为什么要发展发展储能与分布式能源源

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分布式能源的发展与应用
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从节能环保角度谈发展分布式能源的重要意义(下)
二.我国环境状况形势严峻
除了能源约束,中国经济发展和增长还受到环境约束。能源开采和利用直接影响环境,涉及空气污染,水污染和生态恶化等环境的所有方面,是造成环境污染的首要原因。尽管很难对环境污染影响进行量化,一些粗略的估计可以说明中国的污染已经多么严重。根据世界银行2003年的估计,中国环境污染和生态破坏造成的损失占GDP的比例高达15%,相当于4400亿人民币。自20世纪09年代中期以来,中国经济增长有2/3是在环境污染和生态破坏的基础上实现的。全国流经城市的河流中,90%的河段受到比较严重的污染,75%的湖泊出现了负营养化问题,酸雨的影响面积占到国土面积的1/3。2004年,全国主要城市中有60%未能达到二级空气质量标准。世界十大污染城市中有六个在中国。能源开采和利用是主要污染源。
中国政府一直担心人口对环境资源的影响,高耗能产业的过度发展使环境问题更加突出。由于成本较低,中国以煤为主的能源结构在一定时期内难以改变。
环境污染和生态破坏已给中国造成了巨大的经济损失,中国所面临的环境和资源危机已不是未来之事,而是现实的危机。日,在瑞士达沃斯正式发布了评估世界各国(地区)环境质量的“环境可持续发展指数”(ESI)。这项由国际权威环境专家联合完成并在达沃斯论坛发布的评估结果显示:在全球144个国家和地区中,中国的可持续发展指数位居全球第129位,也即全球倒数第14位。这表明,中国的环境质量相当恶劣。
目前,中国全国范围内污染排放和资源开发,都已远远超过环境容量和承载能力。中国现在的人口远超过土地承载率,资源极度短缺,环境容量极度狭小,却仍持续着高消耗,高污染的经济增长方式。与此同时,中国资源浪费极大,每万美元消耗的矿产资源是日本的7.1倍,毫无疑问,这种增长方式导致了生态环境的严重破坏。2006年,中国国家环保总局和国家统计局联合发布的《中国绿色GDP核算报告2004》表明,2004年,全国环境退化成本(即因环境污染造成的经济损失)为5118亿元,占GDP的3.05%。其中,水污染的环境成本为2862.8亿元,占总成本的55.9%;大气污染的环境成本为2198.0亿元,占总成本的42.9%;污染事故造成的直接经济损失50.9亿元,占总成本的1.1%。由此,2004年的GDP就将扣减1.8%。
“能源-环境约束”现状使中国的工业化成为对环境资源的“掠夺式”开发。快速的经济增长和中国工业全面发展付出了沉重的代价。从生态角度说,中国环保问题已处于最紧要的拐点上,“生态危机”已经来临。自2003年之后,全国主要污染物排放出现大面积反弹,边治理边破坏,人与自然的矛盾极为突出,环境形势十分严峻。主要污染物排放量大大超过环境承载能力,环境污染情况已经相当严重。2005年数据统计显示,中国1/3的国土已经被酸雨污染,主要水系的2/5成为劣质五类水,流经城市的河段90%受到严重污染;75%的湖泊出现富营养化;有将近3亿农村人口饮用水不达标。近1/3多达4亿的城市居民呼吸着严重污染的空气,1500万人因此得上了支气管炎和呼吸道癌症。全国城市垃圾年清运量1.49亿吨,进行无害化处理的仅有一半;工业危险物处置率仅为32%。世界银行2001年发展报告列举的世界污染最严重的20个城市中,中国占了16个。2003年中国环境污染和生态破坏造成的经济损失,已占GDP的15%。
综上所述,中国的能源发展面临资源,环境,经济和社会等诸多问题,面对人均能源资源减少,资源分布不均,环境污染严重,经济对能源依赖程度高的现实国情,要实现以较少的能源消费增长满足较高的经济增长需求,从根本上需要依靠能源生产和使用技术的提高,提升能源效率,降低能源成本,提高环保水平。我们广大的热能工作者应该在目前的形势下,利用我们的聪明才智,积极寻求提升能源效率,降低能源生产成本,提高环保水平的新技术。我们认为积极发展热电联产和热电冷联产是符合上述要求的技术路线。
三、 分布式能源在中国的发展
以天然气,煤层气,沼气或燃油为燃料的燃机,余热锅炉,溴化锂吸收式制冷机组组成的小型分布式能源,由于建在用户侧,减少输送损失,并能实现优势能源的梯级利用,因而效率极高。分布式能源系统的一次能源以气体燃料为主,可再生能源为辅,利用一切可以利用的资源。其二次能源以分布在用户端的热,电,冷联产为主,其他能源供应系统为辅,将电力,热力,制冷与蓄能技术结合,以直接满足用户多种需求,实现能源梯极利用,并通过公用能源供应系统提供支持和补给。各系统在低压电网和冷,热水管道上进行就近支援,互保能源供应的可靠性。分布式能源系统将能源利用效率发挥到最大状态,从而节约了能源,保护了环境。
分布式能源系统依托智能信息化技术可以实现现场无人值班,通过社会化服务体系提供设计,安装,运行,维修一体化保障。在研究分布式能源系统有关问题时,在业内也有称之为“分布式供电”,“分布式发电”或“分散式电源”,就其概念而言,是有一定区别的。
在国际上,尤其是在经济发达或较发达的国家中,经济发展带动电力负荷的持续增长,对供电可靠性,电能质量的要求不断提高,新型发电技术和储能技术得到发展,电力市场化改革的逐步推行,环境保护问题日益突出并受到重视,在这些行业内外部条件和因素综合作用下,使具有较高能源利用效率的分布式能源系统得到了快速发展。美国在1978年颁布公共事业管理政策法后,正式开始推广建设分布式能源系统。近年来,日本,德国,荷兰,丹麦和加拿大等国家的分布式能源系统也得到很大的发展。
分布式能源的优势分析
与传统的集中发电方式相比,分布式能源系统发电的优势十分明显,主要是:
(1)能效高。实现了能源梯级合理利用,分布式能源系统能效可达80%以上。
(2)损耗小安装在用电侧,分布式能源系统供应与需求在最短的距离内平衡,输配电损耗很小。
(3)污染少。多采用清洁、高效的天然气和可再生能源发电,分布式能源系统污染排放量很低,同时,由于分布式能源系统发电的电压等级比较低,电磁污染比传统的集中式发电要小得多去。
(4)运行灵活,完全性好。分布式能源系统发电方式灵活,在公用电网故障时,可自动与公用电网断开,独立向用户供电,提高了用户自身的用电可靠性;当所在地的用户出现故障时,可主动与公用电网断开,减小了对其他用户的影响。
(5)电能质量高,由于分布式能源系统发电设施通常可以就地调整电压和电流波形,保证了较高的电能质量。
(6)系统经济性好。由于高效、低损耗和低污染排放,分布式能源系统具有明显的经济性。将分布式能源系统接入传统的电力系统,既可以满足电力系统和用户的特定要求,又可以提高系统的灵活性、可靠性和安全性。
正因为分布式能源有上述优势,在国际上得到迅速发展,在我国经过几年来国内科技人员和工程技术人员的大力宣传,积极推广,目前在分布式能源领域,已由学会研讨会上的科学探讨,进入工程开发阶段。现在北京、上海、广东、浙江、四川、等地已有一批分布式能源工程投入运行,实现热、电、冷联产,在节能与环保方面发挥着重要作用。据不完全统计目前我国分布式能源装机总容量已近500万千瓦。如果国家的有关政策落实,积极引导,专家们预计分布式能源将如燎原烈火席卷中华大地,必将在节能与环保方面做出更大贡献。
四.搞大型燃气-蒸汽联合循环热电厂还是建小型分布式能源
陕甘宁天然气进京和“西气东输”建成后,使大半个中国,改变以煤为主的燃料结构成为可能,尤其是进口LNG靠岸后,沿海地区又多了新的汽源,因而如何合理使用天然气提到重要的议事日程。
前一段时期由于报纸电视宣传我国天然气开发的报道较多,给人一个错觉,好象我国的天然气很多,于是有人提出我们应大搞燃气发电,有的地区负责人甚至宣称“今后我们珠三角地区不上烧煤的项目了”结果是几百万千瓦的燃气发电机组无气源或一个电厂几个机组倒班运行。有的电厂搞了燃气-蒸汽联合循环热电厂可研报告,又再搞2&300WM燃煤热电厂可研。有的工程甚至订货燃机设备、形成骑虎难下的局面。
北京由于陕甘宁天然气进京后,将天然气主要用于燃煤采暖锅炉改烧天然气,因而受到一些科学家和工程技术界的责难。实践中也暴露出一些问题。由于北京要承办2008年奥运会,环境治理就成为首要任务,又由于北京市也缺电,在供电总容量中,北京市自有发电能力不足50%,今年夏天高峰时段,外省进京电力已达70%,大部分电力要由外省市供应,因而北京市决定要搞一批燃气--蒸汽联合循环热电厂,总容量将达460万千瓦。这批工程又遇到两大问题。一是由于天然气价高,优惠热电联产的气价也达1.4元/立米,导致上网电价高达0.5-0.55元/KW.h,而电力系统表示不能接受。因北京目前用山西、内蒙的煤电,价格才0.3-0.33元/KW.h,电力系统表示差价应由北京市政府补贴。我们粗估这批燃机热电厂全投产,北京市每年将补贴28亿元以上。另一个问题是陕甘宁天然气供北京的用量也有限。北京市环保局,规划局表示,我们用100多亿元修建的陕甘宁进京天然气管道,不能全给电厂烧。还要考虑其他工业用和老百姓做饭用,为此很多科技人员建议发展分布式能源。因为分布式能源对比大型燃气-蒸汽联合循环有四大优势。
优势一:分布式热电冷联产,由于占地小,一般的写字楼、商场、宾馆、学校等建筑在地下室均可。没有大型热电厂厂址选择的诸多限制因素。也可以认为发展分布式热电冷联产并不增加城市建设用地,如北京经济开发区联合循环热电厂,仅土地购置费就需550元/平米,工程支出3288万元,这对北京来讲是难得的机遇。北京草桥燃机热电厂征地150万元/亩,北京太阳宫燃机热电厂征地135,万元/亩,可见大热电厂征地费是不小的开支。
优势二:由于分布式热、电、冷联产,是各单位筹建,因为工程小,造价低,建设资金自筹易解决,市政府只要出台支持发展的政策,其他如资金、设备和管理等问题都会自行解决。
优势三:由于分布式热、电、冷联产实现自备电源,减少电力网的供电压力。发电、输电、配电的基建投资大量减少。电力系统不用投资,增加了发供电能力,提高了北京市自发电的比重,增强了应急突发事件的能力。分布式能源不是电力系统竞争的对手,而是电力系统可靠的帮手。对电力系统有利。
优势四:由于分布式热电冷联供实现电力自给,减少电力系统的购电量,因而尽管天然气价格高,发电成本高,但远比电力系统的售电价低,因而有明显的效益。大型燃气-蒸汽联合循环热电厂的发电要全部上网,因而上网电价不能太高,电力系统要考虑山西、内蒙的低价电。而分布式热、电、冷联产是减少从电力系统的购电量,因而问题变成优势。通过上海、北京等地一批分布式能源工程投产,对上述几个优势认识的更清楚了。在上海市率先发布支持发展分布式能源
文件的影响。北京市发展改革委员会也准备出台相应的
文章来源:深圳新闻网
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探索互联网+分布式能源的创新发展模式
探索互联网+分布式能源的创新发展模式
字号: T|T &&&
汪庆桓,黄林
(北京恩耐特分布能源技术有限公司,北京100035)
摘要:发展分布式能源是当前国家的既定方针和能源与电力改革的重要内容,探索符合国情的创新发展模式关系到中国分布能源技术与产业能否健康有序发展的根本问题。本文提出的互联网+分布式能源的创新发展模式以&创新、协调、绿色、开放、共享&的发展理念为基础,遵从创新驱动发展战略,是实现传统发展方式的转变和促进中国分布式能源事业跨越式发展的有效途径。
关键词:互联网+,分布式能源,交互式能源系统
1.探索互联网+分布式能源创新发展模式的背景
分布式能源技术与产业在中国已经历了近二十年的发展历程,当前已成为我国既定的发展方针,究竟什么是符合中国国情的发展模式,走什么样的发展道路仍然是探索中的问题。长期以来,我国分布式能源事业的发展基本采用了行业孤立和封闭的发展模式,习惯于孤立考虑分布式能源自身的经济效益,忽视了对电网行业或其它利益相关方带来的经济利益等影响。与此同时,电网行业长期的垄断经营方式也尚未真正把分布式能源发展纳入电网建设的规划、设计、建设、运营和管理之中,在分布式能源并网上网问题上造成许多人为障碍。行业间的隔阂与对立,极大地阻碍了分布式能源产业和电网智能化建设的发展。这个问题是涉及能源与电力深化改革中发展方式的转变,即发展模式的根本问题。发展模式的正确与否是关系到我国分布式能源事业能不能健康、迅速、有序发展,关系到能源与电力系统深化改革、十三五社会经济发展的宏伟目标、能源互联网战略目标能否实现的亟待解决的问题。本文提出的互联网+分布式能源的创新发展模式是针对国情条件下对分布式能源发展模式的一项探索性研究。就题目的表面意义可理解为用互联网的理念和方法来发展分布式能源,使互联网与能源产业发展有机结合,实际上更有极其丰富的内涵,它标志着近年来国家颁布的一系列相关政策的集中体现,是能源及电力行业深化改革中发展模式转变的具体化。创新发展模式的实质就是摈弃过去行业发展孤立与封闭的旧模式,转变成以&创新、协调、绿色、开放、共享&发展理念为基础的、适合我国国情的独一无二的先进模式,可以推进我国分布式能源产业的跨越式的发展。
2.国家相关政策的引导
早在2011年10月等四部委发布了《关于发展天然气分布式能源的指导意见》,标志了我国的天然气分布式能源进入规模化的发展阶段,提出了发展目标、原则、政策和工作重点,是我国天然气分布式能源发展道路上的一个里程碑;2013年7月发改委文件《分布式发电管理暂行办法》,从电网管理角度把分布式能源和电网发展结合在一起。指出分布式发电是以配电网系统平衡调节为特征的发电设施或有电力输出的能量综合梯级利用的多联供设施,意指了分布式能源应参与配电网的统一调度和调峰。这一文件把分布式能源与配电网的规划、设计、建设、管理有机结合起来;2015年3月国务院发布《关于进一步深化电力体制改革的若干意见(中发〔2015〕9号)文》,文件指出要积极发展分布式电源,全面放开用户侧分布式电源市场,积极开展分布式电源项目的各类试点和示范,准许接入各电压等级的配电网络和终端用电系统。此文件把发展分布式能源与电力体制改革紧密联系,作为电力系统改革的重要内容之一;2015年7月国务院印发了《关于积极推进&互联网+&行动的指导意见》,这是推动互联网由消费领域向生产领域拓展,加速提升产业发展水平,增强各行业创新能力,构筑经济社会发展新优势和新动能的重要举措。在十一个重点行动中提出了互联网+智慧能源,通过互联网促进能源系统扁平化,推进能源生产与消费模式革命,提高能源利用效率,推动节能减排;2016年2月国家发改委、能源局、工信部联合又发布了《关于推进&互联网+&智慧能源发展的指导意见》,以促进能源和信息深度融合,促进能源互联网新技术、新模式和新业态发展,推动能源领域供给侧结构性改革和能源革命。文件提出了营造开放共享的能源互联网生态体系和发展智慧用能新模式等十项重点任务,此文件成为提出互联网+分布式能源创新模式研究的政策依据。
2015年10月党的十八届五中全会的重大贡献和突出亮点是确定了&创新、协调、绿色、开放、共享&的发展理念,它成为我国在经济发展进入新常态时期和实现十三五宏伟目标的总体指导方针,该文件为建立分布式能源发展的创新模式奠定了理论基础。
3.互联网+分布式能源创新发展模式是世界前沿性的研究课题
分布式能源发展模式的研究是当前世界范围内前沿性、创新性、指导性的研究课题。2015年,美国能源部为了促进分布式能源在电力系统与建筑能源管理系统中的应用和发展,提出了&交互式能源系统&的新概念,其基本含义是分布式能源与电网之间实行交互式的规划与运行控制,以此改变传统的技术与经济发展按各自固有的规律和周期发展的模式,实现技术与经济的高度融合与协调发展。能源部责成太平洋西北国家实验室开展交互式能源系统的价值研究,于2015年7月召开了第一次技术会议,发表了&交互式能源系统价值&研究报告,2015年11月举行了第二次技术会议。研究内容包括交互式系统的基本概念、价值分析、成本效益分析方法、发展途径等。美国能源部还成立了智能电网架构咨询委员会(GWAC)从发展智能电网的角度提出了交互式能源系统的研究计划。欧洲各国进行的电力改革中也突出了分布式能源与电网整体化的发展方向。美、日、欧洲的分布式能源技术与产业发展比我们超前了几十年,形成了较完备的政策体系、市场环境和技术基础,目前仍在继续发展,已成为改善大气环境、发展生态系统的主要手段和未来绿色能源的发展方向。国外的先进经验应该为我所用,在结合国情的基础上加以研究和总结,去粗取精、去伪存真、创新发展。
当前,全党全国人民正在为实现中华民族伟大复兴的中国梦而努力奋斗,党的十八大报告中提出的&道路自信、理论自信、制度自信&的三个自信是对中国特色社会主义建设事业成就的充分肯定,向世界彰显了中国坚定不移的沿着中国特色社会主义道路奋勇前行,创造中华民族和中国人民更加美好幸福未来的决心。在分布式能源技术和产业发展中我们还处于起步阶段,一张白纸可以画出最新最美的图画,我国能源电力改革中已经出台的一系列创新性的方针政策,如全面开放用户侧分布式能源市场、交易平台建设、发展微网、互联网+行动和能源互联网等等,彰显了我们走创新发展道路的决心,在分布式能源事业发展中我们也要坚持三个自信,抢占世界行业领域的制高点,站在世界发展的最前列。
4.互联网+分布式能源创新发展模式的研究内容
互联网+分布式能源的创新发展模式包括了广泛深入的内容:
(1)在创新发展模式的概念与内涵研究中包含创新发展模式的基本特点及与传统模式的区别,互联网思维方法在创新发展模式中的应用,如何体现&创新、协调、绿色、开放、共享&的发展理念,如何与能源供给侧结构性改革和需求侧响应有机结合,以及与能源互联网的衔接关系等;
(2)在创新发展模式的总体方案设计中研究分布式能流网、配电网、信息通讯网紧密融合的网架结构,智能化的运行、检测、管理、调度策略与方法,供给侧结构性改革与用户侧响应的交互式运行与控制方法,交易平台建设与多类型的衍生服务等;
(3)在创新发展模式的价值及驱动力分析中研究创新模式对分布式能源、电网、利益相关方的价值,破解行业藩篱实现共赢发展的关键措施,对能源与电力改革的作用和贡献,推进创新模式的驱动力和潜力,体制机制的阻力和应对措施等;
(4)在创新模式的成本与效益量化分析中研究对各个利益相关方的成本与效益,各单项效益与成本的货币化模型与计算,综合效益与成本模型与计算方法,特定地区与时间条件下的成本与效益案例分析,不同政策环境及其它不定因素对成本效益的影响等;
(5)在推行创新发展模型的政策建议中研究建立相应的技术关键与商务模式,对监管体制机制改革的要求,设计推行创新发展模式的总体规划和路线图,以及实行路线图各节点目标的重点工作等。
为了进行创新发展模式的研究,必须采取的技术路线是,首先要深入学习国家相关的方针政策,在政策引领下开展广泛深入调查研究,结合国情借鉴国内外发展分布式能源、智能电网、交互式能源系统、能源互联网、能源与电力改革方面的先进经验,如美国GWAC、PNNL发展交互式能源系统,英国电力改革、国内电力改革综合实验区、能源互联网试点地区的实践经验,应用互联网的理念、思维、方法,以总结实践经验为基础上升到理论高度,总结出一套科学的发展分布式能源的创新模式。
为此,必须以敢于突破、勇于创新精神,遵循创新驱动发展战略,冲破行业壁垒,克服现存的体制机制障碍,摈弃传统的发展模式,实现发展方式的革命性的转变,促进能源、经济、环境、生态的高度融合与协调发展。
本文首次提出了探索互联网+分布式能源的创新发展模式,这是针对长期以来分布式能源孤立封闭式发展模式固有的弊病,破解行业间藩篱,实现&创新、协调、绿色、开放、共享&发展的一项探索性的课题,是在总结国内外理论研究与实践经验基础上提出的前瞻性的模式,是中国能源与电力革命的迫切要求,未来的实践可以证明这种创新发展模式将能促进中国的分布式能源事业更好更快的发展。
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分布式能源
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参考资料:
&在国际上,较有影响力的机构采用不同的名词来描述分布式能源。分布式能源至今没有一个在世界共同认可的定义,在英语中对应的专有缩略词有以下几个:DG(Distributed/Decentralized Generation)、DP(Distributed/Decentralized Power)、DER(Distributed/Decentralized Energy Resource)。它们分别被翻译成分布式能源资源、分布式电力、分布式供能。
44.14.24.34.44.54.64.74.84.94.10
分布式能源行业定义及分类分布式能源行业定义在国际上,较有影响力的机构采用不同的名词来描述分布式能源。分布式能源至今没有一个在世界共同认可的定义,在英语中对应的专有缩略词有以下几个:DG(Distributed/Decentralized Generation)、DP(Distributed/Decentralized Power)、DER(Distributed/Decentralized Energy Resource)。它们分别被翻译成分布式能源资源、分布式电力、分布式供能。对以上三种专有名词比较具有代表性的定义有:(1)DG的定义为:存在于传统公共电网以外,任何能发电的系统,原动机包括内燃机、燃气轮机、微型燃气轮机、燃料电池、小型水利发电系统以及太阳能、风能、垃圾、生物能等的发电系统。(2)DP的定义为:包含所有DG的技术,并且能将电能通过蓄电池、飞轮、再生型燃料电池、超导磁力储存设备、水电储能设备等将电能储存下来的系统。(3)DER的定义为:在用户当地或靠近用户的地点生产电或热能,提供给用户使用的能力供应和存储系统。其包含了DG和DP的所有技术,并且包含那些与公共电网相连接的系统,用户可将本地多余的电能通过连接线路,出售给公共电力公司。由上可知,DG、DP、DER所指的范畴由狭义趋向广义,这可以从下图得到直观的了解。图表1:DG、DP、DER三者的关系图&资料来源:前瞻产业研究院分布式能源行业研究小组整理图表2:欧美一些机构组织对分布式能源系统的定义 机构名称对分布式能源系统的定义 US Department of Energy IDP是产生或储存电能的系统,通常位于用户附近,包括燃气轮机、微型燃气轮机、内燃机、太阳能发电和光伏电池、燃料电池、风能发电、生物能发电及存储控制的技术。分布式能源系统可以连接电网,也可以独立工作。区别于大型的集中式电站,分布式能源系统的容量一般从1kw到几十MW不等。 US Department of Energy IIDER指的是一系列小型的、模块化的、产生电能的技术,容量范围从几千瓦到50MW,包含许多供应侧的和用户侧的技术,一般位于需要能源的地点或附近。 Electric Power Research Institute(EPRI)DER是小型的能量产生和存储系统,一般用在用户或配电站附近,单个设备的容量在20MW以下,总容量1kW-50MW,可采用供应侧及用户侧的管理技术。 American Gas AssociationDG是小型电能发电设备,建在用户附近或公共电网的变电站附近,他包括多种技术,燃气内燃机、内燃机、燃料电池、微型燃气轮机、风力发电和光伏电池。 The European Association for the Promotion of CogenerationDG是有一切连接分布式电网、拥有用户侧管理的发电装置组成,主要是可再生能源系统和热电联系统,一般单个装置发电量不超过10MW。 The International Energy AgencyDG是服务于当地用户或支持电网的发电站,与公共电网以传输电压进行连接。主要采用技术是内燃机、小型或微型燃气轮机、燃料电池和光伏发电系统。由于风力发电厂一般不面向当地用户需求,因此不包括这项技术。DP是将DG加上能量储存技术,如飞轮、大型再生燃料电池和空气压缩存储。DER是DG加上需求侧管理。 资料来源:前瞻产业研究院分布式能源行业研究小组整理综上所述,分布式能源系统(Distributed Energy System,简称DES)是一种建立在能量梯级利用概念基础之上,分布安置在需求侧的能源梯级利用,以及资源综合利用和可再生能源设施。它通过在需求现场根据用户对能源的不同需求,实现温度对口供应能源,将输送环节的损耗降至最低,从而实现能源利用效能的最大化。分布式能源是以资源、环境和经济效益最优化来确定机组配置和容量规模的系统,它追求终端能源利用效率的最大化,采用需求应对式设计和模块化组合配置,可以满足用户多种能源需求,能够对资源配置进行供需优化整合。分布式能源依赖于先进的信息技术,采用智能化、网络化控制和远程遥控技术,可实现现场无人职守。同时,它也依靠于能源服务公司体系的社会化能源技术服务体系,实现投资、建设、运行和管理的专业化运作,以保障各能源系统的安全可靠运行。分布式能源系统的工艺流程是通过冷、热、电三联供技术,利用先进的燃气轮机或燃气内燃机燃烧洁净的天然气发电,再对做功后的余热进一步回收,用来制冷、供暖和生活热水,从而实现对能源的梯级利用,能够提高能源利用效率至80%-90%。图表3:天然气分布式能源的梯级利用&资料来源:前瞻产业研究院分布式能源行业研究小组整理分布式电源产品分类分布式电源通常是指分散布置在电力负荷附近、容量在数千瓦至数十兆瓦之间、为环境兼容、节能的发电装置。如燃气轮机、内燃机、太阳光伏、燃料电池、风力发电等。图表4:分布式能源分类 分类标准种类 容量单机或多机总容量为数十兆瓦的微型电厂 &容量为数千瓦至数千千瓦的分布式电源 使用能源利用天然气等不可再生但属于清洁能源的分布式电源 &利用可再生能源的分布式电源,如太阳能、水力、风能、地热和生物质能等 &利用氢气等新型能源通过直接化学反应的分布式电源 发电类型使用同步发电机的分布式电源 &使用非同步发电机的分布式电源 &采用逆变器的分布式电源 是否反送功率经电网接入点向电网反送功率的分布式电源 &接入电网但不向电网反送功率的分布式电源 资料来源:前瞻产业研究院分布式能源行业研究小组整理分布式能源行业政策环境分析分布式能源行业相关政策发展分布式能源是节能减排的重要途径之一。节能减排作为约束性指标纳入我国&十二五&规划,&十二五&期间单位GDP能耗要下降17%,分布式能源作为提高能源利用效率的一种重要方式,国家出台了一系列政策鼓励和支持分布式能源发展。图表5:分布式能源相关政策 时间政策内容 2010年8月《分布式电源接入电网技术规定》该规定从接入系统原则、电能质量、功率控制和电压调节、电压电流与频率响应特性、继电保护与安全自动装置、通信、电能计量、并网监测等九个方面明确了分布式能源介入35kV及以下电压等级电网应满足的技术要求 日《燃气冷热电三联供工程技术规程》该规程适用于以燃气为一次能源,发电机总容量小于或等于15MW,新建、改建、扩建的冷热电分布式能源系统的设计、施工、验收和运行,并规定联供系统的年平均综合利用率应大于70%。 日《&十二五&节能减排综合性工作方案》到2015年,全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤(按2005年价格计算)。&十二五&期间,实现节约能源6.7亿吨标准煤。2015年,全国化学需氧量和SO2排放总量分别控制在2347.6万吨、2086.4万吨;全国氨氮和NOx排放总量分别控制在238.0万吨、2046.2万吨。 2012年7月《分布式发电管理办法》、《分布式发电并网管理办法》明确鼓励各类法人以及个人投资分布式发电:鼓励具有法人资格的发电投资商、电力用户、微电网经营企业、专业能源服务公司和具备一定安装使用规模的个人投资建设分布式发电。 2011年10月《关于发展天然气分布式能源的指导意见》提出我国在&十二五&初期将启动一批天然气分布式能源示范项目,&十二五&期间建设1000个左右天然气分布式能源项目,并拟建设10个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。 日《分布式电源上网管理办法》国家能源局支持分布式能源无障碍、无缝隙并网发电,国家能源局也正在对《电力法》的修改进行相关工作,通过小范围修改,支持我国分布式能源发展。 资料来源:前瞻产业研究院分布式能源行业研究小组整理分布式能源行业并网标准发展分布式能源的最大障碍是并网和上网,最大的阻力来自于电力系统。在&十二五&促进能源生产与利用方式转变的大好形势下,电力系统的态度正快速发生转变,由先前的担忧与排斥变为积极主动地迎合参与。目前,国家电网公司在对分布式电源接入电网的相关技术进行研究的基础上,还制定出《分布式电源接入电网技术规定》。目前该规定已上报国家能源局进行审批。根据《分布式电源接入电网技术规定》,分布式电源接入电网系统的原则是,电源并入网后能有效输送电力并能确保电网的安全稳定运行,当公共连接点处并入一个以上电源时,应总体考虑影响,原则上电源总容量不宜超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%。其中200kV及以下分布式能源接入0.37kV电压等级电网;200kV以上分布式电源接入10kV以上电压等级电网。另有更具体的技术标准规范,包括分布式电源并网特性测试系列标准、分布式电源并网运行系列标准、分布式电源监控系统功能规范、分布式电源监控设备等已经制定规划,将分别发布。分布式能源行业发展状况分析我国分布式能源起步较晚,仅北京、上海、广东、四川等地发展相对较快。十几年来,我国已建了约40多个天然气分布式能源项目。约半数在运行,半数因电力并网、效益或技术等问题处于停顿状态。目前已建成投运的、影响力较大的项目主要有:北京奥运媒体村、中关村软件园、上海浦东国际机场、环球国际金融中心、北京燃气集团大楼、上海理工大学、广州大学城、四川大陆希望集团深蓝绿色能源中心、湖南长沙机场。据统计,目前国内已建和在建分布式能源项目装机总容量约540万千瓦,均以天然气分布式能源方式建设。图表6:截至2012年8月分布式能源总的情况(单位:万KW) 名称项目容量 上海市已建和在建项目20余个估计容量2万KW 北京市已建和在建项目10余个估计容量90多万KW 广东省广州大学城、顺德清远经济合作区、坪山项目等估计容量16万KW,另有柴油机改造216万KW 四川省工程总计106800KW估计容量13.2万KW 其他省、市、区胜动机械集团生产的燃气内燃机已销往全国29个省市的煤气、瓦斯气、焦化尾气、沼气、炭黑气、油、田面岩气、酒精气等发电市场152KW估计容量200万KW 总计约540万KW 资料来源:前瞻产业研究院分布式能源行业研究小组整理分布式能源系统可将高品质的电与低品质的冷和热这三种能量需求有效地统一,实现能源的梯级利用,使能源综合利用率进一步提高,可达到75%-90%,随着节能减排压力加大,全国各地分布式能源需求较大。2012年8月,陕西省表示将在&十二五&期间建设西安北客站、延安北新区等24个分布式能源项目,建成投产后,可实现年发电量67.4亿千瓦时,供热约3000万平方米。广州规划拟建49个分布式能源项目,&十二五&期间完成十个。具体内容详见前瞻产业研究院发布的《》。分布式能源行业国内领先企业达尔凯(中国)能源管理有限公司施耐德电气(中国)有限公司上海申能能源服务有限公司北京恩耐特分布能源技术有限公司新奥能源服务有限公司华电新能源发展有限公司宁波热电股份有限公司远大能源利用管理有限公司国能生物发电集团有限公司山东京能生物质发电有限公司&
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