分布式能源投融资(精选8篇)
一、国际分布式能源发展现状与经验借鉴
(一)概述
分布式能源的概念起源于国外,西方发达国家早在30年前就开始探讨如何解决电网安全、能源高效利用等问题。美国电力公司最早起用DG(Distributed Generation)的概念,主要指分散在用户端的小型发电设备,被视为一种保障电力安全的手段。随着科技的进步,欧洲国家引入风能、太阳能、地热能以及生物质能等可再生能源技术,将分布式能源的概念做出了延伸,向DER(Distributed Energy Resources)转变,强调多能源互补的网络化资源利用系统。而在日本,更重视ES(Energy Storage)的概念,强调电热冷的蓄能技术,与分布式能源配套运行,自成体系成为一种经营模式。
在政府的引导和鼓励下,欧美日等发达国家的分布式能源发展迅猛,政府通过优惠政策、统筹规划、技术支持以及制定合理的价格机制和并网标准,不断提高分布式能源在整个能源系统中的比重,其中欧盟国家平均比重已达到10%左右、美国约为4.1%、日本约为13.4%。
(二)主要国家分布式能源发展分析
1、美国分布式能源发展分析
分布式能源系统的发展最早起源于美国,起初的目的是通过用户端的发电装置,保障电力安全,利用应急发电机并网供电,以保持电网安全的多元化。1978年美国开始提倡发展小型热电联产,提高能源利用效率。1999年,美国提出大力推广应用分布式能源系统,并计划到2020年达到50%以上的新建商业设施和大学设施采用分布式供能系统,同时15%的现有建筑改用冷热电三联供。目前美国已经有6000多座分布式能源站,仅大学校园就有200多个采用分布式能源站供能,大多数以天然气为燃料,其中30所冷热电厂装机容量超过10MW,生产的电力不仅满足学校使用,还将剩余电力送入电网。2001年,美国政府颁布了IEEE_P1547/D08“关于分布式电源与电力系统互联的标准草案”,并通过了有关的法令让分布式发电系统并网运行,并在2001年7月召开的第107届国会众议院会议上,提议给予热电联产系统优惠政策。根据EIA《美国2011能源展望》指出,2011到2035年,美国将在分布式能源和建筑节能方面新增110亿美元的投资,预计2010年~2020年间将增加9500万kW分布式能源发电项目,届时将分布式能源的比重提高到28%左右。
2、欧洲分布式能源发展分析
在欧盟,德国、荷兰等国的分布式能源系统发展水平均已居世界领先水平,各国政府都在免税、补贴以及电力发展指南方面开展研究,纷纷出台刺激热电联产热负荷增长的措施,积极支持和鼓励分布式能源的发展。同时,欧盟要求各成员国在电网系统和税率上支持分布式能源,尽可能为高效小型分布式机组并网提供方便,并批准了强制购买热电联供和可再生能源发电的政策。
欧盟分布式能源的发展以天然气为主要燃料,但与可再生能源发展紧密结合,如德国、意大利对光伏装机进行大规模的财政补贴,利用安装在屋顶的太阳能光伏发电系统,实现零排放。法国对热电联产投资给予15%的政策补贴。英国同样也通过能源效率最佳方案计划来促进分布式能源系统的发展,目前包括英国女王的白金汉宫和首相的唐宁街10号官邸都采用了燃气轮机分布式能源站。
3、日本分布式能源发展分析
在日本,分布式能源系统已发展成为一项重要的公益事业,由于缺乏能源资源,政府高度重视提高能源的利用效率。目前日本国内均在大力发展分布式能源系统,微型燃气轮机、燃料电池、太阳能发电等技术发展较快。1986年日本通产省发布了《并网技术要求指导方针》,是分布式能源系统并网可以实现合法化,1995年日本更改了《电力法》,并进一步修改了《并网技术要求指导方针》,保障了分布式能源系统的多余能量可以送入电网,并要求供电公司对分布式能源系统提供电力保障,并规定了热电联产的上网电价高于火电上网电价。
4、丹麦分布式能源发展分析
丹麦是目前世界上分布式能源推广力度最大的国家,分布式能源在丹麦全国能源系统中的比重接近60%。由于大力推广分布式能源的发展,丹麦的废气排放量已经大大降低,近30年来,丹麦国民生产总值翻了一番,但能源消耗只增长了7%,污染排放下降13%,创造了“减排和经济繁荣并不矛盾”的“丹麦模式”。
在推广分布式能源发展方面,丹麦政府主要依赖法律和政策手段,出台《供热法》和《电力供应法》等法律法规,明确提出对分布式能源给予鼓励和支持,制定分布式能源建设的补偿和优惠贷款政策。如供热小区中,对热电工程给予信贷优惠;对天然气热电站,给予30%的无息贷款和较为优惠的电价补贴。
(三)国际分布式能源发展经验分析
从上世纪70年代分布式能源从美国发展起步开始,经过40多年的大力推广,从目前的发展效果来看,分布式能源在节能减排上切切实实发挥了很大的作用,各国在分布式能源发展方面也积累了不少经验,反映了分布式能源在世界范围内大发展的历史趋势,是全球能源与环境可持续发展的要求,也是分布式能源自身特点所决定的。
1、构建法律政策体系、促进行业健康发展
总结各国发展经验,促进分布式能源的发展,首要问题是法律和法规,要从政策层面上明确鼓励、保护和支持措施,建立起确保分布式能源快速、健康发展的长效机制。如丹麦出台《供热法》和《电力供应法》,对分布式能源明确提出了予以鼓励和支持的政策。日本通过发布《并网技术要求指导方针》和修改《电力法》,使分布式能源可以合法并网,确保拥有分布式能源装置的业主,可以将多余的电能反卖给供电公司,并要求供电公司为分布式能源业主提供备用电力保障。在美国,2001年开始实施《关于分布式电源与电力系统互联的标准草案》,并通过了有关的法令让分布式发电系统并网运行和向电网售电,2005年美国颁布《能源法》,要求所有自治州的建筑物必须配备双向测量和能源管理系统,并出台各种税收和激励政策。
2、统筹能源长远规划、引领行业有序发展 构建分布式能源发展的长期规划,突破核心技术,建设典型示范项目,引领行业有序发展。美国能源部于2001年开始制定美国分布式能源发展的长远规划,计划到2015年,全国50%的新建商用、办公建筑采用燃气分布式能源,现有类似建筑的15%改用燃气分布式能源,到2020年建成世界上最洁净、最有效、最可靠的分布式电能生产和输送系统。日本能源贸易工业部2004年发布长期能源规划,强调分布式能源和微网系统的发展,规划到2030年前将分布式能源的比重提高到20%。
3、完善价格补偿机制、解决余电并网难题
天然气气价和并网接入是发展分布式能源的关键因素,国外发展经验显示,建立和完善合理的气价、电价机制,允许分布式系统上网、并网,实现系统内能源的供需平衡,对促进分布式能源发展有着重要意义。荷兰从1988年启动热电联产激励计划,通过优惠政策重点扶持小型热电机组的发展,并出台《电力法》,强制规定供电部门接受分布式能源电力上网,并对售电征收最低税率,目前荷兰40%以上的电力来自天然气冷热电三联供系统。德国将分布式能源开发纳入区域发展规划,工业、医院、住宅等在建筑设计中为能源设备预留空间,并考虑噪音等对天然气热电冷设备选址的影响,充分保障项目落地和获取许可审批。同时,大力发展智能电网,安装智能电表,引进双向计量方式,使电网与分布式能源系统有效对接。澳大利亚联邦科学与工业研究机构在纽卡斯尔建立能量中心(CNC),着力建设澳大利亚最先进的分布式能源系统研究、开发中心,包括分布式能源系统的标准研究、技术展示、微型电网实验室、控制调度系统和电池储能系统等。日本在1995年更改了《电力法》,并进一步修改了《并网技术要求指导方针》,保障了分布式能源系统的多余能量可以送入电网,并要求供电公司对分布式能源系统提供电力保障,并规定了热电联产的上网电价高于火电上网电价。
4、突破核心技术研发、降低产业发展成本
在美国,由加州大学等机构牵头,针对分布式能源系统开展深入研究,主要开发能够就地生产、规模小、模块化设计的先进发电、储能技术,包括微型燃气轮机、内燃机、燃料电池和先进能量储存技术,进行新材料、电力电子、复合系统以及通讯调度、控制系统等方面技术的研发,从电压的稳定性、负荷流、电能质量、系统安全性、稳定性等方面研究分布式能源系统和储能设备对电网的影响,研究确定分布式能源系统的孤岛运行方案等。丹麦大力推进大型公司和研究机构合作,力求在需求回馈、消费方调控和能源储存等相关技术领域取得突破,实现经济增长和市场开发的双重效应。日本在重视分布式能源建设的同时,重点开展微型燃气轮机、燃料电池等技术研发,广泛推行各种先进的分布式发电产品,如各种用于发电的燃料电池等。
二、我国分布式能源发展现状分析
(一)国内对分布式能源的认识
2000年,国家四部委在《关于发展热电联产的规定》中正式提出:“鼓励使用清洁能源,鼓励发展热、电、冷联产技术和热、电、煤气联产,以提高热能综合利用效率”,并推出了一系列的鼓励政策,在北京、上海、广东等地开展分布式能源的推广应用。
2004年,国家能源局在《关于分布式能源系统有关问题的报告》中,对我国发展分布式能源做出指示:“分布式能源是近年来兴起的利用小型设备向用户提供能源供应的新型能源利用方式。与传统的集中式能源系统相比,分布式能源接近负荷,不需要建设大电网进行远距离高压或超高压输电,可大大减少线损,节省输配电建设和投资费用;由于兼具发电、供热等多种能源服务功能,分布式能源可以有效地实现能源的梯级利用,达到更高的能源综合利用效率。分布式能源设备起停方便,负荷调节灵活,各系统相互独立,系统的可靠性和安全性较高;此外,分布式能源多采取天然气、可再生能源等清洁能源为燃料。较之传统的集中式能源系统更加环保。热电联产是目前典型的分布式能源利用方式,在发达国家已经得到广泛的推广利用”。
2011年,国家能源局在《关于发展天然气分布式能源的指导意见》(发改能源[2011]2196号)中,给出了天然气分布式能源的定义:天然气分布式能源是指利用天然气为燃料,通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用,综合能源利用效率在70%以上,并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式,是天然气高效利用的重要方式。与传统集中式供能方式相比,天然气分布式能源具有能效高、清洁环保、安全性好、削峰填谷、经济效益好等优点。
和西方发达国家相比,我国对分布式能源的认识相对较晚,且以天然气分布式能源为主,而在欧美等国,基于可再生能源的分布式发电技术也是作为分布式能源一部分,如光伏发电技术、风能发电技术、燃料电池发电技术、生物质能发电技术以及蓄能技术等。
(二)我国分布式能源发展现状
在政府和企业的大力支持下,近10年以来,国内分布式能源项目得到了大力推广,但由于起步较晚,总体上看和发达国家相比还有很大差距,仅在北京、上海、广东等地发展较快,以天然气分布式能源形式为主。
1、区域式分布式能源发展现状
2009年,广州大学城分布式能源站正式投产,成为国内首个区域式的分布式能源项目,开启了中国发展和利用分布式能源的时代。项目主要为广州大学城提供电能和热能,采用2×78MW燃气轮机其中热采取直供方式,但由于电网公司前期已建成岛内配电网,电网公司援引电力法限制分布式能源站直供电,只能通过电网向大学城供电。
2010年以来,在广州大学城项目的示范和引导下,全国各地又有十余个区域式分布式能源项目在前期论证和审批中,均是依托于当地工业园区或商贸物流区,利用天然气发电,同时利用烟气余热为区域内用户供冷或供热,如广西南宁华南城分布式能源站、江西华电九江分布式能源项目、上海莘庄工业园分布式能源项目等。
2、楼宇式分布式能源发展现状
楼宇式分布式能源主要针对单一的楼宇型用户,规模相对较小、系统比较简单,用户的负荷随季节和工作生活规律而变化,供能面积一般在几十万平米以内,包括办公楼、商场、酒店、医院、学校、居民楼等用户都可以建设。如上海浦东机场能源中心作为浦东机场最为关键供冷供热主站,采用一台4000 kW 的燃气轮机发电,以天然气为主要燃料,集成燃气轮机热电联产系统,于1999年底投入运行。在北京,2003年市燃气集团监控中心建成燃气内燃机三联产系统,采用1台480kW和1台725kW的燃气内燃机,为32 000m2大楼建筑提供电、热和空调需求,成为北京市第一个利用天然气热电冷三联产的示范工程。2009年,杭州七堡天然气三联供项目投产,采用4台65kW燃气轮机,为杭州燃气公司9000m2办公楼提供冷热电负荷。
3、可再生能源分布式发电发展现状
在国家对可再生能源发展的大力支持下,近年来,我国风力发电和太阳能发电发展非常迅速,装机容量都已排在世界前列,但我国可再生资源具有能量密度底、分布不均衡以及远离消费中心的特点,目前主要还是采取集中规模化的发展思路,建设大规模发电站,配置远距离输送线路,这与分布式发电的概念还相距较远。统计资料显示,截止2011年底,我国风电装机容量已经超过6000万kW,光伏发电装机容量累计达到3GW,但其中作为“金太阳”工程的实施成果,仅有110万kW的太阳能光伏发电容量是在用户侧建设利用。
(三)对我国发展分布式能源发展分析
1、为推动分布式能源发展,国家已经出台了多项积极政策,但在有关天然气价补贴、并网接入、投资补贴等方面优惠目前还主要停留在方向上,且分散在《节约能源法》、《可再生能源法》等法规的相关章节内,缺乏具可操作性的实施细则、技术标准和配套措施,需要进一步明确和落实相关法律、法规及政策细节。
2、各方面对分布式能源的宣传还不够,从政府到居民各层次对分布式能源的认识不足,多年来形成的“大的必然就是好的”电力发展理念一时难以转变。分布式能源的发展是以分散在用户端的形式存在,是基于先进的节能工艺、控制技术、环保理念和人性化设计基础上的新技术,以传统的小机组或小火电的观点来看待分布式能源系统,都会大大阻碍分布式能源技术的推广。
3、由于发展起步较晚,而分布式能源技术涉及的专业面比较广,目前我国分布式能源相关的技术标准还是接近空白,甚至对分布式能源的基本概念和术语都还没有统一的标准,技术标准体系和建设平台还有待完善。
4、目前,分布式能源并网接入在法律、政策、技术以及计量方面都还存在着诸多障碍,和国外发达国家相比还有一定的差距,不过随着《分布式发电管理办法》和《并网管理办法》的出台,相关问题会大大改善。此外,分布式能源站一般分布在城市中,对系统噪音、尾气以及热岛效应等排放的要求相对更加严格,在项目建设过程中需要在技术优化、环保设计以及宣传普及上做更多工作。
三、华电集团发展分布式能源的现状和规划
(一)华电集团分布式能源项目开发进展
作为国内首个向分布式能源领域进军的发电企业,中国华电集团公司早在2009年,就已经投资建成国内首个分布式能源项目—广州大学城分布式能源站。经过多年的运行,凭借着高效、节能的优势,大学城能源站的运营取得了良好的社会效益,最大限度保证了大学城区域热、电用户需求,各项排放指标、氮氧化物、厂界平均电场强度、平均磁场强度等指标均远远低于国家排放标准,生活污水及工业污水基本做到零排放,各项性能参数均达到或接近设计水平,成为我国分布式能源发展的里程碑式起点,项目因此荣获“中国分布式能源十年标志性项目”。
截止目前,华电集团正在建设华电厦门集美分布式能源站等多个工程项目,并在郑州、上海、江西九江、北京丰台、广西南宁、天津北辰、河北迁安等地开展分布式能源项目的前期工作,与多处地方政府签订了分布式能源项目开发协议。预计到2015年,华电集团的分布式能源项目总装机容量将达到650万kW,到2020年装机规模将超过1000万kW。
产业化方面,2011年8月,由华电集团控股,在上海和GE公司合资成立了华电通用轻型燃机设备有限公司,主要生产航改型燃气轮机和开展部分部件生产的核心技术转移工作,为提高分布式能源系统核心技术的国产化提供了良好的平台。
在国内分布式能源行业领域,目前华电集团已经走在发展的前列,天然气分布式能源和可再生能源发电系统建设方面积累了一定的工程实践经验,未来随着国家支持分布式能源发展政策的进一步出台,华电集团还将取得更大的辉煌。
(二)华电集团分布式能源技术研究进展
1、依托实际工程开展技术优化和应用 2009年,依托广州大学城项目,华电集团完成了《分布式供能系统集成技术研究与应用》科技攻关项目的研发,取得了显著的经济效益:余热锅炉低压蒸汽进入补汽式汽轮机的使用,在不增加燃料消耗的前提下可额外增加上网电量约为3250万千瓦时,每年将为业主增加约2500多万元的纯收入;余热锅炉尾部受热面的改进,每小时可以额外得到290t/h的生活热水,每年将为业主增加600万元左右的收入;热水型溴化锂制冷机的使用,与电空调相比,每年可以节省30多万元的电费开支。全年综合效益增收3000多万元。
2、积极承担国家级科研项目
目前,华电集团在国内百kW和MW级地面燃气轮机总体性能设计,压气机、燃烧室、涡轮、回热器等关键部件的设计与研制,分布式供能系统集成与设计优化分析,以及典型工程示范等方面开展了许多工作。包括:主持承担国家973计划项目“多能源互补的分布式供能系统基础研究”,承担和参与“十一五”国家高技术研究发展计划(863计划)立项支持的全部4个MW级分布式供能的示范工程研究课题,承担国家863重点项目“单转子双轴1MW 级燃气轮机研制及其在冷热电联供系统中的应用示范”、“1MW级微型燃气轮机及其供能系统研制”、“百千瓦级微型燃气轮机研制”等燃气轮机等关键设备研发工作,开展分布式联供示范系统的系统优化集成和示范系统研发工作。
3、构建国家级技术研发(实验)平台
为响应国家发展战略,构建国家能源科技创新体系,满足能源行业发展和技术进步的要求,推动分布式能源技术研究和推广应用,2011年,华电集团和中国科学院工程热物理研究所共同申请,承建“国家能源分布式能源技术研发(实验)中心”。2011年6月,完成研发中心的申请工作,并已通过国家能源局对研发(实验)中心建设方案和技术方案的评审。2011年9月,国家能源局批复设立国家能源分布式能源技术研发中心(《国能科技【2011】328号国家能源局关于设立第三批国家能源研发中心(重点实验室)的通知》),依托中国华电集团公司和中科院工程热物理所共同建设。
目前,研发(实验)中心已经完成组织机构建设,下设了标准及规划、燃气动力技术、生物质能动力技术、太阳能风能技术、动力余热利用技术、蓄能及控制技术、电网接入技术、系统集成及设计、建筑节能及空调、测试技术等10个研究室,将在加强国际交流与合作,构建分布式能源系统测试、应用研究平台,承担国际科研合作项目,打造国内分布式能源高层次人才培养基地等方面开展工作。
(三)华电集团分布式能源发展战略规划
1、做好分布式能源开发战略布局
作为国内分布式能源领域的先行者,华电集团陆续在全国沿海发达地区和天然气主干管网经过的中心城市布局,目前已在天津、河北、山东、江苏、浙江、上海、广东、广西、湖北、湖南、江西和陕西等省市区的中心城市启动了一批分布式能源项目前期工作,其中江西九江城东港区、天津北辰、南宁华南城、河北迁安、西安火车北站、上海莘庄等六个分布式能源项目已经通过核准,其中九江城东港区和南宁华南城两个项目已经江西省发改委和广西发改委分别上报国家能源局,申请列入国家分布式能源示范项目。
此外,在可再生能源开发利用方面,华电集团积极响应国家号召,大力发展风能、太阳能、生物质能和小水电等可再生能源发电项目,目前在安徽、山东、湖北、湖南、宁夏、青海等地区开展可再生能源发电项目前期工作。
2、重视分布式能源技术研发和成果转化
华电集团将勇担重任,努力建设好国家能源分布式能源研发(实验)中心,着力打造国内一流、国际先进的分布式能源技术科研创新和交流合作平台,将加快现有科研力量整合和人才培养,引进和利用好高端技术人才,与中科院、浙江大学等国内一流科研院所合作提高科技研发能力,通过与GE、西门子等国际一流企业合作提高技术成果转化效率,确保华电集团的分布式能源开发稳步发展、创新发展。
3、合理制定分布式能源项目开发中长期规划
为了进一步规范华电集团分布式能源建设管理,保证投资科学合理和风险可控在控,华电集团将公司分布式能源开发事业进行了细分和规划,形成三步走的战略规划,以最大限度地促进华电集团分布式能源事业的高效、稳定、可持续发展。
1)典型示范阶段
于近期启动一批分布式能源项目,选择在地域、用户、并网接入等方面有代表性的项目作为典型示范工程,用2~3年的时间,积累和完善典型示范工程在投资建设、工程设计、施工管理以及运行维护等方面的经验,解决国内典型分布式能源系统集成、测试技术研究和应用,完成相关标准体系建设和标准制定。
2)推广应用阶段
总结典型示范工程建设经验和技术成果,全面推广发展分布式能源,基本解决部分分布式能源系统核心装备的国产化,装机规模力争在2015年达到650万千瓦。
3)大规模开发建设阶段
到2020年,在全国规模以上城市推广使用分布式能源系统,装机规模达到1000万千瓦以上,初步形成自主制造的产业。华电集团将继续秉持励精图治、锐意进取、开拓创新的精神,与国内同行一道携手并进,为繁荣我国分布式能源发展、促进我国能源结构调整的顺利实施和保证国家节能减排战略实现贡献力量。
四、对发展我国分布式能源的思考和政策建议
(一)科学决策、完善法律法规
1、加大宣传力度、提高公众认知
目前,国内对分布式能源方面的了解,无论是公众用户还是决策者都还需要进一步加深。国家需要加大宣传力度,尽快确定和统一分布式能源的定义,普及分布式能源系统在能源效率、可再生能源利用、装机规模、分散接入、节能减排、科学环保等方面的优势,为分布式能源的大发展打好群众基础。
2、完善法律法规建设
国外经验告诉我们,新兴行业的发展需要法律来保驾护航,只有从国家法律、法规层面落实相关政策,才能真正确保分布式能源快速、健康和持续发展。随着国内各方面对发展分布式能源需求的不断增长,迫切需要在目前现有法律、法规和政策基础上,形成集中统一的、更具可操作性的实施细则和配套措施,在财税、金融等方面专门出台相关的扶持政策,在电价补贴、接入系统投资、节能奖励等方面给予优惠政策,将促进产业发展、制定合理价格机制、解决发展瓶颈的利好政策落实到实处和细节。
3、改善分布式能源并网管理
分布式能源是分散在用户端的供能系统,和传统集中式发电形式相比,分布式能源具有分散接入、规模小、独立灵活、因地制宜、按需供应的特点,是对传统能源利用形式的一次彻底革命,同样也会触动各方利益,特别是并网接入问题。分布式能源要发展,必须积极推进电力体制改革,改善并网接入管理,进一步明确电网企业在分布式能源系统发展上的责任和义务,确立全额购电的基本原则和合理的可持续发展的标竿电价,鼓励电网企业支持分布式能源的发展,为分布式能源大规模商业化发展创造条件。
(二)加快行业标准建设,通过科技创新促发展
1、构建行业标准体系,加快制定分布式能源技术标准 标准是对行业长期研发成果和实践经验的归纳,是产品和技术合格的判定依据,同时也能作为宏观调控的技术手段。构建分布式能源行业的标准体系和编制技术标准,是保证分布式能源产业健康、有序发展的关键所在。
2、重视基础技术创新,加快分布式能源关键技术国产化 分布式能源技术在我国的发展还刚起步,关键技术如燃气轮机技术、太阳能和风能发电核心技术、高效蓄能技术等,严重依赖国外发达国家,严重阻碍国内分布式能源产业的发展。因此,国家应加大科研投入,组织各方技术力量,重点解决关键技术的自主研发和产业化,提高分布式能源系统运行效率,改进分布式能源项目设计技术,积累分布式能源系统运行管理经验,不仅关系到降低投资成本、提高投资者积极性以及增强分布式能源技术市场竞争力等问题,同时为大规模的技术推广应用奠定坚实基础。
(三)科学合理制定分布式能源产业发展规划
在我国,近年来风能和太阳能的开发都经历过风暴式的增长过程,其结果除了带动行业快速发展的同时,也导致了产能过剩、开发过度无序、行业内恶性竞争等后果。因此,发展分布式能源,应该汲取国内其他相关行业发展的经验教训,根据行业科技进步、标准体系完善程度、用户需求发展以及行业内实际生产投资能力,在适合我国实际国情的基础上,科学合理地制定短中长期发展规划。政府在制定城市能源消费结构、城市能源发展规划以及城市热电联产规划时,也应给予天然气冷热电联产能源系统以适当的发展空间,做好分布式能源规划工作。
在可再生能源分布式发电方面,目前我国已经出台了《可再生能源中长期发展规划》,应该将其纳入到国家可再生能源发展规划中进行统一考虑,重点对城镇、边远地区分散式接入的可再生能源发电系统进行规划,作为现有可再生能源发展规划的有力补充。
五、对我国分布式能源科技创新发展的建议
为进一步贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》和《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,面向分布式能源发展的实际需求与科技前沿,发挥科技在产业发展过程中的支撑与引领作用,“十二五”期间,建议国家支持在标准规划、动力技术、余热利用以及蓄能技术等方向重点开展研究和创新工作,加快推进分布式能源核心技术自主产业化,推动我国分布式能源产业健康可持续发展。
(一)发展目标
在“十二五”期间,重点突破中小型燃气轮机、太阳能利用、风能利用、生物质能利用以及蓄能等分布式能源核心部件的关键技术开发,掌握具有国际领先水平的新工艺和新技术,形成我国完整的分布式能源核心技术研发、装备制造、工程建设和运行维护的技术成果转化服务体系;构建分布式能源技术国家标准体系和系统集成、检测平台;培育一批高水平的科技创新队伍,建设我国分布式能源技术的交流合作平台,全面提升我国分布式能源技术研发的国际竞争力,促进我国分布式能源装备制造和技术服务产业发展。
(二)重点方向和任务
1、政策与战略研究
研究分布式能源的国内外政策法规;研究适合我国国情的分布式能源发展战略;研究我国分布式能源的产业发展规划、立项管理、并网管理、运营模式、电价机制以及优惠政策等。
2、核心技术研发 1)动力技术研究
研究高速小型燃气轮机、高速透平膨胀制冷机和发电机的轴系运行特点;研究小型燃气轮机的制造工艺;研究基于高速气体轴承-柔性转子结构轴系与压气机、涡轮及发电机的一体化设计技术;以高速柔性轴系一体化、耦合调频技术、非线性振动测试分析和故障诊断技术等为主要技术手段完成部件和子系统的结构集成研究等。
研究航改型燃气轮机的配套关键技术及装备工艺;研究航改型燃气轮机部分非核心部件的自主技术和国产化等。
研究分布式可再生能源发电技术;研究燃料电池发电技术;研究化石燃料与中低温太阳热能品位互补技术等。
2)余热利用技术研究
研究动力余热驱动的功冷并供循环技术;研究正逆循环耦合的机理,寻求适应低品位动力排烟余热大温度区间梯级利用、功冷并供的新方法;研究变工况下的分布式供能系统能量转换特性等。
3)蓄能技术研究
研究并揭示压缩空气蓄能、抽水蓄能、电容蓄电、化学蓄能等蓄能技术的特点;研究适合分布式能源系统的蓄电技术;研发新型高效蓄热技术;研究主动蓄热型分布式能源系统特点等。
4)系统集成控制技术研究
研究基于设备性能优化的分布式供能系统运行优化技术;研究基于多能源形式匹配和负荷分析的系统集成技术;研究分布式能源控制技术等。
5)微网技术研究
研究分布式能源微网系统功率匹配和平衡控制技术;研究分布式能源微网系统电能质量控制和系统保护技术;研究分布式能源微网系统在并网和孤立状态下的安全稳定运行和无缝切换技术;研究基于可再生能源发电的微电网控制技术;研究分布式发电微网保护技术等。
3、成果转化与集成示范
加快分布式能源系统关键技术的自主研发和产业化,将具有创新性的技术成果在实际工程中推广应用,改进关键设备的生产制造工艺,降低分布式能源项目开发成本,积极推进分布式能源典型示范项目建设,在寒冷气候地区、冬冷夏热气候地区、湿热气候地区,分别选择典型用户,开展分布式供能系统方案设计和应用研究。
4、公共服务平台建设
建设国家级分布式能源公共数据库和信息服务中心,建设国家级的公共研发与试验测试平台,研究分布式能源系统集成和检测技术,建设分布式能源的国家实验室、工程技术中心、产业化基地,推动我国分布式能源自主创新能力建设,推动分布式能源技术进步,促进分布式能源发展。
1)建设公共数据库及信息服务平台
研究建立我国分布式能源政策、法规、技术、标准、专利等各个方面的公关数据库,建设分布式能源公共信息服务中心,推动数据和信息等资源共享,为国家发展战略决策提供技术支持。
2)建设标准、检测与认证体系
研究建立国家级分布式能源标准化平台,构建和完善分布式能源标准体系,制定适合我国国情的分布式能源标准,研究和完善分布式能源设备及系统性能测试评价方法,统一规范认证模式,有效推进分布式能源系统检测、评估和认证工作。
3)建设国家级的科技创新平台
建设分布式能源的国家重点实验室、工程技术研究中心、产业联盟以及产业化基地等技术创新平台,加快推进前沿科技的自主研发和产业化,重视创新科技的工程应用和典型示范作用。
5、人才培养
依托分布式能源领域的重大科研项目、重点学科和科研基地以及国际学术交流与合作项目,加大分布式能源领域学科或学术带头人的培养力度,积极推进创新团队建设,培育一批专业技术过硬、自主创新能力强、具有国际竞争力和影响力的高水平研究团队;进一步完善高级专家培养与选拔的制度体系,培养造就一批中青年高级专家,提高风电自主研发与创新能力。
鼓励分布式能源相关企业聘用高层次科技人才,培养优秀科技人才,并给予政策支持;鼓励和引导科研院所和高等院校的科技人员进入市场创新创业;鼓励企业与高等院校和科研院所共同培养技术人才;鼓励企业多方式、多渠道培养不同层次研发与工程技术人才;支持企业吸引和招聘海外科学家和工程师。制定和实施吸引分布式能源领域海外优秀人才回国工作和为国服务计划,重点吸引高层次人才和紧缺人才;加大对高层次留学人才回国的资助力度;加大高层次创新人才公开招聘力度;健全留学人才为国服务的政策措施;实施有吸引力的政策措施,吸引海外高层次优秀科技人才和团队来华工作。
6、国际交流与合作
结合我国分布式能源发展的需要,针对分布式能源关键动力技术、余热利用技术、系统集成技术等方向,和国外相关领域前沿科研院所进行交流和合作,提升我国分布式能源技术基础科学领域的研究能力。针对我国实际分布式能源项目的特点和技术难点,支持国内科研院所,围绕分布式能源系统关键技术,深入和拓展与国外组织、科研机构以及企业间的技术合作。
针对国内分布式能源领域的人才培养机制、公共技术服务平台建设、检测认证机构建设等方向,与国外发达国际展开合作与交流,借助欧美国家成功经验,提升我国分布式能源技术服务水平。
紧紧围绕国内需求、重点任务等相关要求,有针对性地积极参与国际研究课题,积极参与国际标准的研究与制定;鼓励在华创建分布式能源领域的国际或区域性科技组织;鼓励我国科学家和科研人员在国际组织及国际研究计划中任职或承担重要研究工作,提高我国科研创新水平和国际影响力。
(三)保障措施
1、以企业为主体,采用产学研合作模式,建设分布式能源技术研发、成果转化、工程示范一体化的合作机制,突破分布式能源产业关键技术研究和应用。
2、强化国家宏观协调管理能力,提高科研项目管理水平,合理规划科研力量和资源配置,大力培养和引进高端技术人才,按进度落实“十二五”科技发展规划和目标。
3、加大分布式能源技术研发投入力度,正确引导地方政府、行业内、企业等各种社会资金投入,加强对基础研究、前沿科技研发、国际先进技术引进消化、重点学科建设、科研条件和技术服务体系构建方面的投入。
多能源互补的分布式能源技术。
二、技术类别
减碳技术。
三、所属领域及适用范围
电力、建筑行业分布式能源利用领域。
四、该技术应用现状及产业化情况
分布式能源技术对能源进行综合梯级利用是我国能源领域的前沿技术之一, 同时也被列入我国战略性新兴产业发展规划, 发展前景广阔。目前, 我国的分布式供能系统发展还处于产业化初期阶段。近10年来, 已建成北京燃气大厦、北京会议中心、浦东国际机场、广东宏达工业园等各类分布式能源项目59项, 电力装机容量达到176万k W。2012年确立国家示范项目4个, 共4万k W。我国计划到2015年建成1000个分布式能源项目, 10个典型性示范区域。
五、技术内容
1.技术原理
利用200℃以上的太阳能集热, 将天然气、液体燃料等分解、重整为合成气, 燃料热值得到增加, 实现了太阳能向燃料化学能的转化和储存。通过燃料与中低温太阳能热化学互补技术, 可大幅度减小燃料燃烧过程的可用能损失, 同时提高太阳能的转化利用效率, 实现系统节能20%以上。
2.关键技术
(1) 太阳能热化学发电技术。主要包括太阳能集热技术、太阳能燃料转换技术、富氢燃料发电技术、吸收式热泵技术等;
(2) 多能源互补的分布式能源系统集成技术。主要包括多能源互补的分布式能源系统设计技术和全工况优化控制技术等。
3.工艺流程
(1) 燃料先经过加压和预热后, 进入太阳能吸收/反应器, 反应器内填充催化剂, 燃料流经吸收/反应器内催化床层发生吸热的分解/重整反应, 生成二次燃料气, 所需反应热由太阳能直接提供;
(2) 经过吸收/反应器充分反应后的二次燃料气经过冷凝器冷却, 未反应的燃料与产物气体分离;
(3) 产生的二次燃料气经过加压后, 进入储气罐;作为燃料进入内燃机发电机组发电;
(4) 来自储气罐的燃料驱动富氢燃料内燃发动机发电, 烟气和缸套水余热联合驱动吸收式制冷机制冷, 通过换热器回收系统的低品位余热, 生产采暖和生活热水。
具体工艺流程见图1。
六、主要技术指标
(1) 发电功率可达百MW级;
(2) 一次能源利用率80%~89%, 太阳能所占份额15%~20%, 太阳能热发电效率20%以上 (常规太阳能热发电技术效率<15%) 。
七、技术鉴定情况
该技术于2012年通过国家863项目技术验收, 示范项目运行结果经过第三方检测, 并通过了华电电科院的实际检测, 相关指标达到国内先进水平, 共获得国家发明专利3项, 实用新型专利5项。
八、典型用户及投资效益
典型用户:广东宏达工业园等。
典型案例1:广东宏达工业园分布式冷热电联供项目
建设规模:建设工业园区MW级内燃机冷热电联供系统, 为工业园区建筑面积18 580 m2的厂房、宿舍和办公区提供全面能源服务。建设条件:为太阳能资源充沛、有稳定的电、冷和热需求的用户, 具备电力并网和燃料接入条件。主要建设内容:新建园区分布式冷热电联供项目, 包括系统技术方案、工程设计、单元调试、系统联调、性能考核试验等。主要设备为燃气内燃机、烟气热水型溴化锂机等。项目总投资1200万元, 建设期1年。年减排CO21330t, 年经济效益400万元, 投资回收期3年。减排CO2成本为800~1000元/t。
九、推广前景和减排潜力
工业时代,我们以大为好。“大机组、大电网、超高压”这是我们选择的最具工业化的标志,因为我们相信越大越安全。
然而,不幸的是任何事情都会物极必反,将“规模效益”异化成规模求“大”的理念,不仅使我们坐如针毡,而且有了规模却没了效益。
光明“孤 岛”
也许有人还记得,四年前的8月14日美国东部时间下午4时20分,以纽约为中心的美国东北部和加拿大部分地区发生大面积停电事故。
直到8月15日下午基本恢复供电,个别地区的停电时间达29小时。这次大停电波及美国八个州和加拿大东部地区,共有超过61.8GW电力容量停止供应,影响人口5000余万,是历史上最大的一次停电事故。这次停电给美国国内生产总值带来的损失在每天250亿到300亿美元之间。
北美大停电的黑暗之中,曾经闪烁过数个光明“孤岛”。那些星星之火一样的企业、单位和机构正是靠着“分布式能源系统”傲然屹立在无尽的黑夜之中。
在停电事故中心区域的麻省理工学院、纽约州立大学、新泽西Rutgers大学和普林斯顿大学等拥有“分布式热电冷三联产”系统,纽约和多伦多的股票和证券市场,还有诸多的医院,也都拥有分布式能源供给系统,这才保证了用电安全,保证了正常的运行和生活。
我们在总结这次北美大停电的教训中,得出了这样一个结论:发展分布式能源,建立分散化的电源,比通过改造电网来加强安全更为简便快捷。
美国负责电力监管的专家表示,改造完善美国东北部电网所需要的投资是500亿美元,改造完的电网不能确保不发生类似事故,只能减少和减轻事故的发生和影响。
有专家计算,如果用这笔钱去建设分布式能源系统,至少可以解决约1亿千瓦的发电容量。若考虑发电机组余热供热和制冷所能代取的用电量,以及减少的输变电损耗,应相当于代替2亿-3亿千瓦的发电容量。这些设施不仅不依赖电网来保证其安全供电,还可以自下而上的托起电网的安全,而能源利用效率可以比现有系统提高一倍,环境污染也相应减少一倍。??
进入7月份,我国夏季用电高峰到来。用电峰值的一次次刷新不但考验着电网的安全指数,更加考验着我们的心理承受能力。从2002年夏季,缺电的问题已经在中国的三大经济火车头地区——珠三角、长三角和京津唐三角及侧翼的河北南部电网显现出来。
在用电高峰期到来之前,我们不敢妄言曾经出现过的全国24省市“停产避峰”“拉闸限电”今年是否会重演,但是我们清楚的是如果不能正确认识,缺电的问题还会轮回复制,还会干扰和影响中国经济和社会的发展。
新技术革命
历年来全球相继发生的大停电事故,深刻说明传统能源供应形式存在着严重的技术缺陷。分布式能源技术的发展,为中国与世界发达国家重新回归同一起跑线创造了一个新机遇,它有可能使中国依据市场优势迅速占据世界领先地位。
最近几年,社科院和中科院的专家们不断建议:积极发展分布式能源技术,解决中国的能源和环境问题。国家发改委能源局的一份报告指出:分布式能源是近年来兴起的、利用小型设备向用户提供能源供应的新的能源利用方式,发展分布式能源是解决缺电和保障供电安全的最佳手段。
分布式能源设备起停方便,负荷调节灵活,各系统相互独立,系统的可靠性和安全性较高;此外,分布式能源多采用天然气、可再生能源等清洁能源为燃料,较之传统的集中式能源系统更加环保。
热电联产是目前典型的分布式能源利用方式,在发达国家已得到广泛的推广利用。丹麦在上世纪80年代前主要依靠几座大型电站供电。目前,丹麦40%的电力转由风电和分散的小型热电联产电厂供应,能源利用效率在80%以上。
以医院为例。所必需的能源有:电力、消毒蒸汽、采暖、制冷、空调的除湿和加湿、生活热水、烘干热气,甚至草地上和花棚中的各种肥料等。传统的方式是从电网架设电线,保障供电,再安装一台小型应急发电机来保障万一断电时的电力供应;从热力公司铺设热力管道,建设换热站用来保障冬季供暖;从天然气公司铺设燃气管道,并安装蒸汽和热水锅炉,以及热风机,解决消毒和炊事蒸汽、卫生热水和洗衣房烘干,以及冬季空调加湿的需要;使用电力制冷机组在夏季制冷。
而分布式能源系统的解决模式是:在医院里安装一台或几台、小型或微型模块化发电机组,利用天然气和医院污水处理设施的沼气发电,将发电之后的废热通过余热锅炉转换成为蒸汽。
同时利用医院垃圾焚烧进行补充热量,用蒸汽解决消毒、炊事、采暖和加湿的需要,夏季采用蒸汽吸收式机组制冷,并利用更低温度的锅炉废热和制冷机组冷却水中的余热供应卫生热水,再利用较低温度的余热锅炉排烟作为空调除湿、洗衣房烘干,最后将烟气注入花卉大棚利用其中的二氧化碳作为气体肥料,以及废热和烟气中的合成水。
将天然气中的能量“吃光用尽”,把污染变为资源,以这种方式来控制资源的“耗散”和保护环境。使用传统方式,能源利用效率只有??30%至40%,而使用分布式能源可以将能源的利用效率提高到??80%至90%,甚至更高。
分布式能源深为世界各国的高度重视,普遍认为它将成为人类能源可持续发展的一个必经阶段,成为目前解决资源短缺和环境污染的最佳技术选择。
据了解,目前分布式能源的发展十分迅猛,在能源系统中的比例不断提高,正在给能源工业带来革命性的变化。特别是近年来,随着户用分布式能源系统的发展,如屋顶太阳能光伏发电和燃料电池发电技术等,家庭已不再单纯是能源的消费者,也成为能源的生产者和销售者。
#####经济开发区管委会:
近期,(以下简称北京扬德)就投资建设河北省南河县贾宋镇工业区天然气分布式能源项目,进行了为期一个月的市场调研,已初步确定投资意向,现就具体工作汇报如下:
一、投资方简介
为
#全资子公司,主营天然气分布式能源项目投资。、、、、、,系国家及中关村高新技术企业。、、、、、专注于天然气冷热电三联供、光伏发电、煤层气发电等清洁能源项目投资、建设和运营,已获、、、、、、、、、、、、、、、、二、投资背景
1、环境保护已成为当前经济发展的红线。
2、高品质的清洁能源供应,将成为一个地区和企业生产和发展的必要基础条件。
3、天然气分布式能源是国家政策支持和大力推广的清洁能源供应项目。
4、目前、、、、、有天金园区20吨燃煤锅炉向周边企业集中供应蒸汽,另有三家企业自配了生物质锅炉和烃基燃料锅炉。经调研,、、、、、燃煤锅炉,实际最大供应量为15蒸吨/小时,已不能满足周边企业的实际生产用能需求。
在此背景下,我、、、、、、座天然气分布式能源站,为园区企业提供清洁、稳定、优惠的蒸汽和电力供应,助力园区和企业更好更快的发展。
三、项目概况
1、项目名称、、、、、、、、能源项目
2、投资额度:5000万元人民币
3、能源供应:清洁、稳定、优惠的蒸汽和电力
4、社会效益:
(1)、支持国家环保政策,助力政府“煤改气”进度;(2)、直接或间接解决当地就业问题,人数50人;
(3)、园区能源改造升级,提供更好的招商引资条件,助力经开区更好更快发展。
5、建设内容:
结合园区能源需求现状和企业生产和发展规划,我公司计划分两期投资建该项目:
(1)、一期投资500万元,用于购置、安装25蒸吨燃气锅炉,并完善蒸汽供应需要的燃气设施、蒸汽管道等;
(2)、二期投资4500万元,用于建设天然气分布式能源站。
三、需政府部门的支持:
为保证我公司天然气分布式能源项目顺利推进,现申请经开区管委会帮助协调解决以下事项:
1、安排专人和我公司现场负责人一起推动落实此项目;
2、寻找、协调合适的项目工业用地;
3、协调县其他职能部门完成相关手续办理工作。
天然气分布式能源是指利用天然气为燃料,通过冷、热、电三联供等方式实现能源的梯级利用,综合能源利用效率在70%以上,并在负荷中心就近实现现代能源供应方式。与传统的集中式能源系统相比,天然气分布式能源具有节省输配电投资、提高能源利用效率、实现对天然气和电力双重“削峰填谷”、设备启停灵活、提高系统供能的可靠性和安全性、节能环保等优势。
按照规模划分,天然气分布式能源系统主要包括楼宇型和区域型两种类型。楼宇型一般适用于二次能源需求性质相近且用户相对集中的楼宇(群),包括宾馆、学校、医院、写字楼以及商场等,一般采用内燃机或小型燃气轮机作为动力设备。区域型一般适用于冷、热(包括蒸汽、热水)、电需求较大的工业园区、产业园区、大型商务区等,一般采用燃气轮机作为动力设备。按照与电网的关系划分,天然气分布式能源系统主要包括独立运行、并网不上网、并网上网和发电量全部上网4 种类型。2 发展现状与存在的问题
目前我国天然气分布式能源发展仍处于起步阶段,国内已建和在建的天然气分布式冷热电联供项目约50多个,装机总容量约600万kW,主要集中在特大城市,如广州大学城、上海浦东机场、上海理工大学、北京中关村软件园、北京燃气集团生产指挥调度中心大楼、中石油创新基地能源中心、湖南长沙黄花机场等。由于各种原因,已建成的50多个分布式能源项目约有过半数正常运行,取得了一定的经济、社会和环保效益,部分项目因并网、效益或技术等问题处于停顿状态。目前我国天然气分布式能源发展中存在着以下4个方面的主要问题。2.1 盈利性差制约分布式能源发展
与欧美国家相比,包括我国在内的亚太地区天然气价格较高,导致天然气分布式能源发电成本是普通燃煤电站的2~3倍,竞争力较差。前几年我国天然气价格高企,在电价没有完全理顺的情况下,很多分布式能源项目经济效益得不到保证,规划项目开工率较低。随着天然气价格下调,分布式能源盈利性将得到提升。
2.2 国家配套政策和机制不健全
目前我国在天然气分布式能源的项目管理、产业规划、优惠扶持政策、技术标准规范等方面还不完善。具体扶持政策有待地方政府进一步落实,实施力度取决于地方的财政能力和用户承受能力。但到目前为止,仅有少数省市针对天然气分布式能源出台了实质性的鼓励政策,且支持力度有限。2.3 分布式能源并网上网存在不确定性
《电力法》规定电力销售主体为电网企业,阻碍了天然气分布式能源向用户进行直供。天然气分布式能源的客户群一般是用电价格较高的工商业用户,这类项目的发展一定程度上挤占了电网企业的优质客户。国家电网公司虽然于2010 年出台了《分布式电源接入电网技术规定》,但对天然气分布式能源项目并网缺乏执行力,尚无配套和落实措施。2.4 核心技术受制于人
我国对燃气发电机组的基础研究力量不足,研发制造滞后于市场需求,目前90%以上机组都需要从国外引进。虽然我国企业与GE等国外燃气轮机制造商合作,但燃气轮机部件和联合循环运行控制等核心技术外方并未转让,导致项目总投资难以下降。此外燃气轮机等核心设备的运营维护成本居高不下,可能影响未来天然气分布式能源的大规模发展。3 发展环境分析 3.1 市场环境分析
3.1.1 提高天然气消费比重是我国能源结构中长期调整的重点方向
根据国务院办公厅印发的《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》,我国将实施绿色低碳发展战略,未来能源结构调整的方向是:加快低碳能源发展步伐,降低煤炭消费比重,扩大天然气利用比重,不断提高非化石能源消费比重。当前我国天然气市场正处于快速发展期的波动阶段。中石油规划总院预测,2020年和2030年我国天然气消费量将分别达到3500亿m3和5800亿m3,分别占我国一次能源消费的10%和14%,工业燃料和天然气发电是未来增量的重点领域。大力发展天然气分布式能源是扩大天然气消费的重要途径之一。3.1.2 天然气供需形势缓和为分布式能源发展提供气源保障
根据《能源发展“十三五”规划》,“十三五”期间,我国将实施“天然气消费提升计划”,以民用、发电、交通和工业等领域为着力点,鼓励提高天然气消费比重,预计“十三五”期间天然气消费年均增速13%,2020年达3500亿m3。目前我国国产气、进口管道气、液化天然气的供应格局基本形成,预计2020 年和2030年天然气供应能力将分别达到3900亿m3和6500亿m3,供需形势将相对宽松,为天然气分布式能源的发展提供较为充足的气源保障。3.1.3 气价形成机制逐步市场化有助于提高分布式能源的竞争力
天然气价格改革的最终目标是全面市场化,政府只对具有自然垄断性质的管道运输价格进行监管。目前我国存量气与增量气价格已经实现并轨,并在上海建立了天然气交易中心,引导放开价格后的天然气进入市场交易,提高非居民气价市场化程度。受供需形势缓和、原油价格短期持续疲软影响,预计中短期我国气价不会出现大幅上涨,有助于天然气分布式能源项目降低经营成本,提高竞争力。
3.1.4 冷热需求快速增长有利于发挥天然气分布式能源的优势
目前我国正处于工业化、城镇化加速发展阶段,居民和非居民供热、供冷需求持续快速增长。特别是在京津冀鲁、长三角、珠三角等大气污染防控重点区域和省级重点城市,工业园区、经济开发区、商业建筑的热、冷负荷需求旺盛,而燃煤锅炉热效率低、污染物排放浓度高,发展空间受限。因此通过建设包括天然气分布式能源在内的清洁能源机组实现冷热电联供,可以满足新增供热、供冷需求,替代分散燃煤锅炉,同时有效降低分散供热带来的环境污染。3.2 政策环境分析
3.2.1 产业政策鼓励在经济发达地区发展天然气分布式能源
能源发展规划和大气污染防治行动计划鼓励发展天然气分布式能源。《能源发展“十三五”规划》、《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》、《大气污染防治行动计划》均提出,在京津冀鲁、长三角、珠三角等大气污染重点防控区,鼓励发展天然气分布式冷热电联供项目,结合热负荷需求适度发展燃气热电联产项目。预计到2020年,我国天然气发电装机将超过1亿kW,其中天然气分布式能源装机将达到1500万kW。
天然气分布式能源开发意见和管理规定明确了项目开发的具体要求。《关于发展天然气分布式能源的指导意见》(发改能源〔2011〕2196号)提出了鼓励开发建设天然气分布式能源项目的基本原则和任务目标。《关于下达首批国家天然气分布式能源示范项目的通知》(发改能源〔2012〕1571号)、《分布式发电管理暂行办法》(发改能源〔2013〕1381号)和《天然气分布式能源示范项目实施细则》(发改能源〔2014〕2382号),均提出了天然气分布式能源项目开发的管理要求、实施程序和鼓励措施。实施细则提出由省级政府负责本区域天然气分布式能源示范项目的具体实施工作,并制定鼓励政策和标准规范。3.2.2 电力体制改革鼓励因地制宜发展天然气分布式能源
《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(中发〔2015〕9号)提出,未来分布式电源主要采用“自发自用、余量上网、电网调节”的运营模式,开放电网公平接入,建立分布式电源发展新机制,全面放开用户侧分布式电源市场,积极开展分布式电源项目的各类试点和示范;允许拥有分布式电源的用户或微网系统作为售电主体参与电力交易。随着电力直供政策的落实,分布式能源将迎来发展机遇。
3.2.3 上网电价政策和补贴机制逐步完善
国家初步规范了天然气分布式能源上网电价管理机制。《关于规范天然气发电上网电价管理有关问题的通知》(发改价格〔2014〕3009号)指出,天然气发电价格管理实行省级负责制,新投产天然气热电联产发电机组实行标杆电价政策和气电价格联动机制,最高上网电价不得超过当地煤电上网标杆电价或当地电网企业平均购电价格0.35元/kWh;有条件的地方要积极采取财政补贴、气价优惠等措施疏导天然气发电价格矛盾。
部分省份出台了天然气分布式能源的上网电价和补贴机制。目前上海市、江苏省、浙江省、长沙市、青岛市等省市出台了天然气分布式能源的上网电价和补贴机制,其中上海市采用上网电价和投资补贴相结合的机制,上网电价为单一制电价;江苏省、浙江省均采用两部制上网电价政策;青岛市、长沙市主要采用投资补贴机制。
部分省区针对单个天然气分布式能源项目出台了支持政策。广西自治区对华电南宁江南分布式能源站(3×6万kW)核定采用两部制电价,其中容量电价为90 元/kW˙月,电量电价为0.596元/kWh。江西省对华电九江分布式能源站(2×3.1万kW+1×2.5 万kW)核定临时上网电价为0.8055元/kWh。其他省份尚未针对天然气分布式能源项目出台上网电价和补贴政策。3.2.4 并网服务政策有待进一步落实
国家电网公司2010年发布的《分布式电源接入电网技术规定》为分布式能源接入电网扫清了技术障碍。国家电网公司2013年发布的《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》规定,享受并网优惠服务的分布式电源必须是以10kV及以下电压等级接入电网,且单个并网点总装机容量不超过6MW;以10kV
以上电压等级接入或以10kV电压等级接入但需升压送出的发电项目,仍执行国家电网公司常规电源相关管理规定;除分布式光伏发电、风电项目外,其他分布式电源仍须收取系统备用容量费。因此,对于装机容量超过6MW的天然气分布式能源项目的并网政策仍存在不确定性。3.3 智慧能源发展趋势分析
3.3.1 实施多能互补集成供能是智慧能源的发展方向
《能源发展“十三五”规划》、《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》(发改能源〔2016〕1430号)指出,未来智慧能源系统的发展将以全面提升能源系统效率为目标,加强电力系统调峰能力建设,实施需求侧响应能力提升工程,大力发展分布式能源网路,推动能源生产供应集成优化;在新城镇、新工业园区、新建大型建筑等新增用能区域,积极推广实施一体化集成供能工程,加强热、电、冷、气等能源生产耦合集成和互补利用,因地制宜推广应用热电联产、天然气冷热电联供、多能互补综合利用等集约供能方式,构建多能互补、供需协调的智慧能源系统。因此,发展智慧能源系统,有利于发挥天然气分布式能源综合利用效率高、“削峰填谷”、冷热电集成供应的优势。3.3.2 分布式能源和智能微电网是智慧能源系统的重要发展形式
《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》(发改能源〔2016〕392号)和《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》(国能新能〔2015〕265 号)文件已经出台。分布式能源和储能系统将成为智慧能源系统的重要组成部分,智能微电网是能源互联网的重要发展形式。能源互联网将大量分散的分布式能源连接起来,能量流与信息流双向流动,实现“横向多能源体互补,纵向源-网-荷-储协调”,提高能源利用效率,推动节能减排。
综上所述,未来我国天然气消费比重不断增加,天然气供需形势相对缓和,气价形成机制逐步市场化,冷热需求快速增长,这些因素均为天然气分布式能源的发展提供了有利的市场环境。国家能源产业政策、节能环保政策、电力体制改革政策均鼓励在经济发达地区发展天然气分布式能源,构建智慧能源有利于发挥天然气分布式能源的优势。目前天然气分布式能源的上网电价政策和补贴机制有待进一步完善,并网服务有待进一步落实。随着政策和机制的逐步完善,我国天然气分布式能源已经进入新一轮布局窗口期,预计未来几年我国天然气分布式能源将进入快速发展期。4 发展趋势
4.1 与智能微电网融合
天然气分布式能源的特点之一是布局分散灵活,与大电网互为备用,提高供电可靠性和供电质量,但分布式电源也会对电网的电能质量、继电保护等带来不利影响。智能微电网依靠“互联网+”,集各类分布式电源、储能设备、能量转化设备、负荷监控和保护设备于一体,采用先进的电力和控制技术,能够方便灵
活地接入一切可利用的分布式能源,通过智能管理和协调控制,最大化地发挥分布式能源的效率,同时可以实现平滑接入大电网或独立运行,最大程度地减少对大电网的影响。因此未来集合天然气分布式能源、风电、太阳能、生物质能、地源热泵、水源热泵、蓄热蓄冷装置等构建的多能互补的智能微网,实现能源供应的耦合集成和互补利用,是天然气分布式能源的一个重要发展方向。4.2 带动智能冷热气网发展
调节灵活的天然气分布式能源技术,将带动天然气管网智能控制技术、供热(冷)管网智能控制技术、蓄热蓄冷等蓄能技术的发展,构建以天然气分布式能源为基础的智能区域供能系统。
通过智能热(冷)网,连接分布式能源站、换热站和用户,形成三位一体的集成智能供热系统,实现少人值守、远程监控,降低运行成本;采用气候补偿技术,根据室外温度变化情况及时调整热(冷)网调度顺序;对换热站二次侧实施动态监控,实时掌控能耗状况,对能耗数据进行统计、分析,优化控制策略,通过调节阀调整一次侧流量、温度,合理调节各用户供热温度,避免供热温度过高或过低;结合热计量推广,采用大数据和全智能控制策略,根据监控数据、用能时段及用能区域的不同,提高热源和热网全系统对单个用户的需求响应和分级控制,实现独立控制、分时分区供能。4.3 开展配售电和能源综合服务业务
电力体制改革9号文推进售电侧放开,鼓励社会资本投资成立售电主体,逐步向符合条件的市场主体放开增量配电投资业务,允许分布式电源企业参与竞争性售电。随着《电力法》的修订,分布式能源实现直供电将成为可能。2016年5月,国家能源局下发《关于支持深圳国际低碳城分布式能源项目参与配售电业务的复函》(国能电力〔2016〕138号),深圳国际低碳城分布式能源项目成为首个由国家能源局批复的参与配售电业务的天然气分布式能源项目。未来将有更多的分布式能源项目开展配售电业务。
由于大多数天然气分布式能源项目服务于新建的工业园区和公共建筑,具有开展增量配电和售电业务的有利条件。通过开展配售电业务,成立区域售电、售热、售冷一体化能源服务公司,实现发、配、售电一体化,实现区域综合能源服务,满足用户多样化和定制化的需求,是天然气分布式能源项目未来的一个重要发展方向。5 结语
(1)目前我国天然气分布式能源发展仍处于起步阶段,存在盈利性较差、配套政策机制不完善、并网上网存在不确定性以及核心技术受制于人等问题。(2)未来我国天然气消费比重将不断增加,天然气供需形势相对缓和,气价形成机制逐步市场化,冷热需求快速增长等因素均为天然气分布式能源的发展提供了有利的市场环境。国家能源产业政策、节能环保政策、电力体制改革政策等均
鼓励在经济发达地区发展天然气分布式能源,构建智慧能源有利于发挥天然气分布式能源的优势。目前天然气分布式能源的上网电价政策和补贴机制有待进一步完善,并网服务有待进一步落实。随着政策和机制的逐步完善,我国天然气分布式能源已经进入新一轮布局窗口期,预计未来几年我国天然气分布式能源将进入快速发展期。
光伏发电规模化应用示范区的通知
国能新能〔2012〕298号
各省(自治区、直辖市)发展改革委(能源局)、新疆生产建设兵团发展改革委:
近年来,太阳能光伏发电技术迅速进步,相关制造产业和开发利用规模逐渐扩大,已经成为可再生能源发展的重要领域。光伏发电适合结合电力用户用电需要,在广大城镇和农村的各种建筑物和公共设施上推广分布式光伏系统。特别在用电价格较高的中东部地区,分布式光伏发电已经具有较好的经济性,具备了较大规模应用的条件。为落实可再生能源发展“十二五”规划,促进太阳能发电产业可持续发展,我局将组织分布式光伏发电应用示范区建设。现就有关事项通知如下:
一、根据全国可再生能源发展“十二五”规划和太阳能发电发展“十二五”规划,请各省(区、市)选择具有太阳能资源优势、用电需求大和建设条件好的城镇区域,提出分布式光伏发电规模化应用示范区的建设方案。
二、示范区的分布式光伏发电项目应具备长期稳定的用电负荷需求和安装条件,所发电量主要满足自发自用。优先选择电力用户用电价格高、自用电量大的区域及工商企业集中开展应用示范。同时,选择具备规模化利用条件的城镇居民小区或乡镇(村)开展集中应用试点。
三、鼓励采用先进技术并创新管理模式,特别是采用智能微电网技术高比例接入和运行光伏发电,不断创新微电网建设和运营管理模式。
四、国家对示范区的光伏发电项目实行单位电量定额补贴政策,国家对自发自用电量和多余上网电量实行统一补贴标准。项目的总发电量、上网电量由电网企业计量和代发补贴。分布式光伏发电系统有关技术和管理要求,国家能源局将另行制定。
五、电网企业要配合落实示范区分布式光伏发电项目接入方案并提供相关服务,本着简化程序、便捷服务的原则,规范并简化分布式光伏发电接入电网标准和管理程序,积极推进分布式光伏发电的规模化应用。
六、各省(区、市)可结合新能源示范城市、绿色能源县和新能源微电网项目建设,抓紧研究编制示范区实施方案。首批示范区在若干城市相对集中安排。每个省(区、市)申报支持的数量不超过3个,申报总装机容量原则上不超过50万千瓦。
七、鼓励各省(区、市)利用自有财政资金,在国家补贴政策基础上,以适当方式支持分布式光伏发电示范区建设。
八、请各省(区、市)能源主管部门于10月15日前上报分布式光伏发电示范区实施方案。国家能源局将根据专家评审结果确定并批复示范区名单及实施方案。电网企业按批复的示范区实施方案落实相应电网接入和并网服务。
国家能源局
分布式能源站是指功率不大、小型模块化、分布在负荷附近的清洁环保发电设施。分布式发电区别于传统集中发电、远距离传输、大互联网络的发电形式,一般均直接安装在负荷所在的中高压配电网中。适用对象是电、热、冷的区域集中用户,如商务中心、学校、医院、居民区等。小型、微型分布式能源站一般用于居民和独立商业机构的用户。大规模的分布式能源站一般进行热、电、冷三联产。
根据世界能源理事会(World Energy Counsil)的预测,为了满足能源需求和环境保护的要求,到2050 年全球能源结构至少将由8 种能源(即煤、油、气、生物质、风能与太阳能) 组成,其中任何一种能源的比例都不会超过30 %。因此,电力生产成为实现这种多元化能源结构的重要手段。历年来,我国走的是美国“大机组、大电厂、大电网”的路子,这种“大机组、大电厂、大电网”的路线如今在中国正遇到严峻的挑战,除了无法满足用电高峰的使用量之外,其不安全的弊端也日益明显。近年来,欧美地区发生的大面积停电事故,使人们对电力供应的可靠性、安全性提出了更高的要求,而分布式能源是解决上述问题的有效途径。分布式能源系统作为一种新型的能源供应理念与形式在世界上受到越来越多的关注,因其具有高效、清洁、环保等优势而拥有巨大的发展潜力,但它的推广应用与技术、政策、市场等各方面因素密切相关,因此在其发展的道路上还有诸多问题亟待解决与探讨。
1 国内外分布式能源站的发展概况
分布式能源站利用天然气可以达到很高的能量利用效率,在国外得到了非常快速的发展。分布式能源站技术从20世纪70年代末期以后发展起来,目前美国已经有6 000多座分布式能源站。美国政府计划在2010年20%新建商用或办公室建筑使用热、电、冷三联产,5%现有的商用写字楼、25%美国能源部的项目改用热、电、冷三联产。英国只有5 000多万人口,但是分布式能源站有1 000多座。
在中国,1998年美国的SOLAR透平公司就在上海的浦东机场和闵行中心医院做了试点工程。国家经贸委在2000年颁布的1268号文件明确表示,提倡和鼓励冷热电联产技术。国内的一些科研单位、高校、供电部门(如中科院、电科院、清华大学、安徽合肥工业大学、北京供电公司、北京燃气集团有限责任公司)等积极开展这方面的研究,有些已有工程及产品。如中科院在西藏建立了多座小型太阳能光伏发电系统(总量达420 kW)。另外,还开展了分布式能源的模型研究、分布式能源并网系统研究、储能产品的开发等。但我国目前尚无有关分布式能源的法规和并网运行规程,再加上资源、电价、可用设备、经济、技术和电力市场化等方面的制约,因而分布式能源的进展并不理想。因此,分布式能源站在我国尚处于新生事物,虽然科学界对其评价颇高,但在实际的项目中的进展并不顺利。
2 分布式能源站相对于集中供电方式的优势
a.节能。分布式能源系统是以热电冷联供为主要形式的多联产系统,有效的实现了能源的梯级利用,可使全系统燃料利用效率达到70%~80%。
b.环保。分布式能源系统采取天然气、轻油、可再生能源等清洁能源为燃料,动力设备本身,如燃气轮机、锅炉(换热器)等可达到较高的污染排放控制,比常规的分产能源供应设施更加环保。
c.经济可行。分布式能源系统建在用户附近,大大减少线损,减少大型管网和输配电的建设和运行的费用,对用户而言,比向电网购买高价电力和单纯使用高价天然气供热有更好的经济效益。
d.运行灵活。分布式能源系统采用性能先进的中小型或微型机组,具有较高的自动化控制水平和运行灵活性。
e.提高电网供电的安全性。分布式能源站可以参与电网调峰,必要时可输出无功功率,保护电网安全运行。在类似北美的大停电中作为独立发电机保证供电;正常情况下使用可降低多路供电的要求。
3 中国分布式能源站设计方案存在的问题
3.1 应合理设计负荷,使冷、热、电三产合理平衡
选定合理的负荷对实现经济性运转是非常必要的。上海闵行中心医院因为设计负荷过大,燃气轮机发电机组在低负荷工况效率急剧下降,最终闵行中心医院的设备只好停机。还有一些设备设计负荷过大,经济性不好,无法负担停机带来的设备维护和折旧成本,只好勉强开机。
除了合理设计总负荷之外,还需在冷、热、电三方面负荷上寻找到一个平衡点,实际工程中建筑物需热量和用电量不会相同,时常不同步,这对如何设计设备容量提出更高更难的要求。总体来说,设备的发电量要低于实际负荷,这样才能达到较高的经济性。要达到经济性要求,除科学的选择设备外,还要考虑如何处理多余的电和热的问题。在广东,电网允许分布式电站将多余的电量输入电网,然后采取某种标准做适当补偿。热量可以考虑通过与供暖管道互联的方式将多余热量卖与周边的用热单位。
目前煤气热力动力研究设计院、华北电力规划设计院、吉林电规院、清华大学、中科院都曾对许多分布式能源系统项目做出过方案。设计出的系统实际效率与设计效率相差很多,难以体现其经济性。在日本,分布式能源系统的容量利用率为60%~70%,中国仅有20%。
3.2 新的专业技术和运行管理理念
分布式能源站技术是一项边缘技术,需要具备暖通技术、发电技术、燃气技术、供配电技术、网络技术等的复合型人才。国内缺乏合适的人才,更缺乏必要的经验。分布式能源站有别于传统的能源站,要达到并网情况下的高效、安全运转,必须依靠高科技的网络技术和数据库技术设计管理系统来管理,这一点也经常被忽视。
3.3 并网问题
对于分布式能源站,需要国家明确能源政策导向,电网公司合作与支持。当然,小型分布式能源站的并网运行要考虑其对电网的冲击。一般要求机组容量需低于接入电网端变压器容量的1/3。现在某些省市供电局只批6 000 kW以下容量的机组,在并网时要求严格分开计量电网和分布式能源站的用电量,因此需要环形配电,多点设置计量电表。并网不售电是电网对分布式能源站的不合理要求。
4 分布式能源站的市场前景
4.1 政策面的支持不够
a.到目前为止,还缺少有力的政策对此项目推广起到支撑和推动作用,要将分布式能源站接入市网,需燃气公司与电网公司之间进行协商。
b. 大型的发电公司关注大型电厂的投资建设,对分布式能源这一分散、容量小、产值小的项目没有太大热情。
c.能否上网需到国家发改委报批,电网公司的态度是最终决定性的。
4.2 气价与电价比
对于天然气热电联产设备而言,气价/ 电价比
的迅速攀升会影响分布式热电联产技术的推广。随着天然气价格不断上涨,电力市场开放的负面结果(未计入环境成本)使电价偏低,热电设备运行的经济性难以维持。据调查,目前的分布式能源站的电价最低为0.50元/kW·h左右,上网还要另交高额的入网费,而内蒙古的电输到北京才0.30元/kW·h。现在普遍的做法是并网不售电,发电量不足时从电网取电。发电量超出时怎样处置发出来的多余电量是个棘手问题。
4.3 分布式能源站给电网带来不稳定因素
根据国外的经验,此类能源应占电网能源的20%左右。我国电网公司更多的是从安全角度考虑,对分布式电源审批造成一定阻力。
4.4 分布式能源站需要业主增量投资
由于分布式能源站容量小,过于分散,电网公司和电力公司一般不愿投资,增量投资通常需业主承担。例如:北京次渠3 000 m2建筑投资为360万元,燃气大楼3.2万m2投资为2 900万元,中关村软件园6.8万m2投资需4 000万元,大钟寺物流中心37万m2需投资9 339万元。
4.5 市场有逐步被启动的趋势
现在电力系统厂网分开之后,对分布式能源站而言,有了更好的发展机会,电网公司推广此项目的积极性比以前大。目前电力供应严重不足,业主会更倾向于考虑分布式能源的方案。中国的天然气田是陆相沉积,不像波斯湾地区的海相沉积,气田气量较少且分散式分布,因此在天然气产区非常适合发展分布式能源站。
分布式能源站设备的自动化、模块化程度高,维护非常方便,不需要专门的人员。由于采用计算机集中监控系统,自动化程度很高, 互补性比较强,可以根据实际需要合理分配电能热能,提高利用率,减少设备的备用容量,节省资金的投入。随着国家季节性电价调整政策的实施,分布式能源系统将显现出更大的优势。
5 结束语
随着人民生活水平的提高,能源消费日益增长,能源动力系统愈来愈向大容量、高度集中的模式发展。然而,分布式能源站作为集中供电不可缺少的重要补充,因其灵活的变负荷性、低的初投资、很高的供电可靠性、很小的输电损失和适合可再生能源等特点,必将在世界范围内得到更大规模发展。
参考文献
但迄今为止,这一新的能源利用方式在我国发展还处于举步维艰的境地,困境背后,原因何在?
2月中旬,国务院研究室与国家能源局联合组成的调研组,开始在各大能源央企中针对分布式能源发展情况开展调研,了解产业发展情况以及存在的困难和障碍。调研组由国务院研究室工交司唐元司长带队,调研对象主要涉及电力、电网、石油石化等企业,希望此次调研能够为国家层面出台冷热电三联供的天然气分布式能源产业指导意见而做准备。
节能高效优势多
何谓分布式能源?依据国家能源局在《关于分布式能源系统有关问题的报告》中的定义,分布式能源是近年来兴起的利用小型设备向用户提供能源供应的新的能源利用方式。中国电机工程学会理事长陆延昌为记者提供了更为详尽的解释,冷、热、电三联供技术是分布式能源系统的重要技术支撑,利用先进的燃气轮机、热电联产机组、可再生能源、燃料电池及氢能等发电技术与储能装置相结合,余热回收后用来发电、制冷、供暖和生活热水,实现对多种资源的深度利用,提高能源的综合利用效率。
据资料显示,传统的火力发电厂,煤燃烧发电的利用率是35%左右;用煤做燃料发电并提供供热的热电厂,能源利用率在45%左右:而改用天然气做燃料冷热电三联供系统,能源利用率则能达到80%。工业、商业用电单位向供电局买电的价格平时为0.7元左右,但在高峰期则达到1.3元左右,而分布式能源电站自己发电的成本也只有0.4-0.5元左右,加上同时供热和制冷所带来的经济效益,以及环保效益,其益处远远超过传统的供电、供热模式。
据中国能源网首席信息官韩晓平介绍,北京市燃气集团所在的燃气大楼即为分布式能源应用的一个成功案例。这座总共12层、建筑面积3.2万平方米的建筑采用冷热电三联供系统,项目虽然为此增加投资411万元,但按照每年节约资金近100万元计算,燃气大楼用4年多即可收回全部投入。目前,该建筑已经进入了投资回报期,平稳的节能运行每年都能让燃气集团多处一笔不菲的节能收入。
分布式能源的效果、一半来自能源的高效、科学、梯级利用,另一半来自大量分散电源就地直供所节省的输变电投资、升降压损耗和运行管理费用。由于分布式能源系统建在用户侧,可以离网运行或并入电网,避免了电力系统远距离输电的线路损失和极端环境导致的影响。
用气和用电不均衡,已经成为我国目前能源使用结构不合理导致浪费的主要因素之一。使用冷热电三联供等分布式能源设施。不但可以将冬季用气量和夏季用电量的峰值“削低”,也能更好的平衡电、气能耗的全年用量,合理的调整能源结构。
孤网困境
记者在有“亚洲第一火车站”之称的北京南站西侧的分布式能源站探访时发现,这个被纳入了国家863计划,总投资7371万元的大型节能项目,仍只是作为中央空调孤网运行。北京南站所需的电力供应仍然需要外部电网提供。
北京南站分布式能源项目的状况,正折射出了发展分布式能源面临的现实困境。
对于国际上最为通行的建立在需求方并利用天然气进行热电冷联供的典型分布式能源系统,我国目前还只有零星试点而已。
据业内人士介绍,我国分布式能源主要集中在北京、上海、广州等大城市,安装地点为医院、宾馆、写字楼和大学城等,主要采用“不并网”或“并网不上网”的方式运行。
中国电机工程学会热电专业委员会高级顾问王振铭统计,我国已建成分布式能源达5D0万千瓦,其中绝大部分孤网运行。
为何这些建立在需求方的能源系统无法实现有效“并网”与“上网”?
技术是第一个现实问题。中国电力科学研究院副总工程师胡学浩说,即便是并网不上网,分布式发电的频繁启动会造成电网瞬间负荷增大,电力公司为此需要进行线路改造。而从电力调度角度来讲,电源点越多越不利于调配。
近日,技术难题的解决已初露曙光。根据国家电网“坚强的智能电网”规划,国网将开展包括居民、其他用户侧分布式电源和储能设备并网、监控等关键技术和设备的研发,并制订相关技术标准和管理规范,实现分布式能源的“即接即用”。
第二个问题是费用问题。分布式电源的按入与备用都需要电网方面的投入,并且占用电网资源。目前,发达国家普遍制定了分布式电源并网的收费标准,但中国只有上海市制定了分布式电源点接入费与备用费的收取标准,其他地区则由当地电力公司自行决定。目前分布式电源发电成本在0.7元左右,远远高出一般的火电标杆电价。
再加上不菲的接入费与备用费,大多数分布式能源站只能选择离网运行。
与并网相比,余电上网更成为不可能完成的任务。由于余电上网需要服从电网调度,而分布式电源主要由天然气发电,在天然气价格一路看涨的情况下,电网收电成本较高。业内人士普遍认为,在缺少政策支持、财政补贴的情况下,电网必然缺少从分布式电源点调电的动力。
壁垒纠结
分布式能源本应是智能电网天然的合作伙伴,它不仅能够保障大电网的安全,而且具有强大的调峰功能。但在经济利益得不到保障的前提下,电网公司缺乏动力支持分布式能源的发展。
技术与利益两大问题的背后,实则是体制难题作梗,分布式能源的并网面临一系列电力体制改革的深层次问题。
2002年,国务院以国发[2002]5号文件下发《电力体制改革方案》,坚持政企分开、厂网分开、主辅分开、输配分开的电力工业改革方向,要求打破垄断,引入竞争,建立社会主义电力市场经济体制。然而,时隔9年,除了政企分开、厂网分开基本实现外。主辅分开与输配分开的目标仍遥遥无期。
业内人士认为,出于利益考虑,处于垄断地位的电网公司可能并不热衷于分布式能源的发展,从而客观上阻碍了分布式能源系统的发展。
而从严格的法律意义上来讲,分布式电源将多余电最直接供给其他用电主体还有悖于电力法。因为电力法规定,只有拥有电力管理部门颁发的《供电许可证》的企业才能成为合法的供电主体,除部分直供电试点外,电厂必须将电现行卖给电网,否则便属非法行为。
作为独立发电侧,如何缴纳相关税费,是围绕在分布式电源与电网之问的另一难题。2009年,发改委、电监会、能源局联合发出通知再次强调,拥有自备电厂的企业应交纳国家规定的政府性基金及附加,并由当地电网企业负责代征上缴。但通知并未界定
自备电厂的准确含义。
分布式电源属于自备电源,还是属于自备电厂?
电网方面认为,既然分布式电源产生了电力供应,本质上就属于自备电厂,缴纳以上税费理所当然。
而分布式能源从业者一方认为,在国家节能减排,鼓励使用天然气的大政方钊下,分布式电源的财政补贴尚嫌不够,怎么能与火电厂一样缴纳如上税费呢?
体制改革不可能一蹴而就。中国城市燃气协会秘书长迟国敬提出了一个折衷建议,即分布式能源建设方可以与电网组建合资公司,共享利润。但业内人上对此却持悲观态度:在当前电力总体供过于求的情况下,电网方面哪里来的合作动力?
归根结底,技术、经济及市场障碍的背后,是分布式能源作为一种新的能量供应系统,势必替代一些传统的能源系统,不可避免地与传统行业利益、旧有制度法规之间形成的矛盾。
在政策法规方面,一是缺少统一的规划,分布式能源的规划与管网规划、电网规划以及整个城市发展规划的关系缺乏统筹协调。二是政策虽然对发展分布式能源给予鼓励,但这些原则性的意见多散布在各种法规中,并不系统且缺乏可操作的实施细则、技术标准和配套政策。三是审批程序复杂,前期投入较高,客观上扼杀了许多项目的发展。政策法规滞后已成为分布式能源难以获得快速发展的重要原因。
在体制上,如何作好供电、燃气、供热、市政设施等各行业间的利益协调,在促进社会整体利益的前提,下形成利益共享和共赢机制,对分布式能源的发展至关重要。
相比于技术和市场方面的障碍,体制上的阻力更难突破,也更难通过发展取得“水到渠成”的效果,需要政府以改革的勇气和魄力加以推进。
破局端倪
分布式能源系统不仅是一种技术、一种能源利用方式,更是一项新兴的战略产业,是转变发展方式和走新型工业化道路的重要着力点。
全国人大代表、澳门环境委员会主席梁维特在接受记者采访时,对于如何加快推动分布式能源的发展,给出了他的建议:
第一,完善法律法规和制度,大力支持分布式能源系统的发展并清晰其法律定位,并尽快制定分布式能源系统的相关技术标准和规范。
第二,制定分布式能源系统的发展规划,并按照地区、行业等进行目标分解,增强其可操作性。
第三、在体制上,进一步确立电网企业在分布式能源系统发展上的责任和义务,确立全额购电的基本原则和合理的可持续发展的标竿电价,同时提供相应的税收减免等优惠措施,鼓励电网企业支持分布式能源系统。
第四,在建设特高压远距离输电的同时,重点发展适合分布式能源发展的着重于配电侧的智能电网。
第五,采用重点公关的模式,积极推进分布式能源系统的技术研究和开发,进一步降低设备的价格和国产化程度。
第六,积极鼓励、支持为分布式能源系统投资、规划、设计、建设、运行、维护等服务的能源投资、咨询和服务公司,培育一个具有国际竞争力的新兴产业。
值得注意的是,目前国家正从各个层面推动分布式能源的发展。
2010年4月,国家能源局下发了《国家能源局关于对<发展天然气分布式能源的指导意见>征求意见的函》,明确提出分布式能源系统发展的具体目标。
此外,国家还将在财税和金融等方面专门出台相关扶持政策,在电价补贴、接入系统投资、节能奖励等方面给予优惠政策,制定和完善行业技术标准和并网运行管理体系。
2010年7月8日,国家能源局油气司司长张玉清在中国能源网举办的“2010中国分布式能源研讨会”上表示,要因地制宜规范发展分布式能源,结合分布式能源本身特点,确定合理规模,在经济发达、天然气资源有保证的大中城市,做到试点先行,优先发展。要通过分布式能源示范工程,政府和企业共同努力打破行业界限,逐步完善行业标准规范,出台鼓励政策,为天然气分布式能源发展创造良好环境。
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