核心提示:
分布式發(fā)電是將發(fā)電系統(tǒng)以小規(guī)模、分散式的方式布置在用戶附近,可獨(dú)立地輸出電、熱或冷能的系統(tǒng)。分布式發(fā)電具有更高的經(jīng)濟(jì)性、靈活性,同時有利于環(huán)境保護(hù),可滿足持續(xù)發(fā)展的要求。常見的分布式發(fā)電類型包括天然氣、沼氣發(fā)電、太陽能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、氫能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、小水電等,在國外應(yīng)用較為成熟。
根據(jù)世界分布式能源聯(lián)合會(WADE)《2006年分布式能源世界調(diào)查》報告,丹麥分布式能源發(fā)電量占本國總發(fā)電量的比例最高,達(dá)到53%,在芬蘭、德國、荷蘭、捷克已達(dá)38%,日本和印度分別達(dá)到14%和18%。
各國分布式發(fā)電的情況和特點(diǎn)不盡相同,對我國有一定的借鑒意義。
美國是世界上較早發(fā)展分布式發(fā)電的國家之一,2006年,美國有6000多座分布式發(fā)電站,僅大學(xué)校園就有200多個采用了分布式發(fā)電站供電。
分布式發(fā)電之所以在美國得以發(fā)展,其原因有以下幾點(diǎn):
(1)美國能源資源的分布有利于分布式發(fā)電的發(fā)展。美國中部以煤電為主、太平洋西部以水電為主、南部濱海以天然氣發(fā)電為主。由于油氣發(fā)電的CO2排放量較少,可減輕環(huán)境污染,而美國的油氣資源豐富,油氣管道分布較廣,因此,美國分布式發(fā)電裝置主要以利用油氣資源為主,而利用可再生能源的分布式發(fā)電站數(shù)量較少。
(2)美國電力供需格局有利于分布式發(fā)電的發(fā)展。美國電力供需以小范圍內(nèi)平衡為主,且趨向于利用當(dāng)?shù)仉娏俊S捎跉v史發(fā)展原因和出于自身利益的考慮,美國各電力公司負(fù)責(zé)本地區(qū)的電力供應(yīng),本地發(fā)電和用電一般自我平衡,區(qū)域間聯(lián)網(wǎng)只是為了相互備用、事故支援和調(diào)節(jié)余缺。美國電力市場開放以后,出于經(jīng)濟(jì)利益考慮,各電力公司相互買賣電力,但跨區(qū)電力交換比較少,電力輸送距離較短。用戶也偏向于利用當(dāng)?shù)仉娏Γ詼p少中間輸送環(huán)節(jié)的損耗。
(3)美國的電網(wǎng)政策有利于分布式發(fā)電的發(fā)展。2001年,美國頒布了IEEE—P1547/D08“關(guān)于分布式發(fā)電與電力系統(tǒng)互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)草案”,允許分布式發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行和向電網(wǎng)售電。美國有半數(shù)以上的分布式發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)連接,部分分布式發(fā)電系統(tǒng)在電網(wǎng)供電中斷時形成備用。
(4)美國政府相關(guān)政策推動了分布式發(fā)電的發(fā)展。美國政府在電力行業(yè)引入競爭機(jī)制,在保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時,積極鼓勵用戶采用分布式發(fā)電形式作為備用電源,積極扶持分布式發(fā)電的發(fā)展。近幾年,受全球氣候變化和國際溫室氣體減排的壓力,美國政府更加支持以可再生能源為主的分布式發(fā)電,各州為保證并延續(xù)傳統(tǒng)管理模式下由電力公司管理或資助的公益計劃,確立了支持可再生能源項(xiàng)目的方法,一些州還確立了補(bǔ)助方案、競爭性招標(biāo)程序和面向消費(fèi)者的融資方案等可再生能源分布式發(fā)電政策。
(5)美國先進(jìn)的發(fā)電技術(shù)有利于分布式發(fā)電的發(fā)展。美國分布式發(fā)電技術(shù)的基礎(chǔ)較好,多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)可用于分布式發(fā)電。分布式發(fā)電的渦輪技術(shù)、燃料電池和渦輪的混合裝置等技術(shù)具有很大的發(fā)展前景。光伏發(fā)電、冷熱電聯(lián)產(chǎn)等技術(shù)已逐步在居民和商業(yè)建筑等領(lǐng)域應(yīng)用,并可成為新的分布式發(fā)電方式。
日本也是較早采用分布式發(fā)電的國家,其大力發(fā)展可再生能源分布式發(fā)電。日本分布式發(fā)電的特點(diǎn)如下:
(1)日本的資源狀況決定了日本分布式發(fā)電的發(fā)展。日本能源資源匱乏,本國能源供應(yīng)不足,主要一次能源基本需要進(jìn)口。因此,為了減少對能源進(jìn)口的依賴,日本大力開發(fā)熱電聯(lián)產(chǎn)分布式發(fā)電和可再生能源發(fā)電。日本在開發(fā)推廣分布式發(fā)電系統(tǒng)時十分重視其與大電網(wǎng)的關(guān)系,制定了“分布式電源并網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)則”,以促進(jìn)分布式發(fā)電與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
(2)日本的分布式發(fā)電形式多樣,太陽能發(fā)電技術(shù)處于領(lǐng)先地位。日本分布式發(fā)電有單一的燃油發(fā)電形式,也有內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的熱電聯(lián)產(chǎn)形式等。日本的天然氣價格很高,燃?xì)獍l(fā)電很不經(jīng)濟(jì),因此研制了各種先進(jìn)的燃料電池,并大量生產(chǎn)太陽能光伏電池。日本將太陽能的研究開發(fā)重點(diǎn)放在低成本大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)方面,以促進(jìn)太陽能發(fā)電的實(shí)用化進(jìn)程。
(3)日本政府的政策促進(jìn)了分布式發(fā)電的發(fā)展。日本的高電價使得很大一部分工業(yè)企業(yè)自己發(fā)電,制造業(yè)30%以上的用電是由當(dāng)?shù)仄髽I(yè)發(fā)電廠供給的,這些大型企業(yè)的發(fā)電廠都以煤作燃料,其中約有16.7%的電力都以熱電聯(lián)產(chǎn)的形式供應(yīng)。日本的熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展得益于該國實(shí)施的高折舊和初始低稅貸款政策,日本發(fā)展銀行為熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目提供低息貸款,給地方主要供熱和制冷項(xiàng)目以投資成本15%的補(bǔ)助,而其他發(fā)電形式并沒有這類補(bǔ)助,優(yōu)惠的財稅政策刺激了投資動機(jī)。
歐洲電力的發(fā)展與美國和日本有所不同,更加強(qiáng)調(diào)對環(huán)境的保護(hù)和可再生能源發(fā)電的發(fā)展,下面以丹麥和英國為例,介紹歐洲分布式發(fā)電的發(fā)展情況。
丹麥分布式發(fā)電的特點(diǎn)如下:
(1)丹麥的分布式發(fā)電形式以熱電聯(lián)產(chǎn)和可再生能源為主。1990年以來,丹麥的大型凝氣發(fā)電廠裝機(jī)容量沒有增加,新增的電力裝機(jī)容量主要是安裝在用戶側(cè)(特別是工業(yè)用戶)和小型區(qū)域化的分布式能源電站、可再生能源發(fā)電項(xiàng)目。丹麥的分布式發(fā)電系統(tǒng)一般直供本地負(fù)荷,其依靠在能源消費(fèi)地區(qū)附近安裝太陽能電池板或燃?xì)廨啓C(jī)等小型發(fā)電設(shè)備來有效補(bǔ)充或取代集中供電系統(tǒng)。消費(fèi)者不僅可以從電網(wǎng)購電,而且可以向電網(wǎng)銷售電力。
(2)丹麥政府鼓勵發(fā)展分布式發(fā)電,并制定了一系列行之有效的法律、政策和稅制。為了鼓勵發(fā)展分布式發(fā)電,丹麥政府先后制定了《供熱法》、《電力供應(yīng)法》、《全國天然氣供應(yīng)法》,明確了支持分布式發(fā)電發(fā)展的相關(guān)法律的條款和細(xì)則。其《電力供應(yīng)法》規(guī)定,電網(wǎng)公司必須優(yōu)先購買熱電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)的電量,而消費(fèi)者有義務(wù)優(yōu)先使用熱電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)的電量。
英國分布式發(fā)電的特點(diǎn)如下:
(1)英國分布式發(fā)電政策的制定主要著眼于環(huán)保和溫室氣體減排。英國制定了相關(guān)政策,鼓勵每個家庭都擁有小型的發(fā)電設(shè)備。英國新建的電網(wǎng)項(xiàng)目多采用交互式供電,可將家用剩余電能反送到電網(wǎng)中。
(2)英國為促進(jìn)熱電聯(lián)產(chǎn)和可再生能源分布式發(fā)電的發(fā)展,提出了一系列扶持政策。英國政府提出:到2010年將熱電聯(lián)產(chǎn)式分布式發(fā)電的裝機(jī)容量增加至1000萬千瓦,對其所用燃料免收氣候變化稅;免收熱電聯(lián)產(chǎn)電廠的商業(yè)稅;對安裝了熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的工業(yè)部門只征收80%的氣候變化稅;鼓勵配電網(wǎng)運(yùn)行部門降低分布式發(fā)電電力入網(wǎng)費(fèi)用,要求對從分布式發(fā)電處輸入和向分布式發(fā)電輸出的電力實(shí)行分開計量。
從國外的發(fā)展趨勢來看,分布式發(fā)電擁有廣闊的應(yīng)用前景。我國分布式能源的發(fā)展戰(zhàn)略已寫入了國家“十二五”發(fā)展規(guī)劃。去年4月,國家能源局下發(fā)了《發(fā)展天然氣分布式能源指導(dǎo)意見征求意見函》,提出到2020年,在全國規(guī)模以上城市推廣使用分布式能源系統(tǒng),裝機(jī)容量達(dá)到5000萬千瓦,并擬建設(shè)10個具有各類典型特征的分布式能源示范區(qū)域。國家能源局也提出,“十二五”期間,將在太陽能、風(fēng)能占優(yōu)勢的地區(qū)建設(shè)微電網(wǎng)示范區(qū),同時還將推動建設(shè)100座新能源示范城市。這對于分布式發(fā)電的發(fā)展具有指導(dǎo)意義,也將有助于各地節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。目前需要結(jié)合各地的資源特點(diǎn),因地制宜發(fā)展分布式發(fā)電,加強(qiáng)對分布式發(fā)電規(guī)劃與立項(xiàng)管理、并網(wǎng)管理、運(yùn)營模式、電價機(jī)制、優(yōu)惠政策等的研究,使分布式發(fā)電系統(tǒng)能夠健康有序發(fā)展,發(fā)揮其作為大電網(wǎng)供電有益補(bǔ)充的作用。
根據(jù)世界分布式能源聯(lián)合會(WADE)《2006年分布式能源世界調(diào)查》報告,丹麥分布式能源發(fā)電量占本國總發(fā)電量的比例最高,達(dá)到53%,在芬蘭、德國、荷蘭、捷克已達(dá)38%,日本和印度分別達(dá)到14%和18%。
各國分布式發(fā)電的情況和特點(diǎn)不盡相同,對我國有一定的借鑒意義。
美國是世界上較早發(fā)展分布式發(fā)電的國家之一,2006年,美國有6000多座分布式發(fā)電站,僅大學(xué)校園就有200多個采用了分布式發(fā)電站供電。
分布式發(fā)電之所以在美國得以發(fā)展,其原因有以下幾點(diǎn):
(1)美國能源資源的分布有利于分布式發(fā)電的發(fā)展。美國中部以煤電為主、太平洋西部以水電為主、南部濱海以天然氣發(fā)電為主。由于油氣發(fā)電的CO2排放量較少,可減輕環(huán)境污染,而美國的油氣資源豐富,油氣管道分布較廣,因此,美國分布式發(fā)電裝置主要以利用油氣資源為主,而利用可再生能源的分布式發(fā)電站數(shù)量較少。
(2)美國電力供需格局有利于分布式發(fā)電的發(fā)展。美國電力供需以小范圍內(nèi)平衡為主,且趨向于利用當(dāng)?shù)仉娏俊S捎跉v史發(fā)展原因和出于自身利益的考慮,美國各電力公司負(fù)責(zé)本地區(qū)的電力供應(yīng),本地發(fā)電和用電一般自我平衡,區(qū)域間聯(lián)網(wǎng)只是為了相互備用、事故支援和調(diào)節(jié)余缺。美國電力市場開放以后,出于經(jīng)濟(jì)利益考慮,各電力公司相互買賣電力,但跨區(qū)電力交換比較少,電力輸送距離較短。用戶也偏向于利用當(dāng)?shù)仉娏Γ詼p少中間輸送環(huán)節(jié)的損耗。
(3)美國的電網(wǎng)政策有利于分布式發(fā)電的發(fā)展。2001年,美國頒布了IEEE—P1547/D08“關(guān)于分布式發(fā)電與電力系統(tǒng)互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)草案”,允許分布式發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行和向電網(wǎng)售電。美國有半數(shù)以上的分布式發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)連接,部分分布式發(fā)電系統(tǒng)在電網(wǎng)供電中斷時形成備用。
(4)美國政府相關(guān)政策推動了分布式發(fā)電的發(fā)展。美國政府在電力行業(yè)引入競爭機(jī)制,在保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時,積極鼓勵用戶采用分布式發(fā)電形式作為備用電源,積極扶持分布式發(fā)電的發(fā)展。近幾年,受全球氣候變化和國際溫室氣體減排的壓力,美國政府更加支持以可再生能源為主的分布式發(fā)電,各州為保證并延續(xù)傳統(tǒng)管理模式下由電力公司管理或資助的公益計劃,確立了支持可再生能源項(xiàng)目的方法,一些州還確立了補(bǔ)助方案、競爭性招標(biāo)程序和面向消費(fèi)者的融資方案等可再生能源分布式發(fā)電政策。
(5)美國先進(jìn)的發(fā)電技術(shù)有利于分布式發(fā)電的發(fā)展。美國分布式發(fā)電技術(shù)的基礎(chǔ)較好,多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)可用于分布式發(fā)電。分布式發(fā)電的渦輪技術(shù)、燃料電池和渦輪的混合裝置等技術(shù)具有很大的發(fā)展前景。光伏發(fā)電、冷熱電聯(lián)產(chǎn)等技術(shù)已逐步在居民和商業(yè)建筑等領(lǐng)域應(yīng)用,并可成為新的分布式發(fā)電方式。
日本也是較早采用分布式發(fā)電的國家,其大力發(fā)展可再生能源分布式發(fā)電。日本分布式發(fā)電的特點(diǎn)如下:
(1)日本的資源狀況決定了日本分布式發(fā)電的發(fā)展。日本能源資源匱乏,本國能源供應(yīng)不足,主要一次能源基本需要進(jìn)口。因此,為了減少對能源進(jìn)口的依賴,日本大力開發(fā)熱電聯(lián)產(chǎn)分布式發(fā)電和可再生能源發(fā)電。日本在開發(fā)推廣分布式發(fā)電系統(tǒng)時十分重視其與大電網(wǎng)的關(guān)系,制定了“分布式電源并網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)則”,以促進(jìn)分布式發(fā)電與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
(2)日本的分布式發(fā)電形式多樣,太陽能發(fā)電技術(shù)處于領(lǐng)先地位。日本分布式發(fā)電有單一的燃油發(fā)電形式,也有內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的熱電聯(lián)產(chǎn)形式等。日本的天然氣價格很高,燃?xì)獍l(fā)電很不經(jīng)濟(jì),因此研制了各種先進(jìn)的燃料電池,并大量生產(chǎn)太陽能光伏電池。日本將太陽能的研究開發(fā)重點(diǎn)放在低成本大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)方面,以促進(jìn)太陽能發(fā)電的實(shí)用化進(jìn)程。
(3)日本政府的政策促進(jìn)了分布式發(fā)電的發(fā)展。日本的高電價使得很大一部分工業(yè)企業(yè)自己發(fā)電,制造業(yè)30%以上的用電是由當(dāng)?shù)仄髽I(yè)發(fā)電廠供給的,這些大型企業(yè)的發(fā)電廠都以煤作燃料,其中約有16.7%的電力都以熱電聯(lián)產(chǎn)的形式供應(yīng)。日本的熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展得益于該國實(shí)施的高折舊和初始低稅貸款政策,日本發(fā)展銀行為熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目提供低息貸款,給地方主要供熱和制冷項(xiàng)目以投資成本15%的補(bǔ)助,而其他發(fā)電形式并沒有這類補(bǔ)助,優(yōu)惠的財稅政策刺激了投資動機(jī)。
歐洲電力的發(fā)展與美國和日本有所不同,更加強(qiáng)調(diào)對環(huán)境的保護(hù)和可再生能源發(fā)電的發(fā)展,下面以丹麥和英國為例,介紹歐洲分布式發(fā)電的發(fā)展情況。
丹麥分布式發(fā)電的特點(diǎn)如下:
(1)丹麥的分布式發(fā)電形式以熱電聯(lián)產(chǎn)和可再生能源為主。1990年以來,丹麥的大型凝氣發(fā)電廠裝機(jī)容量沒有增加,新增的電力裝機(jī)容量主要是安裝在用戶側(cè)(特別是工業(yè)用戶)和小型區(qū)域化的分布式能源電站、可再生能源發(fā)電項(xiàng)目。丹麥的分布式發(fā)電系統(tǒng)一般直供本地負(fù)荷,其依靠在能源消費(fèi)地區(qū)附近安裝太陽能電池板或燃?xì)廨啓C(jī)等小型發(fā)電設(shè)備來有效補(bǔ)充或取代集中供電系統(tǒng)。消費(fèi)者不僅可以從電網(wǎng)購電,而且可以向電網(wǎng)銷售電力。
(2)丹麥政府鼓勵發(fā)展分布式發(fā)電,并制定了一系列行之有效的法律、政策和稅制。為了鼓勵發(fā)展分布式發(fā)電,丹麥政府先后制定了《供熱法》、《電力供應(yīng)法》、《全國天然氣供應(yīng)法》,明確了支持分布式發(fā)電發(fā)展的相關(guān)法律的條款和細(xì)則。其《電力供應(yīng)法》規(guī)定,電網(wǎng)公司必須優(yōu)先購買熱電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)的電量,而消費(fèi)者有義務(wù)優(yōu)先使用熱電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)的電量。
英國分布式發(fā)電的特點(diǎn)如下:
(1)英國分布式發(fā)電政策的制定主要著眼于環(huán)保和溫室氣體減排。英國制定了相關(guān)政策,鼓勵每個家庭都擁有小型的發(fā)電設(shè)備。英國新建的電網(wǎng)項(xiàng)目多采用交互式供電,可將家用剩余電能反送到電網(wǎng)中。
(2)英國為促進(jìn)熱電聯(lián)產(chǎn)和可再生能源分布式發(fā)電的發(fā)展,提出了一系列扶持政策。英國政府提出:到2010年將熱電聯(lián)產(chǎn)式分布式發(fā)電的裝機(jī)容量增加至1000萬千瓦,對其所用燃料免收氣候變化稅;免收熱電聯(lián)產(chǎn)電廠的商業(yè)稅;對安裝了熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的工業(yè)部門只征收80%的氣候變化稅;鼓勵配電網(wǎng)運(yùn)行部門降低分布式發(fā)電電力入網(wǎng)費(fèi)用,要求對從分布式發(fā)電處輸入和向分布式發(fā)電輸出的電力實(shí)行分開計量。
從國外的發(fā)展趨勢來看,分布式發(fā)電擁有廣闊的應(yīng)用前景。我國分布式能源的發(fā)展戰(zhàn)略已寫入了國家“十二五”發(fā)展規(guī)劃。去年4月,國家能源局下發(fā)了《發(fā)展天然氣分布式能源指導(dǎo)意見征求意見函》,提出到2020年,在全國規(guī)模以上城市推廣使用分布式能源系統(tǒng),裝機(jī)容量達(dá)到5000萬千瓦,并擬建設(shè)10個具有各類典型特征的分布式能源示范區(qū)域。國家能源局也提出,“十二五”期間,將在太陽能、風(fēng)能占優(yōu)勢的地區(qū)建設(shè)微電網(wǎng)示范區(qū),同時還將推動建設(shè)100座新能源示范城市。這對于分布式發(fā)電的發(fā)展具有指導(dǎo)意義,也將有助于各地節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。目前需要結(jié)合各地的資源特點(diǎn),因地制宜發(fā)展分布式發(fā)電,加強(qiáng)對分布式發(fā)電規(guī)劃與立項(xiàng)管理、并網(wǎng)管理、運(yùn)營模式、電價機(jī)制、優(yōu)惠政策等的研究,使分布式發(fā)電系統(tǒng)能夠健康有序發(fā)展,發(fā)揮其作為大電網(wǎng)供電有益補(bǔ)充的作用。