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分布式能源发展需突破瓶颈

时间: 2018-01-29     来源: 中国建设报

陈 灏

能源是驱动经济和社会发展必不可少的动力。在我国,环境问题已受到广泛关注,对于企业的节能减排要求愈发严格。同时,能源经济结构调整也不断深化。如何让未来的能源生产和消费保持良好的经济性、可靠性和可持续性?专家认为,因地制宜发展分布式能源,是实现科学、合理和友好的电力生产与使用的可行之路。我国分布式能源的发展现状如何?遇到了哪些机遇与挑战?又该如何应对?近日,厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强、中国节能协会热电产业联盟秘书长张东胜等分享了各自的观点。

发展分布式是能源转型的合理选择

当前,我国能源结构仍以化石能源为主,清洁能源和可再生能源利用水平有待提高,但整体能源生产、消费结构正不断优化。2016年全国能源工作会议发布的数据显示,2016年我国一次能源生产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,我国清洁能源装机增量明显高于火电,可再生能源占新增装机比重为70%。张东胜认为,我国能源结构已进入战略性调整期,油气替代煤炭、非化石能源替代化石能源的双重更替正在加快,要想提高环保治理水平,能源领域供给侧结构性改革应摆在重要位置。

与此同时,太阳能、风能等新能源已开始蓬勃发展。在林伯强看来,分布式能源是解决新能源利用难题的重要途径。虽然我国风电和太阳能总装机容量已达全球第一,但“弃风”、“弃光”现象依然比较严重。“大型新能源基地主要集中在西部和西北部,但当地的用电市场容量有限,要让电能被充分利用,必须借助特高压输电系统,经长距离将电力输送到东部经济发达地区。但是,这种方式的输送成本太高。此外,新能源天然的波动性还会对电网系统带来冲击。要想突破这个瓶颈,采用分布式能源是一条可行之路,也是当前我国政府已经明确的发展思路。这种方式的最大优势就是发电设施距离负荷中心比较近,可以在一定程度上避免‘弃风’、‘弃光’问题。”林伯强说。

张东胜认为,我国应大力发展分布式能源的主要原因有三点:其一,分布式能源让能源生产靠近需求侧,以“温度对口,梯级利用”为原则,按照不同热力温度对能源进行不同程度的利用,可大幅提升能效;其二,无论分布式天然气还是分布式光伏,都属于清洁高效能源,能显著减少废气、废水和固体废弃物的排放;其三,数字化技术的进步,尤其是智能电网等新技术的应用普及,为分布式能源系统发展开拓了思路,也提供了技术基础。

分布式能源急需产业系统性创新

尽管具有许多优势,分布式能源在我国的推广应用依然受限于诸多因素,需要国家从政策层面给予进一步支持。张东胜认为,由于应用在分布式能源领域的小型燃气轮机、光伏组件和储能系统等价格高昂,分布式能源的建设成本仍然较高,与常规能源相比,经济性相对较差。如果没有国家财政政策的支持,过长的投资回收期将影响投资热情。因此,技术开发鼓励、投资鼓励和税收激励,电力体制改革和热力体制改革等国家有关部门的宏观政策,以及地方政府的区域发展政策,都是推广分布式能源应用不可或缺的外部环境。

除了政策支持,分布式能源的发展也需要技术支持。由于天然的间歇性和随机性等问题,分布式能源并网后容易引起电压波动和电压闪变,要实现配电网的功率平衡,保证供电可靠性和电能质量是主要挑战。

林伯强表示:“要解决新能源的波动性问题,就要将储能等创新技术充分融入微电网模式。在此方面,拥有先进微电网数字化和自动化技术的跨国企业可以为中国企业提供借鉴。一些跨国公司可以通过先进的技术解决储能问题,并把智能微电网和分布式一体化管理做得更好,从技术上和商业模式上破解中国分布式能源发展中存在的问题。”

林伯强认为,人才与技术相辅相成。要实现一个产业的系统性创新,核心作用离不开人才的培养。我国的分布式能源行业正在走向成熟,理论与实践相结合的人才培养方式或许可以为我们提供一些启发。

整体解决方案潜力巨大

与传统能源系统相比,分布式能源项目由于规模小、技术新,在实际落地过程中有自己的特点。在电力行业多年从事分布式能源研究的天津华电北宸分布式能源有限公司副总经理邓优群认为,做好分布式能源项目的关键点有四个。第一,精选厂址、分步实施,按市场需求逐步推进项目;第二,去电厂化、培养用户,抛开建设现有大型燃气发电站和大型风电、光伏基地的思路,根据新能源本身的特点,以因地制宜的理念实现协调发展;第三,合理配置、降低造价,用科学的优化方案实现能源梯级利用;第四,提质增效、引入竞争,在不断变化的环境中用创新型视角改善运营管理。

结合丰富的实践经验,邓优群对分布式能源项目建设给出了自己的意见:“如果分布式能源站只是为了发电,而没有将冷热负荷投入使用,是不经济的。因此,分布式能源不能以发电为主要目的,而要以真实效益好为原则,充分保证机组利用小时数达到4500小时以上,整体效率达到70%以上,利用好多余的热水和蒸汽,且综合应用各种包括冷却塔、热泵回收技术、燃气进气冷却和天然气加热等节能措施。尤其应注意不要建设规模过大的项目,要打破现有设计规程,更加灵活地布置机组,同时重视培育市场和适应区域需求。”

“整体解决方案是现代商业服务的必然产物,整合了资源、简化了流程,也提高了效率。”张东胜用“四个有利于”进行了总结,“这种方式有利于统一标准、接口、数据和规范,提高设备协作和人机协作之间的稳定性;有利于系统整体优化,方便扩充;有利于降低投资成本,提高投资可控性;有利于保证工期和运维稳定,为人才培养搭建桥梁。”

谈到分布式能源的未来,张东胜表示:“政府、企业、供应商三方都要重视用户的选择和培养,对需求市场给予更多关注。分布式能源的发展,将带来能源全产业链的繁荣。这将是能源领域的一次转型,也是一次重要的历史机遇。”

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