促進(jìn)分布式能源發(fā)展 培育新質(zhì)生產(chǎn)力

張葵葉

(中國能源研究會分布式能源專委會秘書長、中國能源網(wǎng)副總經(jīng)理)

今年《政府工作報告》提出，推動分布式能源開發(fā)利用。這是“分布式能源”首次被寫入《政府工作報告》。在我國新型能源體系建設(shè)過程中，分布式能源將迎來重大發(fā)展機(jī)遇，也亟待解決行業(yè)發(fā)展存在的關(guān)鍵問題，完善分布式能源發(fā)展的市場環(huán)境。

一、發(fā)展分布式能源，積極培育新質(zhì)生產(chǎn)力

(一)持續(xù)更新的分布式能源概念

分布式能源概念最早起源于歐美國家，起初的目的是通過用戶端的發(fā)電裝置，保障電力安全，利用應(yīng)急發(fā)電機(jī)并網(wǎng)供電，以保持電網(wǎng)安全。2000年左右分布式能源理念才逐漸被國內(nèi)認(rèn)識并重視起來。1988年吳仲華院士在《能的梯級利用與燃?xì)廨啓C(jī)總能系統(tǒng)》一書中提出了總能系統(tǒng)中能的綜合梯級利用與品位概念，即“分配得當(dāng)、各得其所、溫度對口、梯級利用”，這可以理解為最早的有關(guān)分布式能源理念的詮釋。

2004年分布式能源概念首次出現(xiàn)在政府文件中，國家發(fā)展改革委《關(guān)于分布式能源系統(tǒng)有關(guān)問題的報告》對分布式能源的定義是“利用小型設(shè)備向用戶提供能源供應(yīng)的新的能源利用方式”;2006年，國務(wù)院印發(fā)《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》將分布式供能技術(shù)列為“先進(jìn)能源技術(shù)”領(lǐng)域的四個前沿技術(shù)之一，并指出分布式供能系統(tǒng)是為終端用戶提供靈活、節(jié)能型的綜合能源服務(wù)的重要途徑。2013年，國家發(fā)展改革委頒布《分布式發(fā)電管理暫行辦法》對分布式能源的描述則是，在用戶所在場地或附近建設(shè)安裝、運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利用多聯(lián)供設(shè)施，包括以各個電壓等級接入配電網(wǎng)的風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮艿刃履茉窗l(fā)電。

近期，中國能源研究會分布式能源專委會在對分布式能源應(yīng)用和案例總結(jié)的基礎(chǔ)上，對促進(jìn)高比例可再生能源發(fā)展實現(xiàn)碳中和目標(biāo)背景下的分布式能源概念進(jìn)行了延伸，正在探索“源網(wǎng)荷儲”一體化分布式能源概念，即以可再生能源為主，包含風(fēng)、光、水、氣、氫、儲等多種能源品類，可以通過點對點專線輸送至負(fù)荷側(cè)，能夠滿足園區(qū)、城市或特定地區(qū)能源需求的一種供能系統(tǒng)，是“源網(wǎng)荷儲”一體化的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)。

(二)促進(jìn)多能融合多品聯(lián)供的分布式能源再發(fā)展

分布式能源在我國經(jīng)歷二十多年的發(fā)展，主要可以劃分為三個階段。

第一階段是熱電聯(lián)供階段，基本上以天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)或冷熱電聯(lián)產(chǎn)為主，主要解決當(dāng)?shù)氐臒崮芎凸╇娦枨螅覐V泛應(yīng)用于園區(qū)、工廠、辦公、醫(yī)院、綜合商業(yè)體、數(shù)據(jù)中心、酒店、大型公建等多種業(yè)態(tài)。

第二階段是分布式可再生能源階段，主要是隨著風(fēng)電、光伏等可再生能源的快速發(fā)展而出現(xiàn)的在用能端直接將風(fēng)光等資源的開發(fā)利用大規(guī)模融入分布式能源系統(tǒng)。例如，快速發(fā)展的戶用光伏和工商業(yè)光伏，以及分散式風(fēng)電等。

第三個階段是綜合能源系統(tǒng)階段，主要是通過智能化、數(shù)字化等先進(jìn)信息技術(shù)實現(xiàn)風(fēng)、光、儲能、生物質(zhì)能等多種能源品種的深度融合以高效滿足區(qū)域熱/電/冷等多品聯(lián)供，從而實現(xiàn)資源的最大化利用，提高整體能源利用效率。例如，微網(wǎng)系統(tǒng)、園區(qū)綜合能源服務(wù)項目等。

目前，我國正處在分布式綜合能源系統(tǒng)階段，分布式能源已經(jīng)成為虛擬電廠的核心、微電網(wǎng)的基礎(chǔ)，并與我國正在構(gòu)建的新型電力系統(tǒng)高度契合，并將在新型電力系統(tǒng)和新型能源體系中發(fā)揮重要基礎(chǔ)作用。

(三)培育分布式能源中的新動能

雖然目前國內(nèi)有關(guān)分布式能源的概念界定仍不統(tǒng)一，但分布式能源發(fā)展步伐仍在加快。

發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力是推動高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求和重要著力點。新質(zhì)生產(chǎn)力是創(chuàng)新起主導(dǎo)作用，擺脫傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)增長方式、生產(chǎn)力發(fā)展路徑，具有高科技、高效能、高質(zhì)量特征，符合新發(fā)展理念的先進(jìn)生產(chǎn)力質(zhì)態(tài)。在能源領(lǐng)域，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的新動能關(guān)鍵在于持續(xù)推動新能源和可再生能源高質(zhì)量躍升發(fā)展，其中積極發(fā)展分布式新能源就是重點工作之一。目前，國家能源局已經(jīng)開始組織開展農(nóng)村能源革命試點縣建設(shè)，實施“千鄉(xiāng)萬村馭風(fēng)行動”和“千家萬戶沐光行動”，探索推進(jìn)農(nóng)村能源清潔低碳轉(zhuǎn)型，助力鄉(xiāng)村振興;結(jié)合分布式新能源發(fā)展，積極開展智能電網(wǎng)建設(shè)，完善源網(wǎng)荷儲多要素互動模式，持續(xù)提升分布式新能源智能化調(diào)控水平和就地就近消納能力。

總的來講，以創(chuàng)新為主導(dǎo)，積極培育分布式能源中的新動能。當(dāng)前，新型能源體系下的能源系統(tǒng)形態(tài)加速變革，分散化、扁平化、去中心化的趨勢特征日益明顯;未來的能源生產(chǎn)將逐步向集中式與分散式并重轉(zhuǎn)變，系統(tǒng)模式由大基地大網(wǎng)絡(luò)為主逐步向與微電網(wǎng)、智能微網(wǎng)并行轉(zhuǎn)變;未來的能源使用將呈終端化、分布化趨勢，以更好地滿足用戶多元化的、更高品質(zhì)的用能需求為目標(biāo)。分布式能源作為一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)、可靠和靈活的先進(jìn)供能系統(tǒng)，具有貼近用戶、建設(shè)周期短、投資規(guī)模小、土地空間占用少和商業(yè)模式多樣等優(yōu)點。未來，分布式能源系統(tǒng)將迎來重大發(fā)展機(jī)遇期，推動可再生能源的利用效率提升和經(jīng)濟(jì)成本下降。

二、我國分布式能源發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題

(一)分布式能源發(fā)展現(xiàn)狀

分布式能源根據(jù)能源來源進(jìn)行劃分，主要包括非可再生能源中的燃?xì)夥植际侥茉磁c可再生能源中的分布式光伏、分散式風(fēng)電、分布式生物能、地?zé)崮艿阮愋汀?/p>

燃?xì)夥植际侥茉词俏覈钤绨l(fā)展起來的分布式能源系統(tǒng)，但受制于氣源氣價和氣電上網(wǎng)電價約束帶來的經(jīng)濟(jì)性影響，燃?xì)夥植际侥茉磳嶋H發(fā)展不及預(yù)期。據(jù)統(tǒng)計，截至2023年底，我國燃?xì)夥植际侥茉蠢塾嬔b機(jī)量不足3000萬千瓦，與國家提出2020年全國規(guī)模以上城市裝機(jī)5000萬千瓦的目標(biāo)相比，仍有較大差距。

分布式光伏是我國發(fā)展最快的分布式能源類型。據(jù)統(tǒng)計，我國分布式光伏裝機(jī)從2013年的310萬千瓦增長至2023年的25444萬千瓦(其中戶用光伏累計裝機(jī)11580萬千瓦)，分布式光伏已經(jīng)成為光伏發(fā)電領(lǐng)域新增裝機(jī)的重要部分。

與燃?xì)夥植际侥茉春头植际焦夥啾龋覈稚⑹斤L(fēng)電因起步較晚，發(fā)展速度也比較緩慢。據(jù)統(tǒng)計，我國分散式風(fēng)電裝機(jī)從2013年底的33.6萬千瓦增至2022年底的1344萬千瓦，且相對于集中式風(fēng)電，分散式風(fēng)電裝機(jī)僅占總裝機(jī)的3%左右。今后，隨著“千村萬鄉(xiāng)馭風(fēng)行動”開展，分散式風(fēng)電有望逐漸與集中式風(fēng)電、海上風(fēng)電一并成為拉動我國風(fēng)電開發(fā)的“三駕馬車”，未來增長潛力巨大。

(二)分布式能源發(fā)展存在的問題

目前，我國分布式能源發(fā)展在盈利能力、技術(shù)創(chuàng)新、電網(wǎng)接入以及市場交易等方面仍存在諸多問題亟待解決。

一是分布式能源項目盈利能力面臨挑戰(zhàn)。我國分布式能源在過去的二十年中相關(guān)政策不斷演進(jìn)和發(fā)展，從最初的補(bǔ)貼政策到后來的電價政策，再到即將全面參與電力市場交易，雖然政策一直在不斷完善中，但是很多政策執(zhí)行力度不夠、可再生能源補(bǔ)貼資金不足、電價形成機(jī)制不完善等問題直接影響了項目建設(shè)運營及盈利能力。例如，早期開發(fā)的燃?xì)夥植际侥茉椿旧隙际窃诮?jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的東南沿海地區(qū)，而經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的燃?xì)夥植际侥茉错椖烤筒欢啵椖客度牒玫男б嬉膊粔蝻@著。再如，近期受多省份調(diào)整分時電價政策影響，出現(xiàn)不少分布式能源項目收益減少，投資回報周期延長等問題，有的甚至造成原有供需合同糾紛，影響項目經(jīng)濟(jì)性。

二是分布式能源相關(guān)技術(shù)水平和創(chuàng)新能力有待提高。科技創(chuàng)新是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的核心要素，未來分布式能源的發(fā)展同樣需要技術(shù)不斷進(jìn)步和創(chuàng)新能力提升，包括能源生產(chǎn)核心裝備國產(chǎn)化或自主可控、多種能源互補(bǔ)耦合轉(zhuǎn)化、用戶端負(fù)荷預(yù)測與調(diào)控、能源高效利用，以及能源數(shù)智化等多方面的技術(shù)創(chuàng)新。例如，在燃機(jī)國產(chǎn)化方面一直存在障礙;天然氣摻氫燃燒技術(shù)方面仍處于探索期;風(fēng)光儲多能互補(bǔ)融合技術(shù)在不同應(yīng)用場景下的應(yīng)用探索等。

三是大規(guī)模分布式能源接入電網(wǎng)及網(wǎng)源協(xié)同面臨挑戰(zhàn)。一方面由于分布式可再生能源以低壓電源為主導(dǎo)，點多、面廣、量大，大規(guī)模的分布式可再生能源接入電網(wǎng)確實會對電網(wǎng)安全構(gòu)成挑戰(zhàn);另一方面，分布式能源接入電網(wǎng)將使得配電網(wǎng)由無源網(wǎng)絡(luò)向有源網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)以滿足用電需求為導(dǎo)向的規(guī)劃原則不能適應(yīng)有源配電網(wǎng)的建設(shè)需求。今后，分布式能源接入電網(wǎng)參與電力市場交易仍有一段較長的路要走。

四是分布式能源發(fā)展的能源生產(chǎn)關(guān)系面臨變革。生產(chǎn)關(guān)系必須與生產(chǎn)力發(fā)展要求相適應(yīng)，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力必須進(jìn)一步全面深化改革形成與之相適應(yīng)的新型生產(chǎn)關(guān)系。長久以來我國形成的以服務(wù)于傳統(tǒng)集中式供能為主的能源生產(chǎn)關(guān)系已經(jīng)和當(dāng)前及未來大規(guī)模發(fā)展的分布式能源系統(tǒng)不匹配，不能適應(yīng)分布式能源系統(tǒng)發(fā)展的要求，現(xiàn)有的能源生產(chǎn)關(guān)系已經(jīng)開始制約風(fēng)、光等分布式能源的發(fā)展?jié)摿Γ档靡鹦袠I(yè)重視。

五是分布式能源發(fā)展的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運維水平有待提升。盡管目前分布式能源項目總體上看自動化水平比較高，但是距智能化建設(shè)的要求還有不少差距。同時，分布式能源系統(tǒng)不僅需要與傳統(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)行有效互動，而且需要與其他公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò)(如氣網(wǎng)、熱網(wǎng)等)以及信息通信網(wǎng)絡(luò)(如物聯(lián)網(wǎng)、云計算等)之間進(jìn)行協(xié)同配合，自然對我國相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的智慧化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化水平提出更高要求，也給電力新基建及相關(guān)方面提供挑戰(zhàn)。

三、促進(jìn)我國分布式能源發(fā)展的建議

為了促進(jìn)分布式能源快速發(fā)展，助力新質(zhì)生產(chǎn)力形成。建議如下：

一是完善分布式能源市場交易機(jī)制，推進(jìn)分布式發(fā)電參與電力市場交易。建立既鼓勵分布式能源又兼顧電網(wǎng)企業(yè)利益的并網(wǎng)機(jī)制，鼓勵電網(wǎng)企業(yè)，供電企業(yè)和電力用戶相互支持，均衡利益，通過市場化交易增強(qiáng)分布式發(fā)電的市場競爭力。此外，在綜合能源電力市場建設(shè)中，分布式能源需要拓展電、熱、冷及生物質(zhì)能的銷售途徑、銷售量和范圍，主動準(zhǔn)備、參與和擴(kuò)大電力市場現(xiàn)貨交易，積極參與分布式能源綠電的交易，提升分布式能源系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。

二是加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，提升分布式能源的供給能力和穩(wěn)定性，不斷降低分布式能源生產(chǎn)成本，提高能源利用效率。一方面不僅要推動分布式可再生能源技術(shù)進(jìn)步，不斷在項目投資建設(shè)運營過程中持續(xù)摸索，而且要花精力、花資金、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合共同完成。另一方面，要加強(qiáng)分布式能源、智能電網(wǎng)、儲能等技術(shù)的深度融合，提高智慧能源協(xié)同服務(wù)的水平。

三是進(jìn)一步拓展分布式能源的應(yīng)用領(lǐng)域，樹立最大限度優(yōu)先利用分布式可再生能源的理念。促進(jìn)分布式可再生能源和傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的融合，實現(xiàn)多能源的互補(bǔ)、互聯(lián)互通，構(gòu)建更加靈活高效的能源體系。同時，不斷拓展分布式可再生能源在農(nóng)村、城市及工業(yè)項目中的應(yīng)用，在能源開發(fā)過程中把可再生能源應(yīng)用盡用，使能源系統(tǒng)向零碳看齊。例如，在農(nóng)村用能問題上，要綜合考慮農(nóng)村可再生能源開發(fā)，農(nóng)作物和能源的生產(chǎn)齊頭并進(jìn)，切實改善農(nóng)民生產(chǎn)生活條件;在工業(yè)項目上，拓展可再生能源的利用和節(jié)能降耗并重，擺脫過去“可再生能源密度低、品位低，在工業(yè)上不好用”的觀念;在城市的新建項目和老舊改造項目都要優(yōu)先耦合可再生能源開發(fā)。

四是推動分布式能源及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的智能化建設(shè)。加快分布式能源領(lǐng)域的智能化建設(shè)，不僅要在分布式能源的設(shè)備運維、設(shè)備集控、設(shè)備管理等方面不斷向數(shù)智化轉(zhuǎn)變，而且在分布式能源的作業(yè)、操作、決策診斷、能效分析、參與電力市場交易方面向數(shù)智化轉(zhuǎn)變。同時，虛擬電廠建設(shè)和微電網(wǎng)的建設(shè)要成為發(fā)、輸、儲、用的可視、可測、可控、可管的智能系統(tǒng)，充分利用先進(jìn)信息化技術(shù)不斷提升分布式能源的安全、高效、低碳和經(jīng)濟(jì)運營。

五是加強(qiáng)協(xié)同合作，實現(xiàn)互利共贏。鼓勵和支持政府、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)等之間在政策措施、技術(shù)研發(fā)及基礎(chǔ)研究等層面開展廣泛合作，擴(kuò)大各參與主體跨領(lǐng)域、跨部門協(xié)同。