張瑞卿,周嘯波,饒建業(yè),楊定華,王啟民
(1.電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院,北京 100120; 2.清華大學(xué) 熱能工程系,北京 100084; 3.沈陽(yáng)工程學(xué)院 科技處,遼寧 沈陽(yáng) 110136)
中國(guó)分布式清潔能源發(fā)展現(xiàn)狀和展望
張瑞卿1,周嘯波1,饒建業(yè)1,楊定華2,王啟民3
(1.電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院,北京 100120; 2.清華大學(xué) 熱能工程系,北京 100084; 3.沈陽(yáng)工程學(xué)院 科技處,遼寧 沈陽(yáng) 110136)
通過(guò)梳理當(dāng)前中國(guó)能源發(fā)展面臨的主要形勢(shì),提出了發(fā)展分布式清潔能源的必要性。通過(guò)綜述分布式天然氣、分布式光伏和微電網(wǎng)等幾種典型分布式清潔能源的發(fā)展情況,提出了目前存在的主要問(wèn)題。結(jié)合國(guó)家相關(guān)規(guī)劃,分析了中國(guó)分布式清潔能源發(fā)展的潛力和方向,同時(shí)結(jié)合相關(guān)示范區(qū)案例分析,提出了以規(guī)劃為引領(lǐng),做好頂層設(shè)計(jì)的發(fā)展路徑建議。
分布式能源;清潔能源;能源轉(zhuǎn)型
當(dāng)今世界各國(guó)都已經(jīng)將提高能效、減少污染排放和綠色環(huán)保作為能源發(fā)展的重點(diǎn),將促進(jìn)清潔能源發(fā)展上升為國(guó)家戰(zhàn)略[1]?!栋屠鑵f(xié)定》確定了將全球平均氣溫較工業(yè)化前水平升高控制在2 ℃之內(nèi)的發(fā)展目標(biāo),進(jìn)一步降低碳排放已成為全球各國(guó)的共識(shí)。
中國(guó)能源工業(yè)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,已經(jīng)形成了比較完善的產(chǎn)業(yè)體系,取得了舉世矚目的成就。當(dāng)前,中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展步入新常態(tài),能源發(fā)展質(zhì)量和效率問(wèn)題突出,能源需求持續(xù)增長(zhǎng)導(dǎo)致環(huán)境治理壓力日益增大[2]。面對(duì)環(huán)境問(wèn)題的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),中國(guó)已經(jīng)把生態(tài)文明建設(shè)作為“十三五”規(guī)劃重要內(nèi)容,提出了創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享的發(fā)展理念。實(shí)現(xiàn)能源的清潔化利用已經(jīng)成為中國(guó)加快能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的必然選擇[3-4]。
分布式清潔能源系統(tǒng)是將天然氣、新能源、儲(chǔ)能、微電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)及用戶負(fù)荷進(jìn)行深度融合的能源產(chǎn)業(yè)新形態(tài),可以滿足用戶對(duì)電力、供熱、供冷等多方面的需求,通過(guò)多種能源的互補(bǔ)利用和梯級(jí)化利用,能夠提高能源利用效率,同時(shí)還能夠有效地促進(jìn)新能源就近消納,減小電網(wǎng)損耗,改進(jìn)可再生能源生產(chǎn)與用能協(xié)調(diào),是未來(lái)智慧能源體系的重要發(fā)展方向之一[5-8]。分布式清潔能源系統(tǒng)具有綠色低碳、靈活高效等諸多優(yōu)點(diǎn),在全球氣候變化、能源轉(zhuǎn)型的背景下,分布式清潔能源系統(tǒng)已成為推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的重要手段和措施。
1.1 能源消費(fèi)增速明顯回落
2000年至2015年,中國(guó)一次能源消費(fèi)增長(zhǎng)近三倍,如圖1所示。其中“十五”期間一次能源消費(fèi)增速達(dá)到高峰,年均增速為12%,之后增速逐漸放緩,“十一五”期間為6.7%,“十二五”期間為3.6%。根據(jù)最新公布的《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,預(yù)計(jì)“十三五”期間一次能源消費(fèi)增速將進(jìn)一步降低至2.5%左右,至2020年一次能源消費(fèi)總量控制在50億tce以內(nèi)。
圖1 2000-2015年中國(guó)一次能源消費(fèi)增長(zhǎng)情況
1.2 能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型任務(wù)艱巨
近年來(lái),中國(guó)能源發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的矛盾日益突出,持續(xù)高強(qiáng)度的能源開(kāi)發(fā)和消費(fèi)是導(dǎo)致中國(guó)生態(tài)環(huán)境被破壞的主要原因之一。目前,中國(guó)CO2排放總量約占世界的1/4,主要大氣污染物排放總量約為4 700萬(wàn)t,居世界第1位;二氧化硫、氮氧化物、煙塵、有害重金屬排放量均為世界第一。其中,SO2排放量接近美國(guó)、歐盟的4倍,NOX排放量為美國(guó)、歐盟的2倍左右,主要污染物排放已超過(guò)環(huán)境承載能力,生態(tài)環(huán)境保護(hù)的形勢(shì)依然十分嚴(yán)峻。
“十一五”以來(lái),中國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整逐漸加速,2014年中國(guó)非化石能源消費(fèi)比重已經(jīng)達(dá)到11.2%,相比2005年提升3.8個(gè)百分點(diǎn)。截至2014年,單位GDP碳排放水平比2005年已下降了33.8%。2015年,習(xí)近平總書(shū)記在氣候變化巴黎大會(huì)上莊嚴(yán)承諾:中國(guó)將在2030年實(shí)現(xiàn)單位GDP碳排放水平比2005年下降60%~65%,非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到20%左右。為實(shí)現(xiàn)這一系列宏偉目標(biāo),未來(lái)綠色低碳轉(zhuǎn)型任務(wù)仍然艱巨。
1.3 能源系統(tǒng)整體效率偏低
總體上講,中國(guó)能源發(fā)展過(guò)程中,能源系統(tǒng)整體效率還比較低。具體表現(xiàn)在:不同供能系統(tǒng)缺乏集成互補(bǔ),能源梯級(jí)利用程度不高,能源跨區(qū)輸送通道統(tǒng)籌協(xié)調(diào)不足以及電力、天然氣峰谷差增大,設(shè)備利用率降低等方面。
表1 單位GDP能耗與碳排放水平對(duì)比(2014年)
如表1所示,根據(jù)國(guó)際能源署的統(tǒng)計(jì),截止2014年,中國(guó)單位GDP能耗和碳排放水平仍然處于較高水平。其中,單位GDP能耗是世界平均水平的2倍,是美國(guó)的2.6倍,日本的4.6倍;單位GDP碳排放是世界平均水平的2.5倍,是美國(guó)的3.4倍,日本的5.2倍[9]。
圖2 2016年前三季度各省區(qū)棄風(fēng)情況統(tǒng)計(jì)
1.4 可再生能源發(fā)展面臨多重瓶頸
“十二五”以來(lái),中國(guó)可再生能源進(jìn)入迅猛發(fā)展期。根據(jù)2016年最新發(fā)布的《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,“十三五”期間,中國(guó)水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、地?zé)峁┡玫瓤稍偕茉茨昀昧繉⑦_(dá)到5.8億tce。根據(jù)預(yù)測(cè)[10],到2050 年,中國(guó)可再生能源供應(yīng)量將達(dá)到31.7億tce,年均增長(zhǎng)6.3%,高于同期一次能源消費(fèi)量年均1.4%的增長(zhǎng)速度。
近年來(lái)在可再生能源領(lǐng)域,棄風(fēng)、棄光等問(wèn)題日益突出。圖2所示為2016年前三季度全國(guó)各省區(qū)棄風(fēng)情況的統(tǒng)計(jì),全國(guó)共有10個(gè)省區(qū)出現(xiàn)棄風(fēng)情況,平均棄風(fēng)率達(dá)到19%,較2015年的15.2%進(jìn)一步增加。2015年中國(guó)的平均棄光率也達(dá)到了12.6%[11]。棄風(fēng)、棄光問(wèn)題正折射出可再生能源在中國(guó)目前面臨的多重瓶頸:
1)新能源發(fā)電相較傳統(tǒng)能源成本依然較高;
2)電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)電源比例偏低,調(diào)峰能力嚴(yán)重不足;
3)調(diào)峰運(yùn)行和成本補(bǔ)償機(jī)制不健全;
4)全額保障性收購(gòu)政策尚未完全有效落實(shí);
5)調(diào)動(dòng)?xùn)|中部地區(qū)發(fā)展分布式可再生能源積極性的激勵(lì)機(jī)制不完善。
由于可再生能源存在著以上所述的諸多瓶頸,同時(shí)外送大規(guī)模風(fēng)電、光伏發(fā)電,需大量配套煤電調(diào)峰,對(duì)提高非化石能源消費(fèi)比重形成“負(fù)效應(yīng)”,存在陷入發(fā)展路徑閉鎖的風(fēng)險(xiǎn)。因此近年來(lái),分布式清潔能源成為解決上述能源發(fā)展問(wèn)題、推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵之一。
分布式清潔能源是指以可再生能源(例如太陽(yáng)能、風(fēng)能)以及天然氣等清潔化石燃料為能量來(lái)源的分布式能源,通常包含4層含義:
1)接近負(fù)荷;
2)能源的梯級(jí)利用和總和利用;
3)多種清潔能源的匹配使用;
4)智能化實(shí)現(xiàn)供需平衡和優(yōu)化運(yùn)行。
相比于發(fā)達(dá)國(guó)家,中國(guó)分布式清潔能源發(fā)展尚處于起步階段。在形式上,主要以分布式天然氣、分布式光伏及微電網(wǎng)等為主。
2.1 分布式天然氣
2011年10月發(fā)布的《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見(jiàn)》指出,天然氣分布式能源是指利用天然氣為燃料,通過(guò)冷熱電三聯(lián)供等方式實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用,綜合能源利用效率在70%以上,并在負(fù)荷中心就近實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)的現(xiàn)代能源供應(yīng)方式。綜合來(lái)講,分布式天然氣建設(shè)周期短,能夠減少能源輸配損失,同時(shí)環(huán)境污染小,能夠有效保證能源供應(yīng)安全,是天然氣高效利用的重要方式。
2010年起中國(guó)天然氣分布式能源發(fā)展呈現(xiàn)快速增大趨勢(shì),但總體上看,中國(guó)天然氣分布式能源的裝機(jī)規(guī)模、能源系統(tǒng)占比、效率指標(biāo)、普及程度等方面和國(guó)際先進(jìn)水平相比還有較大差距。截至2014年底,中國(guó)已建成天然氣分布式能源項(xiàng)目85個(gè),總裝機(jī)108萬(wàn)kW;在建項(xiàng)目22個(gè),籌建項(xiàng)目53個(gè),累計(jì)裝機(jī)容量超過(guò)380萬(wàn)kW。預(yù)計(jì)到2020年底,全國(guó)將建成天然氣分布式能源項(xiàng)目147個(gè),裝機(jī)容量將達(dá)到1654萬(wàn)kW。
圖3和圖4分別為中國(guó)天然氣分布式能源裝機(jī)數(shù)量和裝機(jī)容量的區(qū)域分布情況。目前,中國(guó)天然氣分布式能源發(fā)展比較快的區(qū)域主要有北京、上海、廣東、天津、江蘇、浙江等。主要原因是這些區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),投資能力強(qiáng),對(duì)冷、熱、電價(jià)格承受能力強(qiáng);區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)集中,冷熱負(fù)荷相對(duì)集中且穩(wěn)定;各區(qū)域發(fā)展低碳、循環(huán)、高效能源經(jīng)濟(jì)積極性高;財(cái)政能力較強(qiáng),對(duì)新興節(jié)能環(huán)保項(xiàng)目的補(bǔ)貼承受能力強(qiáng);項(xiàng)目盈利前景相對(duì)樂(lè)觀。
圖3 天然氣分布式能源項(xiàng)目裝機(jī)數(shù)量分布
2.2 分布式光伏
2014年發(fā)布的《國(guó)家能源局關(guān)于進(jìn)一步落實(shí)分布式光伏發(fā)電有關(guān)政策的通知》中提出:在地面或利用農(nóng)業(yè)大棚等無(wú)電力消費(fèi)設(shè)施建設(shè)、以35 kV及以下電壓等級(jí)接入電網(wǎng)(東北地區(qū)66 kV及以下)、單個(gè)項(xiàng)目容量不超過(guò)2萬(wàn)kW且所發(fā)電量主要在并網(wǎng)點(diǎn)變電臺(tái)區(qū)消納的光伏電站項(xiàng)目,納入分布式光伏發(fā)電規(guī)模指標(biāo)管理。
分布式光伏根據(jù)安裝地點(diǎn)的不同可分為屋頂電站、農(nóng)光互補(bǔ)、光伏建筑一體化等三大類。屋頂電站可以在工業(yè)廠房、商業(yè)建筑、政府學(xué)校、交通樞紐及居民屋頂采用。農(nóng)光互補(bǔ)則可結(jié)合大棚、養(yǎng)殖業(yè)以及漁業(yè)開(kāi)展。
圖4 天然氣分布式能源項(xiàng)目裝機(jī)容量分布
圖5 分布式光伏裝機(jī)容量分布
2014年11月,國(guó)家能源局印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū)建設(shè)的通知》,公布列入國(guó)家首批基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域鼓勵(lì)社會(huì)投資項(xiàng)目的30個(gè)分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū)名單。其中北京2個(gè),上海1個(gè),天津1個(gè),河北2個(gè),江蘇4個(gè),浙江10個(gè),安徽2個(gè),江西2個(gè),山東2個(gè),河南1個(gè),廣東3個(gè),總規(guī)劃建成容量為334萬(wàn)kW。
根據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì),2015年中國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量1 513萬(wàn)kW,其中分布式新增139萬(wàn)kW,截止2015年底,中國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量4 318萬(wàn)kW,其中分布式裝機(jī)606萬(wàn)kW。分布式光伏發(fā)電裝機(jī)容量較大的地區(qū)有浙江、江蘇和廣東等省份。
2.3 微電網(wǎng)
微電網(wǎng)是由分布式電源、儲(chǔ)能、中央控制系統(tǒng)等組成,能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制和管理的小型電力系統(tǒng)。微電網(wǎng)的提出是為協(xié)調(diào)大電網(wǎng)與分布式電源間的矛盾,以充分挖掘分布式電源為電網(wǎng)和用戶帶來(lái)的價(jià)值和效益。
2015年,國(guó)家能源局發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》,提出加快推進(jìn)新能源微電網(wǎng)示范工程建設(shè),探索適應(yīng)新能源發(fā)展的微電網(wǎng)技術(shù)及運(yùn)營(yíng)管理體制。在一系列國(guó)家政策法規(guī)的鼓勵(lì)引導(dǎo)和科研資金支持下,陸續(xù)建設(shè)了一批微電網(wǎng)示范工程,這些工程大致可分為3類:邊遠(yuǎn)地區(qū)微電網(wǎng)、海島微電網(wǎng)和城市微電網(wǎng)[12],代表性的典型微電網(wǎng)示范項(xiàng)目和主要特點(diǎn)如表2所示。
表2 中國(guó)典型微電網(wǎng)示范項(xiàng)目列表
3.1 目前存在的問(wèn)題
當(dāng)前中國(guó)分布式清潔能源發(fā)展仍舊存在著以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:
1)單獨(dú)供能、難以協(xié)同。多數(shù)分布式天然氣、分布式光伏為單體獨(dú)立項(xiàng)目,各類能源品種之間、供能和用能之間較難協(xié)同,設(shè)備利用效率不高。未來(lái)提高能源供需協(xié)調(diào)能力,形成多能互補(bǔ)、集成優(yōu)化體系對(duì)于建設(shè)清潔低碳、安全高效現(xiàn)代能源體系具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2)關(guān)鍵技術(shù)有待突破。目前儲(chǔ)能電池在容量、效率、壽命等方面仍有待提升,還不能很好地滿足工程應(yīng)用需求。未來(lái)需要加大在研發(fā)新型、高效、可靠的儲(chǔ)能裝置及配套設(shè)備、關(guān)鍵材料,特別是大容量?jī)?chǔ)能技術(shù),以及逐步降低成本方面的力度[13]。同時(shí),在微型燃機(jī)領(lǐng)域,中國(guó)尚未掌握核心技術(shù),仍依賴進(jìn)口產(chǎn)品。
3)投資較高、經(jīng)濟(jì)性較差?!笆濉逼陂g,中國(guó)光伏發(fā)電的快速發(fā)展、裝機(jī)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,帶動(dòng)了光伏行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和材料價(jià)格下降,也帶來(lái)了光伏裝機(jī)和發(fā)電成本的下降。但是總體上看,目前分布式清潔能源設(shè)施中,微型燃機(jī)、儲(chǔ)能系統(tǒng)等設(shè)備價(jià)格仍然高昂,導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性較差。
4)運(yùn)營(yíng)模式尚需探索。目前,中國(guó)分布式清潔能源尚未形成經(jīng)濟(jì)化的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,在現(xiàn)階段還離不開(kāi)政府的扶持和政策傾斜,運(yùn)營(yíng)模式方面較為單一,且存在一定體制機(jī)制上的約束,難以滿足多能融合、市場(chǎng)化的運(yùn)營(yíng)需求,未來(lái)在拓展運(yùn)營(yíng)模式方面還需繼續(xù)探索[14]。
5)補(bǔ)貼政策、激勵(lì)機(jī)制有待完善。目前,分布式清潔能源的用能成本較高,與傳統(tǒng)能源進(jìn)行市場(chǎng)化的競(jìng)爭(zhēng)較為困難,因此需要進(jìn)一步加大政策扶持力度。同時(shí),調(diào)動(dòng)中東部地區(qū)發(fā)展分布式清潔能源積極性的有效激勵(lì)機(jī)制也尚未完備。
3.2 發(fā)展?jié)摿?/p>
分布式清潔能源作為推動(dòng)能源低碳清潔發(fā)展,實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要途徑,在構(gòu)建中國(guó)自主、自立、清潔、可持續(xù)發(fā)展的能源體系中有著巨大的潛力。
在分布式天然氣方面,據(jù)統(tǒng)計(jì),2020年中國(guó)天然氣供應(yīng)能力保守估計(jì)將達(dá)到3 650億m3,其中國(guó)內(nèi)生產(chǎn)量約為2 200億m3。按現(xiàn)有消費(fèi)形勢(shì)預(yù)測(cè),至少有550億m3天然氣需開(kāi)拓新的消費(fèi)市場(chǎng)。根據(jù)《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,“十三五”期間氣電新增容量將達(dá)到5 000萬(wàn)kW,其中,分布式天然氣必將占據(jù)非常重要的地位。
2020年底,中國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)規(guī)劃達(dá)到1.1億kW以上,其中,光伏發(fā)電裝機(jī)達(dá)到1.05億kW以上。未來(lái)將按照分布式與集中開(kāi)發(fā)并重的原則,大力推進(jìn)屋頂分布式光伏發(fā)電以及農(nóng)光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)、林光互補(bǔ)等形式的應(yīng)用工程,未來(lái)分布式光伏發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
微電網(wǎng)系統(tǒng)同分布式清潔能源和多元互補(bǔ)系統(tǒng)結(jié)合,通過(guò)智能管理和協(xié)調(diào)控制,可實(shí)現(xiàn)能量的梯級(jí)利用,同時(shí)最大程度減少對(duì)大電網(wǎng)的影響,未來(lái)隨著分布式清潔能源的繼續(xù)快速發(fā)展,微電網(wǎng)將發(fā)揮更為重要的作用。
3.3 未來(lái)發(fā)展方向
目前,中國(guó)分布式清潔能源系統(tǒng)還處于示范項(xiàng)目為主的初期階段,多數(shù)項(xiàng)目屬于單體獨(dú)立項(xiàng)目,以小型化為特征,基本停留在“自產(chǎn)自用”模式,難以實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)與協(xié)同,在能源效率方面仍有相當(dāng)?shù)奶嵘臻g。
從近期來(lái)看,構(gòu)建區(qū)域性多能互補(bǔ)系統(tǒng)是分布式清潔能源系統(tǒng)的階段發(fā)展方向。多能互補(bǔ)集成優(yōu)化也稱為微能源網(wǎng),它將電網(wǎng)、氣網(wǎng)跟熱力管網(wǎng)結(jié)合在一起,把生產(chǎn)與用能緊密結(jié)合在一起,以實(shí)現(xiàn)多種能源輸入、多種產(chǎn)品輸出、多重能量轉(zhuǎn)換單元融于一體的能源利用模式[15]?!赌茉窗l(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出將實(shí)施多能互補(bǔ)集成優(yōu)化工程作為未來(lái)能源系統(tǒng)優(yōu)化的重點(diǎn)任務(wù)之一,同時(shí)明確了將因地制宜推廣天然氣熱電冷三聯(lián)供、分布式可再生能源發(fā)電等分布式供能模式,加強(qiáng)能源生產(chǎn)耦合集成和互補(bǔ)利用。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看,形成智慧能源網(wǎng)將是分布式清潔能源系統(tǒng)的最終發(fā)展方向。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)提出了智慧能源網(wǎng)的概念[16],將在實(shí)現(xiàn)區(qū)域性多能互補(bǔ)的基礎(chǔ)上,通過(guò)進(jìn)一步深度整合先進(jìn)的通信、傳感、儲(chǔ)能、數(shù)據(jù)優(yōu)化管理和智能控制等技術(shù),形成生成、輸送、轉(zhuǎn)換、分配、使用、服務(wù)、價(jià)格、市場(chǎng)管理等不同能源網(wǎng)架間的互聯(lián)互通與整體協(xié)同,推動(dòng)單向運(yùn)行的能源體系進(jìn)化成包括多類型能源并雙向運(yùn)行的能源體系,實(shí)現(xiàn)全局能源資源優(yōu)化配置,這也正是能源服務(wù)方式的未來(lái)。
3.4 發(fā)展路徑建議
《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》已經(jīng)將清潔能源示范工程作為近期能源消費(fèi)革命的重點(diǎn)工程,將以提高清潔化用能為宗旨,加快推進(jìn)清潔能源示范區(qū)建設(shè)。近年來(lái),分布式清潔能源試點(diǎn)在中國(guó)快速發(fā)展,不斷涌現(xiàn)出一批成功的案例。
北京麗澤金融商務(wù)區(qū)是首都發(fā)展規(guī)劃中的三個(gè)新興金融功能區(qū)之一,核心區(qū)域共計(jì)2.81平方公里,該工程在設(shè)計(jì)過(guò)程中與城市規(guī)劃相結(jié)合,采用多種分布式清潔能源,搭建了集冷熱電三維一體的能源調(diào)度管控平臺(tái),以實(shí)現(xiàn)商務(wù)區(qū)用戶側(cè)的“按需供能”。廣東肇慶新區(qū)分布式能源規(guī)劃項(xiàng)目是以構(gòu)建泛能網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),將分布式清潔能源和城市規(guī)劃相結(jié)合,通過(guò)微網(wǎng)集成重構(gòu)區(qū)域供能系統(tǒng),電網(wǎng)中可再生能源占比超過(guò)40%,綠色建筑比例超過(guò)90%,綠色交通比例超過(guò)60%,優(yōu)化了區(qū)域能源結(jié)構(gòu),提高了能源綜合利用效率。
在更大的區(qū)域范圍,國(guó)內(nèi)也已經(jīng)有諸如張家口、蘇州等能源轉(zhuǎn)型示范區(qū)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。在張家口國(guó)家可再生能源示范區(qū)的建設(shè)中,政府部門編制了總體發(fā)展規(guī)劃、三年行動(dòng)計(jì)劃、專區(qū)建設(shè)規(guī)劃等政策文件,對(duì)示范區(qū)的發(fā)展路徑、目標(biāo)任務(wù)、政策措施、體制機(jī)制和商業(yè)模式進(jìn)行宏觀考慮,以此推進(jìn)示范區(qū)建設(shè)。在蘇州能源轉(zhuǎn)型的過(guò)程中,蘇州市按照國(guó)家“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”行動(dòng)計(jì)劃,以建立扁平化、去中心化的能源共享網(wǎng)絡(luò)作為設(shè)計(jì)宗旨,推動(dòng)區(qū)域多能協(xié)調(diào),推動(dòng)分布式清潔能源發(fā)展,形成了區(qū)域內(nèi)六位一體(天然氣+地?zé)?光伏+儲(chǔ)能+風(fēng)能+低位熱能)的新型能源結(jié)構(gòu)。
分布式清潔能源在未來(lái)將是中國(guó)實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的重要環(huán)節(jié),從以上案例可以分析得出,不論是近期發(fā)展多能互補(bǔ)集成優(yōu)化,還是遠(yuǎn)期構(gòu)建智慧能源網(wǎng),在發(fā)展路徑上應(yīng)堅(jiān)持以規(guī)劃為引領(lǐng),做好頂層設(shè)計(jì)工作,將功能規(guī)劃納入?yún)^(qū)域整體規(guī)劃,做到有序布局、統(tǒng)籌兼顧,引領(lǐng)區(qū)域內(nèi)能源供需的均衡發(fā)展。
近年來(lái),中國(guó)分布式清潔能源高速發(fā)展,包括分布式天然氣和分布式光伏等技術(shù),在裝機(jī)數(shù)量、裝機(jī)規(guī)模方面已經(jīng)走在世界前列,但是目前發(fā)展仍然面臨著政策、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的諸多挑戰(zhàn)。未來(lái)中國(guó)分布式清潔能源應(yīng)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,朝著多能融合、系統(tǒng)高度集成以及智慧能源特征的方向,以規(guī)劃為引領(lǐng),加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)從試點(diǎn)階段進(jìn)入大規(guī)模推廣階段,從區(qū)域能源轉(zhuǎn)型逐步走向更大范圍能源優(yōu)化配置,最終實(shí)現(xiàn)能源全面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。
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StatusandOutlookofDistributedCleanEnergyDevelopmentinChina
ZHANGRui-qing1,ZHOUXiao-bo1,RAOJian-ye1,HEZhao1,YANGDing-hua2,WANGQi-min3
(1.ElectricPowerPlanning&EngineeringInstitute,Beijing100120; 2.TsinghuaUniversity,Beijing100084;3.ScienceandTechnologyDepartment,ShenyangInstituteofEngineering,Shenyang110136)
The distributed clean energy system integrates a variety of clean and renewable energy,with green and low-carbon characteristics,to achieve energy cascade utilization and improve energy efficiency.This paper analyzed the current situation of energy development in China,and concluded the necessity of prompting distributed clean energy.The development of several typical distributed clean energy sources such as distributed natural gas,distributed photovoltaic and micro-gridwas thoroughly summarized.The main challenges in the future development were identified as well.Combined with the relevant national planning,analysis of China's development of distributed clean energy development potential and directionwas carried out.Based on the relevant demonstration case studies,it was suggested that the distributed clean energy developmentshould be led by proper planning and top-layer design.
Distributed Energy; Clean Energy; Energy Transformation
F416.2
A
1673-1603(2017)04-0289-07
(責(zé)任編輯張凱校對(duì)魏靜敏)
2017-05-22
國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究規(guī)劃(973)項(xiàng)目(2012CB214900)
張瑞卿(1986-),男,甘肅嘉峪關(guān)人,工程師,博士,主要從事能源電力規(guī)劃設(shè)計(jì)方面的研究。
10.13888/j.cnki.jsie(ns).2017.04.001