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分布式能源的智慧之路

能源是驅動(dòng)經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展必不可少的動(dòng)力。在我國，環(huán)境問(wèn)題已受到廣泛關(guān)注，對于企業(yè)的節能減排要求愈發(fā)嚴格。同時(shí)，能源經(jīng)濟結構調整也不斷深化。如何讓未來(lái)的能源生產(chǎn)和消費保持良好的經(jīng)濟性、可靠性和可持續性？專(zhuān)家認為，因地制宜地發(fā)展靠近用戶(hù)端的分布式能源，是實(shí)現更加科學(xué)、合理和友好的電力生產(chǎn)與使用的可行之路。

我國分布式能源的發(fā)展現狀如何？遇到了哪些機遇與挑戰？又該如何應對？廈門(mén)大學(xué)中國能源政策研究院院長(cháng)林伯強教授、天津華電北宸分布式能源有限公司副總經(jīng)理鄧優(yōu)群和中國節能協(xié)會(huì )熱電產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書(shū)長(cháng)張東勝分別從各自的角度分享了他們的觀(guān)點(diǎn)。

發(fā)展分布式是能源轉型的合理選擇

當前，我國能源結構仍以化石能源為主，清潔能源和可再生能源利用水平有待提高，但整體能源產(chǎn)消結構正不斷優(yōu)化。2016年全國能源工作會(huì )議發(fā)布的數據顯示，當年我國一次能源生產(chǎn)中的煤炭占比首次低于70%，非化石能源增速接近12%。2017年上半年，我國清潔能源裝機增量明顯高于火電，可再生能源占新增裝機比重達70%。

中國節能協(xié)會(huì )熱電產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書(shū)長(cháng)張東勝

對此，張東勝認為，我國能源結構已進(jìn)入戰略性調整期，油氣替代煤炭，非化石能源替代化石能源的雙重更替正在加快，要想提高環(huán)保治理水平，能源領(lǐng)域供給側結構改革應擺在首要位置。

與此同時(shí)，太陽(yáng)能和風(fēng)能等新能源已開(kāi)始蓬勃發(fā)展。在林伯強看來(lái)，分布式能源是解決新能源利用難題的重要途徑。他指出，雖然我國風(fēng)電和太陽(yáng)能總裝機容量已達*，但“棄風(fēng)、棄光”現象依然比較嚴重。

“大型新能源基地主要集中在西部和西北部，但當地的用電市場(chǎng)容量有限，要讓機組被充分利用，必須借助特高壓輸電系統，經(jīng)長(cháng)距離將電力輸送到東部經(jīng)濟發(fā)達地區。但是，這種方式的輸送成本太高。此外，新能源天然的波動(dòng)性還會(huì )對電網(wǎng)系統帶來(lái)沖擊?？傮w來(lái)看，新能源的利用小時(shí)數太低。要想突破這個(gè)瓶頸，采用分布式能源是一條可行之路，也是當前我國政府已經(jīng)明確的發(fā)展思路。這種方式 就是發(fā)電設施距離負荷中心比較近，可以在一定程度上避免大規模的‘棄風(fēng)’、‘棄光’問(wèn)題。”他解釋道。

張東勝認為，我國應大力發(fā)展分布式能源的主要原因有三點(diǎn)：其一，分布式能源讓能源生產(chǎn)靠近需求側，將電力線(xiàn)損和熱（冷）力管損等降到最低，以“溫度對口，梯級利用”為原則，按照不同熱力溫度對能源進(jìn)行不同程度的利用，可大幅提升能效；其二，無(wú)論分布式天然氣還是分布式光伏，都屬于清潔高效能源，能顯著(zhù)降低廢氣、廢水和固體廢棄物的排放；其三，數字化技術(shù)的進(jìn)步，尤其是智能電網(wǎng)等新技術(shù)的應用普及，為分布式能源系統發(fā)展開(kāi)拓了思路，也提供了技術(shù)基礎。

盡管具有許多優(yōu)勢，分布式能源在我國的推廣應用依然受限于諸多因素，需要國家從政策層面給予進(jìn)一步支持。對此，張東勝指出，由于應用在分布式能源領(lǐng)域的小型燃氣輪機、光伏組件和儲能系統等價(jià)格高昂，分布式能源的建設成本仍然較高，與常規能源相比，經(jīng)濟性相對較差。如果沒(méi)有國家財政政策的支持，過(guò)長(cháng)的投資回收期將影響投資熱情。因此，技術(shù)開(kāi)發(fā)鼓勵、投資鼓勵和稅收激勵，電力體制改革和熱力體制改革等國家有關(guān)部門(mén)的宏觀(guān)政策，以及地方政府的區域發(fā)展政策，都是推廣分布式能源應用*的外部環(huán)境。

產(chǎn)業(yè)系統性創(chuàng )新需要突破瓶頸

除了政策支持，分布式能源的發(fā)展也需要技術(shù)支持。由于天然的間歇性和隨機性等問(wèn)題，分布式能源在并網(wǎng)后容易引起電壓波動(dòng)和電壓閃變，要實(shí)現配電網(wǎng)的功率平衡，保證供電可靠性和電能質(zhì)量是主要挑戰。

廈門(mén)大學(xué)中國能源政策研究院院長(cháng)林伯強教授

林伯強表示：“要解決新能源的波動(dòng)性問(wèn)題，就要將儲能等創(chuàng )新技術(shù)充分融入微電網(wǎng)模式。在此方面，擁有*微電網(wǎng)數字化和自動(dòng)化技術(shù)的跨國企業(yè)可以為中國企業(yè)提供借鑒。像西門(mén)子這樣的跨國公司，可以通過(guò)*的技術(shù)解決儲能問(wèn)題，并把智能微電網(wǎng)和分布式一體化管理做得更好，從技術(shù)上和商業(yè)模式上破解中國分布式能源發(fā)展中存在的問(wèn)題。”

林伯強認為，人才與技術(shù)相輔相成。要實(shí)現一個(gè)產(chǎn)業(yè)的系統性創(chuàng )新，核心作用離不開(kāi)人。德國長(cháng)期以來(lái)一直采取雙元制教育來(lái)應對這方面的挑戰。在這種制度下，學(xué)生可以進(jìn)入公立職業(yè)學(xué)校學(xué)習，同時(shí)可在西門(mén)子這樣的企業(yè)里以帶薪實(shí)習的方式接受在職培訓。這樣就將人才培養和產(chǎn)業(yè)實(shí)踐很好地結合起來(lái)。我國的分布式能源行業(yè)正在走向成熟，像這種理論與實(shí)踐相結合的人才培養方式或許可以為我們提供一些啟發(fā)。

一體化方案潛力巨大

天津華電北宸分布式能源有限公司副總經(jīng)理鄧優(yōu)群

與傳統能源系統相比，分布式能源項目因為規模小、技術(shù)新，在實(shí)際落地過(guò)程中有自己的特點(diǎn)。在電力行業(yè)從事了多年分布式能源研究和實(shí)踐的鄧優(yōu)群認為，做好分布式能源項目的關(guān)鍵點(diǎn)有四個(gè)。*，精選廠(chǎng)址、分步實(shí)施，按市場(chǎng)需求逐步推進(jìn)項目；第二，去電廠(chǎng)化、培養用戶(hù)，拋開(kāi)建設現有大型燃氣發(fā)電站和大型風(fēng)電光伏基地的思路，根據新能源本身的特點(diǎn)，以因地制宜的理念實(shí)現協(xié)調發(fā)展；第三，合理配置、降低造價(jià)，用較科學(xué)的優(yōu)化方案實(shí)現能源梯級利用；第四，提質(zhì)增效、引入競爭，在不斷變化的環(huán)境中用創(chuàng )新型視角改善運營(yíng)管理。

結合豐富的實(shí)踐經(jīng)驗，鄧優(yōu)群對分布式能源項目建設給出了自己的意見(jiàn)：“如果分布式能源站只是為了發(fā)電，而沒(méi)有將冷熱負荷投入使用，是不經(jīng)濟的。因此，分布式能源不能以發(fā)電為主要目的，而要以冷熱定電，以真實(shí)效益好為原則，充分保證機組利用小時(shí)數達到4500小時(shí)以上，整體效率達到70%以上，利用好多余的熱水和蒸汽，且綜合應用各種包括冷卻塔、熱泵回收技術(shù)、燃氣進(jìn)氣冷卻和天然氣加熱等節能措施。尤其應注意不要建設規模過(guò)大的項目，要打破現有設計規程，更加靈活地布置機組，同時(shí)重視培育市場(chǎng)和適應區域需求。”

若想達到這種效果，企業(yè)應該對項目中復雜的能源流動(dòng)與轉化進(jìn)行綜合統籌和把控。如果在發(fā)電、輸配電、儲能等環(huán)節采用不同供應商的產(chǎn)品，則有可能影響信息傳遞效率和項目整體可控性。對此，張東勝指出：“在分布式能源系統建設中，采用整體解決方案，可以使業(yè)主在勘測、設計、建設、運維等各個(gè)階段降低技術(shù)風(fēng)險和財務(wù)風(fēng)險，并規避由此帶來(lái)的一系列問(wèn)題。”

“整體解決方案是現代商業(yè)服務(wù)的必然產(chǎn)物，整合了資源，簡(jiǎn)化了流程，也提高了效率。”張東勝用“四個(gè)有利于”進(jìn)行了總結，“這種方式有利于統一標準、接口、數據和規范，提高設備協(xié)作和人機協(xié)作之間的穩定性；有利于系統整體優(yōu)化，方便擴充；有利于降低投資成本，提高投資可控性；有利于工期保證和運維穩定，為人員培訓搭建橋梁。”

市場(chǎng)潛在增長(cháng)性應受關(guān)注

談到分布式能源的未來(lái)，鄧優(yōu)群持樂(lè )觀(guān)態(tài)度。“美國現在有7000到8000個(gè)燃氣分布式項目，我國計劃在2020年達到1000個(gè)。目前來(lái)看，發(fā)展速度還沒(méi)有*跟上，但潛力巨大。”他表示。

鄧優(yōu)群認為，政府、企業(yè)、供應商三方都要重視用戶(hù)的選擇和培養，對需求市場(chǎng)給予更多關(guān)注。

張東勝則指出，分布式能源的發(fā)展也是裝備商的盛宴。中小型燃氣輪機在未來(lái)的爆發(fā)性增長(cháng)可以預期。面對機遇，像西門(mén)子這樣的跨國企業(yè)，應當加強與中國本土企業(yè)在技術(shù)開(kāi)發(fā)和裝備生產(chǎn)等方面的合作，做到優(yōu)勢互補、培育市場(chǎng)，發(fā)揮好自身在系統集成和控制系統方面的優(yōu)勢，在系統優(yōu)化配置和能源高效利用上做好文章。

“分布式能源的發(fā)展，將帶來(lái)一次能源生產(chǎn)行業(yè)、電力行業(yè)、技術(shù)供應、設備產(chǎn)銷(xiāo)、用戶(hù)端等全產(chǎn)業(yè)鏈的繁榮。這將是能源領(lǐng)域的一次轉型，也是一次重要的歷史機遇。”張東勝表示。