng)作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，它能為可再生能源多點(diǎn)分散接入配電網(wǎng)提供技術(shù)支撐，可以實(shí)現(xiàn)中低壓層面上分布式電源的靈活、高效應(yīng)用，解決分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行問題，提高分布式能源的利用率。隨著分布式能源快速發(fā)展，接入管理政策和電網(wǎng)升級改造不斷發(fā)力，將給智能電網(wǎng)分布式能源設(shè)備市場帶來發(fā)展良機(jī)。

分布式電源發(fā)展需要調(diào)動用戶的積極性

目前，國家密集出臺了一系列的相關(guān)的以光伏發(fā)電為代表的分布式發(fā)電的政策，上海市也相應(yīng)地在光伏、燃?xì)獾阮I(lǐng)域出臺了具體的實(shí)施方案與相關(guān)政策。但目前，要推動分布式發(fā)電的發(fā)展，關(guān)鍵是要調(diào)動用戶與企業(yè)的積極性，一方面，要積極借鑒國外的成熟經(jīng)驗(yàn)，形成一個完善的分布式發(fā)電的商業(yè)模式，包括光伏發(fā)電項(xiàng)目目前存在的融資困難，居民屋頂光伏利用方面物業(yè)與業(yè)主之間如何協(xié)調(diào)，同一供電區(qū)域內(nèi)用戶之間自發(fā)自用如何協(xié)調(diào)等問題，都需要深入研究予以解決；另一方面，針對不同地區(qū)、不同類型的用戶，能否在補(bǔ)貼政策、管理方式等方面進(jìn)一步明確與細(xì)分，如東西部地區(qū)光照資源條件差別較大，所以適用于各地的光伏發(fā)電模式也不一樣——西部地區(qū)比較適合發(fā)展大型商業(yè)性光伏發(fā)電站，而東部地區(qū)則更適合發(fā)展小型分布式光伏發(fā)電站。

最后，分布式發(fā)電接入對電網(wǎng)的影響也不容忽視，在目前分布式發(fā)電占比極小的情況下，這方面問題尚不突出，但一旦大量的風(fēng)電、光伏等間歇式分布式能源接入配電網(wǎng)，將對配電網(wǎng)的調(diào)度、運(yùn)行、維護(hù)等帶來極大的影響，這方面在國外部分發(fā)達(dá)國家已有體現(xiàn)。如德國2012年風(fēng)電光伏與生物質(zhì)能發(fā)電量已超過總發(fā)電量的1/4,風(fēng)電光伏最大出力已經(jīng)占到總負(fù)荷的一半，給電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行帶來了很大的問題，這方面需要未雨綢繆，加大研究力度，并指導(dǎo)分布式發(fā)電的科學(xué)、可持續(xù)的發(fā)展。

城市的新能源規(guī)劃要有區(qū)域特色

發(fā)展有區(qū)域特色的分布式發(fā)電模式，發(fā)揮各類資金的作用，政府要對城市的新能源發(fā)展做出創(chuàng)新性規(guī)劃，我有以下幾條建議：

1.中國區(qū)域太大，南北東西發(fā)展水平、資源稟賦、支付能力不均衡，各地區(qū)要有自己的新能源發(fā)展規(guī)劃。

2.上海作為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平最高的城市，要有在新能源應(yīng)用引領(lǐng)全國的心態(tài)，敢于作為，目標(biāo)向德國、美國加州看齊。

3.上海的光伏產(chǎn)業(yè)有一定規(guī)模，新應(yīng)用模式的探索可以推進(jìn)上海光伏產(chǎn)業(yè)鏈的應(yīng)用。

4.上海年投入2億元的補(bǔ)貼就可以支撐1GW的裝機(jī)，帶動100億的投入。

5.分布式能源的發(fā)展以目前的模式很難進(jìn)一步推進(jìn)，長期盈利性很難保持。小規(guī)模的裝機(jī)形式一定要鼓勵居民尤其是農(nóng)村居民參與。城市建筑的光伏應(yīng)用可以鼓勵居民小區(qū)用維修基金投入，物業(yè)公司維護(hù)，維修基金可以獲取比銀行利息更高的收入。農(nóng)村發(fā)展庭院、屋頂光伏，增加收入。

智能電網(wǎng)使終端與大電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互動

互動是智能電網(wǎng)的基本特征之一，它要求用戶的參與。國外智能電網(wǎng)對用戶參與比較重視，相關(guān)的研究成果、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快。國內(nèi)由于各種因素的制約，現(xiàn)階段受到的重視還不夠，但也在不斷進(jìn)行嘗試和實(shí)際項(xiàng)目的推進(jìn)。最終來看，用戶參與是智能電網(wǎng)必不可少的機(jī)制和功能。

用戶參與增強(qiáng)了電網(wǎng)的可控性，豐富了電網(wǎng)的可控資源。電網(wǎng)可控性增強(qiáng)的受益是深遠(yuǎn)的。由于增加了可控負(fù)荷，相當(dāng)于增加了電源的備用容量，使電網(wǎng)運(yùn)行的安全性提高，并為波動、間歇的新能源接入提供良好的條件；同樣重要的是，電網(wǎng)獲得了負(fù)荷高峰平移的可能性，能夠?qū)崿F(xiàn)移峰填谷，降低峰谷差，降低電網(wǎng)的冗余和備用。

要有效地實(shí)現(xiàn)用戶參與，就需要在硬件和軟件兩個方面做工作。一方面，要建立起物理的、硬件的平臺。包括正確、適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的研發(fā)和部署。需要結(jié)合資源狀況，進(jìn)行不同地區(qū)、不同場合下多種典型方案的研究。另一方面，要有健全的政策、機(jī)制。為確保與電網(wǎng)雙方利益的均衡和社會效益的優(yōu)化，應(yīng)設(shè)計(jì)合理的用戶參與互動機(jī)制，使用戶在參與負(fù)荷控制的過程中，保持便利性與舒適性，并獲得節(jié)能的效果和效益。硬件和軟件兩個方面的工作應(yīng)該相互借鑒，共同發(fā)展。

集中式供應(yīng)與分散式就地利用相結(jié)合

燃?xì)?、太陽能、風(fēng)能等是現(xiàn)今主要的分布式發(fā)電所采用的能源形式，這樣的發(fā)展現(xiàn)狀，是基于三者發(fā)電技術(shù)發(fā)展到一定成熟程度，引起了社會對于該產(chǎn)業(yè)鏈中包括金融在內(nèi)的所有環(huán)節(jié)的興趣。在可以預(yù)見的未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步與成熟，更具節(jié)能降耗能力的“能源基”并適用于分布式發(fā)電的能源類型將進(jìn)入人們的視野，并不斷實(shí)現(xiàn)成本合理化，最終成為分布式發(fā)電的主要能源形式。

未來，我國能源生產(chǎn)和供應(yīng)方式將從集中式大規(guī)模生產(chǎn)為主的模式逐步向“集中式供應(yīng)與分散式就地利用相結(jié)合”發(fā)展，規(guī)模因地制宜。分布式發(fā)電采用的一次能源以天然氣和可再生能源為主，間歇性可再生能源的持續(xù)規(guī)模化發(fā)展，要求傳統(tǒng)能源的協(xié)調(diào)配合，不斷提高能源系統(tǒng)的靈活性和接納能力，各類能源間的互補(bǔ)、替代、耦合和協(xié)調(diào)將日益深化，一次能源的多能互補(bǔ)將是我國能源供給方式的重要特征。

因此，對于分布式發(fā)電系統(tǒng)，以節(jié)能降耗為目標(biāo)建設(shè)時(shí)，需要根據(jù)當(dāng)?shù)匾淮文茉吹娘栍刑卣鳎浞址治龅乩砦恢?，二次能源的用能特性，以充分利用可再生能源為前提下，合理配套多類型能源互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)分布式能源高效性、經(jīng)濟(jì)性。以滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求為目標(biāo)，考慮投資建設(shè)的影響因素時(shí)，則要充分考慮現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展程度、公共環(huán)境政策、電能質(zhì)量可靠性與穩(wěn)定新以及電力市場影響等。

儲能技術(shù)是分布式能源發(fā)展的有力支撐

電化學(xué)儲能電池由于具有可模塊化組裝、能源轉(zhuǎn)換效率較高等優(yōu)勢，正成為儲能家族新興的一員，有代表性的儲能電池有鋰離子電池、鈉硫電池、全釩液流電池等。然而，在電池儲能技術(shù)示范和商業(yè)運(yùn)行的過程中，也有儲能電池系統(tǒng)建造成本較高、深充放電條件下循環(huán)次數(shù)較少的問題。如何在現(xiàn)有的電池儲能技術(shù)條件下促進(jìn)電池儲能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提出以下幾點(diǎn)建議：

（1）儲能與可再生能源同步規(guī)劃、同步發(fā)展。由于可再生能源發(fā)電不穩(wěn)定，具有間歇性的特點(diǎn)，通過儲能電池的淺充放電可實(shí)現(xiàn)對可再生能源出力的平滑輸出，減少可再生能源接入對電網(wǎng)的沖擊，大大增加接入電網(wǎng)的可再生能源發(fā)電量，而淺充放電可大大延長儲能電池的循環(huán)壽命。因此，在規(guī)劃新能源發(fā)電和電網(wǎng)輸送線路的同時(shí)，應(yīng)配套相應(yīng)的儲能解決方案，促進(jìn)儲能與可再生能源同步發(fā)展。

（2）拉大峰谷電價(jià)差和分時(shí)電價(jià)差，推行儲能電價(jià)政策。拉大峰谷電價(jià)差和分時(shí)電價(jià)差，實(shí)現(xiàn)電力資源合理配置，同時(shí)創(chuàng)造儲能投資價(jià)值。推行儲能電價(jià)政策，通過成本效益核算，形成含儲能配套的可再生能源上網(wǎng)電價(jià)。

（3）探索新的儲能產(chǎn)業(yè)商業(yè)模式。儲能產(chǎn)業(yè)是一個新興產(chǎn)業(yè)，推動新興產(chǎn)業(yè)離不開商業(yè)模式的創(chuàng)新，建議相關(guān)政府管理部門和科技單位根據(jù)經(jīng)濟(jì)規(guī)律，探索清潔發(fā)展機(jī)制、金融租賃、能源合同管理等商業(yè)模式或市場機(jī)制來促進(jìn)儲能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

（4）推進(jìn)分布式光儲電站市場化運(yùn)行。在國家大力支持分布式光伏發(fā)電的政策激勵下，應(yīng)積極推進(jìn)配置儲能系統(tǒng)的屋頂光伏電站的研究與示范運(yùn)行，挖掘社區(qū)儲能系統(tǒng)的潛在市場需求，將多余電力直接銷售給用電大戶，而不是賣給電力公司，探索“自發(fā)自用、自發(fā)他用”的分布式光儲電站的市場化運(yùn)行機(jī)制，實(shí)現(xiàn)儲能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

制約分布式光伏發(fā)電發(fā)展的三大瓶頸

對分布式光伏發(fā)電來說，光伏發(fā)電市場能否上規(guī)模取決于三個關(guān)鍵問題：

一、光伏發(fā)電盈利模式問題

目前按照1元/度的發(fā)電成本計(jì)算，加上政府0.42元/度的補(bǔ)貼，對于工業(yè)和商業(yè)用電已經(jīng)有10%左右的投資回報(bào)率，因此，很多地區(qū)出現(xiàn)了搶占商業(yè)屋頂?shù)木置?，商業(yè)企業(yè)或工業(yè)園區(qū)成為最主要的投資對象。居民與事業(yè)單位的電價(jià)較低（0.60元/度+0.42元/度=1.02元/度），除非政府加大補(bǔ)貼力度，否則完全沒有投資價(jià)值。鑒于此，未來上海地區(qū)分布式發(fā)電的投資主體應(yīng)該還是以工業(yè)園區(qū)和商業(yè)用房為主。居民一家一戶的投資分散，管理難度較大，除非政府出臺力度更大的居民投資補(bǔ)貼政策，否則居民也缺乏投資積極性。

二、光伏電價(jià)補(bǔ)貼的差異化問題

高成本是制約分布式光伏發(fā)電規(guī)?；l(fā)展的主要因素，目前要解決這一問題的關(guān)鍵之處在于制定差異化的電價(jià)補(bǔ)貼政策：

1.電價(jià)補(bǔ)貼的地區(qū)差異問題。在江浙滬三地的分布式發(fā)電成本比西部高，那么1元錢的上網(wǎng)電價(jià)是無法盈利的，因此，不同地區(qū)的地方政府應(yīng)該在全國統(tǒng)一電價(jià)補(bǔ)貼的基礎(chǔ)上制定差異化的電價(jià)補(bǔ)貼政策。

2.電價(jià)補(bǔ)貼的用戶差異問題。當(dāng)前光伏發(fā)電的電價(jià)補(bǔ)貼是一樣的，由于居民和事業(yè)單位電價(jià)和企業(yè)電價(jià)不同，也必須制定差異化的電價(jià)補(bǔ)貼，否則，在居民和事業(yè)單位很難發(fā)展光伏分布式發(fā)電。

三、光伏發(fā)電并網(wǎng)問題

2013年國家電網(wǎng)公司發(fā)布《關(guān)于做好分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)工作的意見》（下稱“并網(wǎng)意見”），標(biāo)志著光伏探路內(nèi)需市場邁出實(shí)質(zhì)性一步。從宏觀角度看，國網(wǎng)是在將自己的一部分利益轉(zhuǎn)給國內(nèi)光伏行業(yè)。如果希望光伏分布式發(fā)電長期持續(xù)發(fā)展下去，還必須考慮國網(wǎng)公司的利益，否則很難順利實(shí)施。