杜偲偲

（1.南京大學(xué)工程管理學(xué)院，南京210093；2.江蘇省宏觀經(jīng)濟(jì)研究院，南京210013）

國外分布式能源發(fā)展對我國的啟示

杜偲偲1，2

（1.南京大學(xué)工程管理學(xué)院，南京210093；2.江蘇省宏觀經(jīng)濟(jì)研究院，南京210013）

在國家大力促進(jìn)分布式能源發(fā)展的背景下，借鑒國外分布式能源的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，有助于國家分布式能源的發(fā)展。文章分別概述了美國、德國和日本分布式能源發(fā)展的目標(biāo)、現(xiàn)狀和相關(guān)政策。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)了發(fā)展分布式能源的五點(diǎn)啟示：建章立制；確立目標(biāo)；改革電力系統(tǒng)；建立并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)立經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策。

分布式能源；國外；啟示

1 前言

2012年以來，國家高度重視新能源發(fā)展，陸續(xù)出臺了一系列指導(dǎo)和支持新能源行業(yè)發(fā)展的規(guī)劃和政策，其中就包括大力促進(jìn)分布式能源發(fā)展?！犊稍偕茉窗l(fā)展“十二五”規(guī)劃》、《風(fēng)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》和《太陽能發(fā)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》等政策文件中，均強(qiáng)調(diào)要大力發(fā)展分布式新能源。其中，《風(fēng)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》指出，要按照“分散開發(fā)，集中管理”的方式，支持和鼓勵(lì)分散式風(fēng)電的開發(fā)建設(shè)；《太陽能發(fā)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》指出，要加快推廣用戶側(cè)分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。2013年，國家電網(wǎng)發(fā)布了《關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務(wù)工作的意見》，明確表示將積極為分布式電源項(xiàng)目接入電網(wǎng)提供便利條件，為接入系統(tǒng)工程建設(shè)開辟綠色通道。

了解國外發(fā)達(dá)國家分布式能源的發(fā)展現(xiàn)狀，借鑒國外發(fā)達(dá)國家分布式能源的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，有助于國家分布式能源的發(fā)展。

2 分布式能源的定義

世界分布式能源聯(lián)盟定義：分布式能源是分布在用戶端的獨(dú)立的各種產(chǎn)品和技術(shù)，包括高效熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和分布式可再生能源技術(shù)。美國能源部定義：分布式能源（也叫分布式發(fā)電、分布式能量或分布式動力系統(tǒng)）是位于用戶現(xiàn)場或附近的，小型的、模塊化的，并使用供需雙側(cè)技術(shù)。國家能源局2011年發(fā)布的《分布式發(fā)電管理辦法征求意見稿》將分布式發(fā)電定義為：位于用戶所在地附近，不以大規(guī)模遠(yuǎn)距離輸送電力為目的，所生產(chǎn)的電力除由用戶自用和就近利用外，多余電力送入當(dāng)?shù)嘏潆娋W(wǎng)的發(fā)電設(shè)施、發(fā)電系統(tǒng)或有電力輸出的能力綜合梯級利用多聯(lián)供系統(tǒng)。

3 國外分布式能源發(fā)展概述

3.1 美國

3.1.1 目標(biāo)

根據(jù)美國能源部規(guī)劃，2010—2020年美國將新增分布式能源裝機(jī)容量9.5×107kW，占總裝機(jī)容量的29%。其中，熱電聯(lián)產(chǎn)方面，根據(jù)2012年的總統(tǒng)令，到2020年新增裝機(jī)容量4×107kW；熱電冷三聯(lián)產(chǎn)方面，美國政府計(jì)劃到2020年，有一半以上的新建辦公或商用建筑采用分布式熱電冷三聯(lián)產(chǎn)，15%的現(xiàn)有建筑改用熱電冷三聯(lián)產(chǎn)；生物質(zhì)發(fā)電方面，到2020年，生物質(zhì)發(fā)電的裝機(jī)容量將達(dá)到4.5× 107kW，年發(fā)電2.25×1011～3×1011kW?h[1]。

3.1.2 現(xiàn)狀

目前美國已經(jīng)有6 000多座分布式能源站，包括天然氣多聯(lián)供、中小水能、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、垃圾發(fā)電等[2]。根據(jù)美國能源部數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年分布式能源總裝機(jī)容量約為 9.2×107kW，占美國發(fā)電量的14%。表1總結(jié)了美國2008年和2012年各類分布式能源的裝機(jī)總量。其中，分布式發(fā)電以天然氣熱電聯(lián)供為主，2012年裝機(jī)容量為8.3×107kW，比2008年增加3×106kW，年發(fā)電量3×1011kW?h，占美國年發(fā)電量的8%。美國生物質(zhì)發(fā)電發(fā)展較好，2008年已有350座生物質(zhì)發(fā)電站，總裝機(jī)容量已超過1×107kW?h，占美國可再生能源發(fā)電裝機(jī)的40%以上。2011年美國生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量居世界第一[3]。美國光伏發(fā)電和中小型風(fēng)電發(fā)展迅速，2012年分布式光伏累積安裝量達(dá)到4.8×106kW，比2008年增長了3.7×106kW。2012年小型風(fēng)電裝機(jī)總量達(dá)到約2.2×105kW，比2008年增加約7× 104kW；中型風(fēng)電裝機(jī)總量達(dá)到約5.2×106kW，比2008年增加約6×104kW[4]。

表1 2008年和2012年美國分布式能源裝機(jī)總量Table 1 The total installed capacity of distributed energy in the United States in 2008 and 2012

綜上，依賴于豐富的燃?xì)赓Y源，天然氣熱電聯(lián)供是美國分布式發(fā)電的主要利用形式，已成為電力供應(yīng)不可或缺的組成部分。美國能源部積極促進(jìn)以天然氣為燃料的分布式能源系統(tǒng)，并以這些系統(tǒng)為基礎(chǔ)發(fā)展微電網(wǎng)，再將微電網(wǎng)連接發(fā)展成為智能電網(wǎng)。在新能源革命的背景下，發(fā)展可再生能源成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，其中分布式太陽能發(fā)電和中小型風(fēng)電快速增長。隨著美國電力系統(tǒng)的改革和智能電網(wǎng)技術(shù)的成熟，可再生能源利用水平將進(jìn)一步提高。未來，美國分布式能源的發(fā)展方向?qū)⑹欠植际侥茉磁c可再生能源的結(jié)合。

3.1.3 相關(guān)政策

美國對分布式能源的鼓勵(lì)政策包括聯(lián)邦和州兩個(gè)層面。聯(lián)邦層面的政策適用于全國所有符合條件的用戶；各州的政策用于鼓勵(lì)各州分布式能源的發(fā)展。聯(lián)邦政府首先確保用戶擁有安裝和使用分布式能源設(shè)備的權(quán)利，公共電網(wǎng)必須為其提供備用電力保障，并以公平價(jià)格收購多余電量。早在1978年，《公共事業(yè)監(jiān)管政策法案》就明確規(guī)定分布式能源可以并網(wǎng)，將多余電量賣給當(dāng)?shù)仉娏尽?001年頒布的“關(guān)于分布式電源與電力系統(tǒng)互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)草案”使分布式發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行更具有可操作性。美國還實(shí)施凈電表政策，主要應(yīng)用于分布式光伏發(fā)電，該政策要求電網(wǎng)公司為居民或商業(yè)用戶安裝雙向計(jì)量電表，既計(jì)量通過電網(wǎng)供應(yīng)用戶的電量，也計(jì)量用戶返送電網(wǎng)的光伏發(fā)電量。用電費(fèi)用結(jié)算時(shí)，發(fā)電量從用戶用電量中扣除，以當(dāng)?shù)叵M(fèi)電價(jià)水平支付發(fā)電。截至2012年1月，美國已有43個(gè)州及哥倫比亞特區(qū)和波多黎各實(shí)施凈電表政策[5]。

聯(lián)邦政府對分布式能源的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策包括稅收減免和直接補(bǔ)貼等。例如，對符合條件的天然氣、太陽能發(fā)電、供熱或供冷、地?zé)岚l(fā)電等資產(chǎn)減免商業(yè)投資稅收，分布式光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電都享有為期8年的30%聯(lián)邦投資稅收優(yōu)惠扶持政策；對符合條件的分布式能源企業(yè)，出售電力時(shí)可獲得直接補(bǔ)貼；減免分布式發(fā)電項(xiàng)目資產(chǎn)的折舊年限。

美國還實(shí)施可再生能源配額制政策，與其配套的是絕大部分州實(shí)施的配額證書（或稱為綠色證書）交易制度。發(fā)電者通過可再生能源配額證可以獲得除電力銷售外的另一份收入。截止2010年，美國已有30個(gè)州實(shí)行強(qiáng)制配額制政策，并有5個(gè)州設(shè)定了可再生能源發(fā)展目標(biāo)[6]。多數(shù)分布式可再生能源發(fā)電商或居民都參與到配額證交易機(jī)制中，因此配額制也促進(jìn)了美國分布式可再生能源的發(fā)展。

3.2 德國

3.2.1 目標(biāo)

德國制定了能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，以發(fā)展可再生能源為主要依托，設(shè)定了到2050年不同階段的發(fā)展目標(biāo)。2010年發(fā)布《能源方案》，提出到2050年完成“能源轉(zhuǎn)型”，實(shí)現(xiàn)以可再生能源為主的能源供應(yīng)系統(tǒng)；表2總結(jié)了2012年公布的“2050能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型”，2020年終端能源消費(fèi)中可再生能源比重和電力總消費(fèi)量中可再生能源比重分別達(dá)到18%和35%；2030年終端能源消費(fèi)中可再生能源比重和電力總消費(fèi)量中可再生能源比重分別達(dá)到30%和50%；2050年終端能源消費(fèi)中可再生能源比重和電力總消費(fèi)量中可再生能源比重分別達(dá)到60%和80%。

表2 德國2050年能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型Table 2 The 2050 transformation of energy strategy in Germany %

3.2.2 現(xiàn)狀

德國分布式能源有7.5×107kW，約占總裝機(jī)容量的47%[7]。其中，絕大部分可再生能源發(fā)電屬于分布式能源，天然氣發(fā)電中大部分熱電聯(lián)產(chǎn)和一部分小型發(fā)電站也以分布式形式利用。根據(jù)經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2012年能源總供給中可再生能源的比重為10.7%。根據(jù)國際能源署（IEA）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，見圖1，2012年風(fēng)電、生物質(zhì)能利用、光伏發(fā)電、水電和垃圾等其他發(fā)電形式分別占到35%、27%、18%、19%和1%。

圖1 2012年德國可再生能源比重Fig.1 The proportion of renewable energy in Germany in 2012

從2011年開始，德國計(jì)劃構(gòu)建一個(gè)以分布式能源技術(shù)為基礎(chǔ)的新型電網(wǎng)。這一新型電網(wǎng)的特點(diǎn)在于三個(gè)方面：第一，盡量減少遠(yuǎn)距離輸送集中供電，發(fā)展電動汽車和儲能系統(tǒng)，除大負(fù)荷工業(yè)外，生活、商業(yè)、交通等用電單元盡量采用分布式供電模式；第二，以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的電力需求側(cè)管理，平滑負(fù)荷波峰波谷，優(yōu)化和平衡電力供需；第三，以分布式方式消納更大規(guī)模的可再生能源發(fā)電。

德國的電網(wǎng)模式改革，儲能設(shè)備技術(shù)的成熟和以分布式可再生能源作為主要電源之一的智能電力系統(tǒng)的發(fā)展將有助于德國能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)。

3.2.3 相關(guān)政策

一方面，德國鼓勵(lì)發(fā)展小型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。根據(jù)2002年新的《熱電法》，熱電聯(lián)產(chǎn)電廠在正常售電價(jià)格之上還可以按售電量獲得補(bǔ)貼；熱電近距離輸電節(jié)約的電網(wǎng)建設(shè)和輸送成本返還分布式發(fā)電廠。

另一方面，由于德國絕大部分可再生能源是以分布式形式利用的，對可再生能源的鼓勵(lì)政策即相當(dāng)于對分布式能源的鼓勵(lì)政策。例如，為保障可再生能源發(fā)展目標(biāo)，2000年德國頒布了《可再生能源法》并已多次修訂?！犊稍偕茉捶ā穼尤腚娬镜囊?guī)模及電壓等級、過載及電壓波動范圍、電能質(zhì)量等提出了要求，從法律上明確了并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；確立了有保障的長期固定電價(jià)機(jī)制，并明確規(guī)定本地電網(wǎng)運(yùn)營商對可再生能源發(fā)電的購買義務(wù)，確保其優(yōu)先入網(wǎng)；通過稅收補(bǔ)貼平衡電網(wǎng)運(yùn)營商支付的費(fèi)用。具體到對風(fēng)電的鼓勵(lì)政策，《加速基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃法案》規(guī)定2009—2011年電網(wǎng)運(yùn)營商承擔(dān)海上風(fēng)電場的建設(shè)必須安裝電網(wǎng)連接費(fèi)[8]。

4 日本

4.1 目標(biāo)

日本能源貿(mào)易工業(yè)部于2004年發(fā)布了2030年長期能源規(guī)劃，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)分布式能源。根據(jù)該規(guī)劃，2030年前日本分布式能源發(fā)電量將占總電力供應(yīng)的20%。

4.2 現(xiàn)狀

日本的分布式發(fā)電以熱電聯(lián)產(chǎn)和太陽能光伏發(fā)電為主，總裝機(jī)容量約3.6×107kW，占全國發(fā)電裝機(jī)容量的13.4%[2]。近年來，日本熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)容量快速增長，到2012年，已達(dá)到9.5×106kW，年發(fā)電量占日本年發(fā)電量的3.5%。其中，以天然氣為原料的熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)容量占熱電聯(lián)產(chǎn)總裝機(jī)容量的49%[9]。自從福島核危機(jī)發(fā)生后，為解決生活用電保障，主要以天然氣為燃料的家庭式小型熱電聯(lián)供機(jī)組得到進(jìn)一步推廣。2008年日本經(jīng)濟(jì)貿(mào)易產(chǎn)業(yè)省預(yù)計(jì)到2030年熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)容量可能達(dá)到1.63× 107kW。日本光伏分布式發(fā)電應(yīng)用廣泛，不僅用于公園、學(xué)校、醫(yī)院和展覽館等公用設(shè)施，還開展了居民住宅屋頂光電的應(yīng)用示范工程。到2011年年底，光伏發(fā)電是日本除水電外裝機(jī)容量最多的可再生能源發(fā)電技術(shù)，已達(dá)到4.97×106kW。

未來，隨著日本改變依靠核能的能源戰(zhàn)略，為了填補(bǔ)核電退出后的電力供應(yīng)問題，盡快形成電力供應(yīng)能力，小微型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)將進(jìn)一步得到推廣，太陽能光伏將得到大力支持，分布式能源發(fā)展將是其主要的能源戰(zhàn)略方向。

4.3 相關(guān)政策

日本制定了相關(guān)的法令和優(yōu)惠政策保證分布式能源的發(fā)展，包括放寬對分布式能源的管制；對城市分布式發(fā)電單位進(jìn)行減稅或免稅；通過優(yōu)惠的環(huán)保資金支持分布式發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)；鼓勵(lì)銀行和財(cái)團(tuán)對分布式發(fā)電系統(tǒng)出資和融資[2]。

具體來說，2012年新的《可再生能源法案》確定了可再生能源發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)，太陽能、風(fēng)能和地?zé)岚l(fā)電的上網(wǎng)價(jià)格約是火電或核電價(jià)格的2到4倍，以期促進(jìn)光伏發(fā)電、風(fēng)電和生物質(zhì)發(fā)電等可再生能源發(fā)電的發(fā)展，這間接也促進(jìn)了分布式能源的發(fā)展。同年的“夏季電力供需方案”中提出，日本將建立“分布式綠色電力銷售市場”，以鼓勵(lì)小規(guī)模發(fā)電商和獨(dú)立電力系統(tǒng)進(jìn)入電力市場，小于1 000 kW的發(fā)電系統(tǒng)和熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目也能夠隨時(shí)銷售其多余的電量，并且減免了原先的接網(wǎng)費(fèi)。

5 啟示

總結(jié)美國、德國和日本分布式能源的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，可以得到以下幾點(diǎn)政策啟示。

第一，為保障分布式能源的發(fā)展，需要在法律上允許和規(guī)范分布式發(fā)電和能源利用模式，即建章立制。美國、德國和日本的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明，在法律上明確分布式能源的地位，并給予確定的激勵(lì)信號，是分布式能源發(fā)展的保障。

第二，為明確分布式能源的發(fā)展方向，需要確立分布式能源發(fā)展目標(biāo)。美國和日本都有各自的分布式能源發(fā)展目標(biāo)。德國雖沒有明確的分布式能源發(fā)展目標(biāo)，但由于德國可再生能源發(fā)展以分布式能源為主，分布式能源發(fā)展目標(biāo)可以以可再生能源發(fā)展目標(biāo)為依托。明確的國家發(fā)展目標(biāo)體現(xiàn)了能源發(fā)展方向，是實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要舉措，相關(guān)刺激投資和產(chǎn)業(yè)支持政策都會服務(wù)于既定目標(biāo)。

第三，改革電力系統(tǒng)，建立適應(yīng)分布式能源發(fā)展的分散式、智能型電網(wǎng)，如美國的智能電網(wǎng)和德國的新型電網(wǎng)。分布式供電與傳統(tǒng)集中式供電理念不同，在電網(wǎng)接入和調(diào)度技術(shù)上也有一些區(qū)別，更重要的是分布式供電體現(xiàn)了電力生產(chǎn)和消費(fèi)的整體調(diào)整。因此，發(fā)展集中式和分布式并重的電網(wǎng)系統(tǒng)不僅需要改變電力供需關(guān)系和電力調(diào)度理念，也需要儲能技術(shù)、智能電網(wǎng)、電力需求側(cè)管理以及電動汽車等新技術(shù)和措施的突破。

第四，為促進(jìn)分布式電源市場規(guī)?；l(fā)展，需要建立合理、詳細(xì)的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。除獨(dú)立系統(tǒng)外，并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是發(fā)展分布式電源在具體操作層面上的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，只有在接入不同等級電網(wǎng)和不同接入方案情況下明確標(biāo)準(zhǔn)，才能使分布式電網(wǎng)接入電網(wǎng)具有可操作性。美國和德國分別通過“關(guān)于分布式電源與電力系統(tǒng)互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)草案”和《可再生能源法》規(guī)定了并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

最后，由于多數(shù)分布式能源發(fā)展成本仍然較高，在短期及中期內(nèi)，需要明確、穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策。經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策包括稅收減免和直接補(bǔ)貼等。美國、德國和日本都有各自針對可再生能源和熱電聯(lián)產(chǎn)這些適合分布式發(fā)展的減免稅收政策和直接補(bǔ)貼政策。

[1] Bloomberg Finance L P and the Business Council for Sustainable Energy.Sustainable energy in America 2013 factbook[R].United States：Bloomberg Finance L.P.and the Business Council for Sustainable Energy，2013.

[2] 冉 娜.國內(nèi)外分布式能源系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀研究[J].經(jīng)濟(jì)論壇，2013（10）：174-176.

[3] Renewable Energy Policy Network for The 21st Century.Renewables 2012 global status report[R].Germany：Renewable Energy Policy Network for The 21st Century，2012.

[4] Bloomberg Finance L P and the Business Council for Sustainable Energy.Sustainable energy in America 2014 factbook[R].United States：Bloomberg Finance L.P.and the Business Council for Sustainable Energy，2014.

[5] 蔣惠琴.美國分布式能源發(fā)展及政策分析[J].科技管理研究，2014（12）：19-22.

[6] 謝旭軒，王 田，任東明.美國可再生能源配額制最新進(jìn)展及對我國的啟示[J].中國能源，2012（3）：33-37.

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[8] 霍 震.德國分布式能源系統(tǒng)的最新進(jìn)展與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[J].電力需求側(cè)管理，2010（4）：78-80.

[9] International Energy Agency.The IEA CHP and DHC Collaborative—CHP/DHC country scorecard：Japan[R].France：International Energy Agency，2013.

The enlightenment of distributed energy in foreign countries to China

Du Caicai1，2
(1.School of Management and Engineering，Nanjing University，Nanjing 210093，China；2.Jiangsu Institute of Macroeconomic Research，Nanjing 210013，China)

At present，China is vigorously promoting the development of distributed energy，in the background，learning from foreign experience in the development of distributed energy can contribute to the development of distributed energy in China.The paper reviews goals，practice and related policies of distributed energy development in the United States，Germany and Japan，respectively.Then the paper summarizes five enlightenments：the establishment of rules；the set of goals；the reform of power system；the establishment of grid standards；the establishment of economy prompting policies.

distributed energy；foreign countries；enlightenment

F113.3

A

1009-1742(2015)03-0084-04

2014-12-16

杜偲偲，1984年出生，女，山東臨沂市人，博士后，研究方向?yàn)楹暧^經(jīng)濟(jì)學(xué)；E-mail：bingkanfei@163.com