國內(nèi)分布式能源發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用前景

向楠 李鵬 張雪芹 許凱

摘 ?要：分布式能源因其在能源結(jié)構(gòu)和能源安全方面的優(yōu)勢被認(rèn)為是未來能源的終極利用形式，也是我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要組成。發(fā)達(dá)國家分布式能源發(fā)展開始較早，對我國分布式能源的發(fā)展具有一定的借鑒意義。通過分析國內(nèi)主要分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展優(yōu)勢及制約因素，提出不同系統(tǒng)未來的發(fā)展展望。并通過分析典型城市總結(jié)我國分布式能源的發(fā)展現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：能源 ?燃?xì)夥植际侥茉??光伏光熱分布式能源

中圖分類號：TM611 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）06（c）-0038-07

隨著國民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，我國對能源的需求不斷增加。同時，世界各國對環(huán)境保護(hù)的要求逐漸增加。為了滿足我國對能源和環(huán)保的雙向需求，驅(qū)動社會的良性發(fā)展，保證電力供給的安全可靠，能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級。區(qū)別于傳統(tǒng)的發(fā)電模式，指以滿足特定用戶需要并可以與現(xiàn)有電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行匹配聯(lián)動運(yùn)行的一種供能系統(tǒng)。

分布式能源的發(fā)展離不開政策對其的推動，支持力度也是由最初的宏觀鼓勵到實(shí)質(zhì)性的支持。我國分布式能源的發(fā)展具有4種模式：獨(dú)立運(yùn)行、并網(wǎng)不上網(wǎng)、并網(wǎng)上網(wǎng)以及發(fā)電量全部電量上網(wǎng)。不同模式對不同時期、不同地區(qū)、不同利益集團(tuán)均有特殊意義[1]（見圖1、圖2）。

1 ?國內(nèi)外分布式能源發(fā)展?fàn)顩r

1.1 國外分布式能源發(fā)展?fàn)顩r

近年來，基于環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等諸多原因，世界各國均在積極尋求清潔能源的發(fā)展，其中分布式能源成為了發(fā)展的重點(diǎn)。相對于集中式發(fā)電，分布式的諸多優(yōu)勢已顯現(xiàn)出來，如能效高、能源自足、可靠性高、環(huán)境污染小等。目前，分布式能源已在美國、日本、丹麥、德國等發(fā)達(dá)國家得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)《BP世界能源統(tǒng)計》，2017年全球一次能源消費(fèi)強(qiáng)勁增長，主要由天然氣和可再生能源引領(lǐng)[2]。隨著技術(shù)的成熟、政策的支持、商業(yè)模式的不斷創(chuàng)新，我國分布式能源也迎來了穩(wěn)步增長期。

（1）美國。

美國從20世紀(jì)70年代末期開始發(fā)展分布式能源，分別從節(jié)能與環(huán)保兩個出發(fā)點(diǎn)推進(jìn)分布式能源的發(fā)展。環(huán)保署專門成立了分布式能源協(xié)作小組，明確分布式能源是經(jīng)濟(jì)可行的清潔能源解決方案，且視為國家首要事務(wù)之一。

美國分布式能源以天然氣為主，光伏等其他分布式能源較少，占比分別為71%和29%，應(yīng)用項(xiàng)目類型集中在工業(yè)和制造業(yè)領(lǐng)域[1]，熱電聯(lián)產(chǎn)總裝機(jī)容量超過美國發(fā)電量的15%[3]。目前，美國能源部認(rèn)為，美國分布式能源的發(fā)展?jié)摿€有110～150GW，其中，工業(yè)領(lǐng)域的分布式能源潛力為70～90GW，商業(yè)及民用領(lǐng)域的分布式能源潛力為40～60GW。同時美國政府發(fā)布多項(xiàng)鼓勵政策，如減免部分投資稅、縮短資產(chǎn)折舊年限、簡化經(jīng)營許可程序、項(xiàng)目并網(wǎng)等，調(diào)動項(xiàng)目投資的積極性。這些配套政策提高了項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性，鼓勵和推動了分布式能源項(xiàng)目的發(fā)展。

（2）日本。

受資源和位置限制，日本很早就開始重視節(jié)能減排技術(shù)的推廣。日本分布式發(fā)電以熱電聯(lián)產(chǎn)和太陽能光伏發(fā)電為主，商業(yè)分布式發(fā)電項(xiàng)目主要用于醫(yī)院、飯店、公共休閑娛樂設(shè)施等;工業(yè)分布式發(fā)電項(xiàng)目主要用于化工、制造業(yè)、電力、鋼鐵等行業(yè)。據(jù)日本經(jīng)濟(jì)貿(mào)易產(chǎn)業(yè)?。∕ETI）預(yù)計，到2030年，日本熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)容量將可能達(dá)到1630萬kW，并計劃在2030年前分布式能源系統(tǒng)發(fā)電量將占總電力供應(yīng)的20%。

政策方面，日本政府通過特殊稅費(fèi)、低息貸款、投資補(bǔ)貼、新技術(shù)發(fā)展補(bǔ)貼等方式，保證分布式能源項(xiàng)目的投資回報，大力推廣分布式能源項(xiàng)目，提高能源利用效率。東京政府以2020年奧運(yùn)會為契機(jī)，制定了8大城市戰(zhàn)略和25個政策方針，其中之一即為構(gòu)建智能能源城市。為此東京都政府推出了“智能能源區(qū)域形成推進(jìn)事業(yè)”的補(bǔ)助制度，2015—2019年預(yù)計投入55億日元，補(bǔ)助熱電融通網(wǎng)絡(luò)及熱電聯(lián)產(chǎn)等項(xiàng)目的初期投資費(fèi)用[4]。

（3）丹麥。

丹麥?zhǔn)鞘澜缟夏茉蠢眯首罡叩膰遥?0%以上的區(qū)域供熱能源采用熱電聯(lián)產(chǎn)方式產(chǎn)生，分布式發(fā)電量超過全部發(fā)電量的50%。丹麥以其風(fēng)電產(chǎn)業(yè)和大規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電聞名世界。早在1975—2000年，丹麥已經(jīng)減少30%用于住宅供暖的化石能源消費(fèi)。20世紀(jì)90年代，熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）已經(jīng)被丹麥的城鎮(zhèn)、村莊以及住宅落戶廣泛應(yīng)用，形成了小型CHP與區(qū)域供暖相結(jié)合的系統(tǒng)[5]。

丹麥對于分布式能源采取了一系列明確的鼓勵政策，先后制定了《供熱法》《電力供應(yīng)法》和《全國天然氣供應(yīng)法》等，在法律上明確了保護(hù)和支持立場。《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)的電能，而消費(fèi)者有義務(wù)優(yōu)先使用熱電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)的電能。

（4）德國。

德國的分布式能源利用以可再生能源為主，是全球推廣分布式光伏發(fā)電最成功的國家之一。截至2017年底，德國光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到41.7GW，主要應(yīng)用形式為屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)。以天然氣為燃料的小型熱電聯(lián)供設(shè)備（CHP）在德國也占有相當(dāng)市場，德國對其支持政策體現(xiàn)在多方面，如：CHP向公共電網(wǎng)售電實(shí)行“優(yōu)先價格法”;全年能效超70%，享受退稅優(yōu)惠等。分布式能源微型化在德國也已實(shí)現(xiàn)，極適用于家庭用戶。同時德國也涌現(xiàn)了如西門子公司等全球卓越的分布式能源技術(shù)領(lǐng)跑者。德國2050年能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型計劃見表1[6]。

1.2 我國分布式能源發(fā)展?fàn)顩r

隨著我國持續(xù)推進(jìn)能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，推動能源發(fā)展方式由粗放式向提質(zhì)增效轉(zhuǎn)變，天然氣、光伏、地?zé)崮艿确植际侥茉矗殉蔀槲覈鴳?yīng)對氣候變化、保障能源安全的重要內(nèi)容，勢必會在新一輪能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要地位。截至2017年，我國累計分布式裝機(jī)容量為16.58億kW。北京、上海和廣州等地率先開展了多個分布式冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的示范性項(xiàng)目建設(shè)，取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和社會效益。據(jù)統(tǒng)計，2017年燃?xì)獍l(fā)電、風(fēng)電、光伏等各類能源利用形式在國家政策調(diào)控下各有增長，其中光伏發(fā)電增長尤其迅速。2018年光伏分布式能源新增裝機(jī)量達(dá)到20.96GW。隨著我國能源結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，城鎮(zhèn)化率不斷提高，分布式能源潛在市場廣闊。

但總體而言，我國分布式能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍處于初期，存在受政策影響程度大、缺少整體發(fā)展規(guī)劃、核心設(shè)備需引進(jìn)等問題[6]。針對于此，國家及地方正在積極出臺相應(yīng)政策，完善指導(dǎo)和推動分布式能源的健康高效發(fā)展;國家發(fā)展與改革委員會、能源局聯(lián)合發(fā)布《依托能源工程推進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》，推進(jìn)分布式能源基礎(chǔ)裝備研發(fā)制造，同時鼓勵與擁有先進(jìn)分布式能源技術(shù)的國外企業(yè)開展國際合作。隨著競爭性電力市場的開放，“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源示范項(xiàng)目、多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程效果逐漸顯現(xiàn)，我們分布式能源市場正快速打開。

2 ?兩種典型分布式能源發(fā)展的優(yōu)勢和瓶頸

2.1 光伏光熱分布式能源

分布式太陽能系統(tǒng)以其對能源的利用方式可以分為3種。第一種是直接吸收太陽輻射的熱量用于生活熱水或供熱（制冷）的太陽能熱利用型分布式能源;第二種是將熱量通過傳熱介質(zhì)收集后直接或間接帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電;第三種是以光伏發(fā)電技術(shù)為核心技術(shù)將輻射能量直接用于發(fā)電。第一種在我國發(fā)展時間最長，技術(shù)和市場也最為成熟，以下主要分析后兩種新興利用方式。

2.1.1 發(fā)展優(yōu)勢

（1）環(huán)境友好、可再生。太陽能屬于新能源、清潔能源、可再生能源，對社會的可持續(xù)發(fā)展、綠色健康節(jié)能發(fā)展都具有十分重要的意義。不僅如此，光伏光熱發(fā)電的過程中可以達(dá)到零排放、零噪聲污染，可以在居民區(qū)內(nèi)安裝且不會對日常生活造成影響，是典型分布式能源概念的詮釋。對我國在能源結(jié)構(gòu)方面的轉(zhuǎn)型升級起到了積極的推動作用。

（2）政策紅利。光伏光熱分布式能源系統(tǒng)的市場應(yīng)用離不開政策導(dǎo)向的作用，包括對光伏光熱發(fā)電進(jìn)行政策性補(bǔ)貼，享受用戶側(cè)電價。政策對相關(guān)產(chǎn)業(yè)方向的引導(dǎo)作用不僅局限于政策補(bǔ)貼，還在于對未來該產(chǎn)業(yè)方向的發(fā)展給出前瞻性的政策支持。

（3）應(yīng)用范圍廣泛。我國屬于太陽能資源豐富的國家，全國總面積2/3以上地區(qū)年日照時數(shù)大于2000h，年輻射量大于5000MJ/m2。全國陸地面積每年接收的太陽輻射總量為3.3×103～8.4×103MJ/m2，相當(dāng)于2.4×104億標(biāo)準(zhǔn)煤的儲量。太陽能資源豐富便于獲取，且具有環(huán)境普適性，尤其適宜于孤島型城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村的使用。

（4）光伏發(fā)電可同時利用直射光和散射光，安裝區(qū)域的選擇范圍很廣，可安裝于負(fù)荷中心或工業(yè)廠房屋頂?shù)任恢谩?/p>

（5）光熱發(fā)電可通過傳熱介質(zhì)進(jìn)行熱儲存，與常用的電化學(xué)儲能系統(tǒng)相比，使用壽命長、損耗小。

2.1.2 制約因素

（1）發(fā)電存在波動性。光伏發(fā)電由于受季節(jié)性、氣候性以及時段性的限制，不能像傳統(tǒng)電網(wǎng)一樣提供穩(wěn)定、源源不斷的電量，并且會對并入的電網(wǎng)造成一定的沖擊。這是制約光伏分布式能源發(fā)展的最大問題。目前最佳的處理方法是在發(fā)電側(cè)增設(shè)儲能系統(tǒng)，保證供電的穩(wěn)定性，但是需要增加相應(yīng)的設(shè)備投資。對于儲能系統(tǒng)的設(shè)備可循環(huán)次數(shù)、電解質(zhì)泄露等問題仍存在一定的疑慮，并且儲能系統(tǒng)的成本雖然與2015年相比已經(jīng)下降了將近50%，但每千瓦時的成本仍需要2000元。因此，儲能系統(tǒng)目前只是在示范工程中進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用，還不具備市場大規(guī)?；瘧?yīng)用的能力。

（2）光熱發(fā)電對系統(tǒng)安裝的地理?xiàng)l件要求高，需要安裝在太陽能直射較好的地方，同時占地面積也較大。除此之外，光熱發(fā)電成本是光伏發(fā)電成本的2～3倍，只有在規(guī)模足夠大的前提下，才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。以上兩點(diǎn)是制約光熱發(fā)電發(fā)展的主要因素，大體量的投資使投資者望而卻步，又在客觀上延緩了光熱發(fā)電成本的下降。

（3）光伏發(fā)電能量轉(zhuǎn)化效率只有10%～20%。光伏電池板在生產(chǎn)過程中存在一定的污染。發(fā)電過程對太陽輻射要求較高，發(fā)電穩(wěn)定性較差，配置的儲能系統(tǒng)多為電化學(xué)儲能。

2.1.3 發(fā)展展望

太陽能分布式能源是對清潔可再生能源的充分應(yīng)用，促進(jìn)了我國能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級，緩解了傳統(tǒng)化石資源對環(huán)境的污染和破壞，具有替代傳統(tǒng)能源的潛力。

（1）隨著光伏發(fā)電相關(guān)政策的改變，目前市場將呈現(xiàn)無補(bǔ)貼項(xiàng)目與補(bǔ)貼項(xiàng)目共存狀態(tài)，促使光伏發(fā)電成本和價格步入“快速下降通道”，預(yù)計2022年內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的平價上網(wǎng)。

（2）光熱發(fā)電不具有衰竭的風(fēng)險，與傳統(tǒng)火力發(fā)電存在共性，適合集中式大規(guī)模發(fā)電。其儲熱成本低且效率高，年發(fā)電小時數(shù)長，可以與其他發(fā)電有效契合，是最具有條件逐步替代火電，擔(dān)當(dāng)基礎(chǔ)電力負(fù)荷的新能源。

2.2 天然氣分布式能源

我國國家發(fā)展改革委、財政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、國家能源局四部委聯(lián)合發(fā)文的《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》（2011）中明確天然氣分布式能源是指：利用天然氣為燃料，通過冷熱電三聯(lián)供等方式實(shí)現(xiàn)能源的梯級利用，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，是天然氣高效利用的重要方式。

2.2.1 發(fā)展優(yōu)勢

（1）能源有效利用率高。通過合理的能量梯級利用方案，天然氣分布式能源系統(tǒng)的能源利用率可高達(dá)85%，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電效率（30%～55%）。

（2）天然氣是傳統(tǒng)能源和未來新能源之間最佳的過渡能源。傳統(tǒng)能源如煤、石油等在燃燒過程中會釋放出大量的空氣污染物，隨著社會發(fā)展的發(fā)展，環(huán)境保護(hù)與社會發(fā)展需要和諧共存，不能以犧牲環(huán)境為代價而只強(qiáng)調(diào)加速社會發(fā)展。天然氣是清潔能源，燃燒不會產(chǎn)生污染物。同時，可再生新能源，如太陽能、風(fēng)能、水能、潮汐能、核能等，雖然經(jīng)過了長時間的研究發(fā)展，目前仍存在相應(yīng)的弊端，尚不具備替代傳統(tǒng)能源的能力，只能作為傳統(tǒng)能源的補(bǔ)充。而在新能源替代傳統(tǒng)能源這個漫長的過程中，就需要天然氣這種清潔、利用方式簡單、供應(yīng)穩(wěn)定的能源先對市場上的傳統(tǒng)能源進(jìn)行初步替代。

（3）天然氣分布式能源可中斷的特性，有效緩解用電峰谷差。常規(guī)電網(wǎng)覆蓋范圍廣泛，一旦發(fā)生斷電事故影響范圍也廣。天然氣分布式能源以天然氣作為能源，特殊需求建筑可自行儲備天然氣，可靠性高于傳統(tǒng)電網(wǎng)。

（4）政策支持?！赌茉窗l(fā)展“十三五”規(guī)劃》《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014—2020年）》《大氣污染防治行動計劃》均提出，在京津冀魯、長三角、珠三角等大氣污染重點(diǎn)防控區(qū)，鼓勵發(fā)展天然氣分布式冷熱電聯(lián)供項(xiàng)目，結(jié)合熱負(fù)荷需求適度發(fā)展燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)項(xiàng)目。2016年11月份發(fā)布的《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃（2016—2020年），2017年6月發(fā)布的《加快推進(jìn)天然氣利用的意見》都對天然氣分布式能源的發(fā)展起到了實(shí)質(zhì)性的促進(jìn)作用[7]。

2.2.2 制約因素

第一，分布式能源站發(fā)展的根本是節(jié)能，但是目前國內(nèi)分布式能源站的節(jié)能效果尚未達(dá)到國外節(jié)能技術(shù)水平。主要原因是分布式能源站對系統(tǒng)集成能力要求較高，而我國目前在這方面的水平相對較低[8]。

第二，燃?xì)夥植际侥茉茨壳巴顿Y收益較差。主要表現(xiàn)在：技術(shù)、設(shè)備成本較高，國產(chǎn)化程度偏低;天然氣氣源不足，價格偏高;電力上網(wǎng)困難、售價較低。江蘇省除江蘇鳳凰數(shù)據(jù)中心及鹽城亭湖醫(yī)院項(xiàng)目具有收益外，其余項(xiàng)目均虧損[7]。

第三，實(shí)際負(fù)荷不足。區(qū)域天然氣分布式能源方案設(shè)計需要對該地區(qū)的冷熱負(fù)荷進(jìn)行計算，當(dāng)負(fù)荷預(yù)測不夠準(zhǔn)確時，實(shí)際投運(yùn)的設(shè)備機(jī)組選型就會偏大，導(dǎo)致部分機(jī)組非滿負(fù)荷運(yùn)行，分布式能源系統(tǒng)的綜合能源利用效率就會相應(yīng)減少。

2.2.3 發(fā)展展望

任洪波等人選取上海市典型辦公樓、醫(yī)院和賓館作為研究對象，計算建筑能耗、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境性和節(jié)能性。通過對比得到雙源型分布式能源系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能性、環(huán)保性3個方面具有良好表現(xiàn)，并且對燃?xì)夂碗娏φ{(diào)峰有較好的意義，可望為今后燃?xì)夥植际侥茉吹膽?yīng)用于推廣提供新的思路與模式，促進(jìn)我國燃?xì)夥植际侥茉吹目焖侔l(fā)展[9]。在分布式能源發(fā)電上網(wǎng)政策尚未普及的地區(qū)，雙源型系統(tǒng)更具有市場競爭力。

第一，政策上的支持既是優(yōu)勢也是制約因素。目前天然氣分布式能源的發(fā)展基本依賴于政策的支持和推動，市場推動能力較低。對于這種現(xiàn)象，加快低成本設(shè)備、系統(tǒng)的研發(fā)是最佳途徑。

第二，我國天然氣供需平衡情況不容樂觀，根據(jù)《2019—2025年中國天然氣行業(yè)市場供需預(yù)測及發(fā)展前景預(yù)測報告》天然氣消費(fèi)量具有較強(qiáng)的季節(jié)性，一、四季度需求量較為旺盛，二、三季度為需求淡季。2017年全國天然氣消費(fèi)呈現(xiàn)淡季不淡、旺季更旺的特點(diǎn)。同時，2017年我國天然氣對外依存度高達(dá)39%。天然氣的供需不平衡是制約天然氣分布式能源發(fā)展的重要原因。

3 ?部分區(qū)域的分布式能源應(yīng)用現(xiàn)狀

我國天然氣分布式能源項(xiàng)目主要分布在環(huán)渤海、長三角、珠三角以及川渝等地區(qū)[10]（見表2）。

3.1 北京

3.1.1 政策背景

在國家《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》等相關(guān)政策的指導(dǎo)下，結(jié)合現(xiàn)有能源布局及環(huán)境狀況，北京市針對區(qū)域分布式能源的發(fā)展提出了相應(yīng)的發(fā)展規(guī)劃、實(shí)施指導(dǎo)意見和補(bǔ)償措施等相關(guān)政策，更具針對性和實(shí)施性地指導(dǎo)了分布式能源項(xiàng)目的推進(jìn)和落地（見表3）。

總體規(guī)劃中，《北京市“十三五”時期能源發(fā)展規(guī)劃》提出優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，加快開展壓減燃煤和燃?xì)庠O(shè)施體系完善工作，有序發(fā)展中小型天然氣分布式能源系統(tǒng)?！丁笆濉睍r期新能源和可再生能源發(fā)展規(guī)劃》提出，到2020年，北京新能源和可再生能源開發(fā)利用總量達(dá)到620萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，較2015年增長35%以上，占全市能源消費(fèi)總量的比重達(dá)到8%以上，其中，新增光伏發(fā)電裝機(jī)容量100萬kW、新增地?zé)峒盁岜美妹娣e2000萬m2;相關(guān)鼓勵政策，根據(jù)《北京市分布式光伏發(fā)電獎勵資金管理辦法》，并網(wǎng)發(fā)電的分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目，市級財政按項(xiàng)目實(shí)際發(fā)電量給予獎勵，獎勵標(biāo)準(zhǔn)為0.3元/kW·h（含稅），獎勵期限5年。《關(guān)于進(jìn)一步明確煤改地源熱泵項(xiàng)目支持政策的通知》，規(guī)定煤改地源熱泵項(xiàng)目，市政府固定資產(chǎn)投資按照工程建設(shè)投資的50%安排資金支持。

隨相關(guān)政策機(jī)制的推進(jìn)和完善，逐步明確了分布式能源發(fā)展的形式和目標(biāo)，規(guī)范了其市場管理，北京分布式能源市場將進(jìn)入新一輪增長期（見表3）。

3.1.2 應(yīng)用現(xiàn)狀

“十二五”期間，天然氣分布式能源產(chǎn)業(yè)在政策的支持下，得到較快發(fā)展，局部成為了替代燃煤和能源高效使用的典范，但仍處于起步階段?！笆濉逼陂g，北京市在發(fā)展模式、發(fā)展規(guī)劃和加快建設(shè)智能電網(wǎng)等方面采取了一系列措施，規(guī)劃到2020年，北京市天然氣年用氣量達(dá)到200億m3，在北京市能源結(jié)構(gòu)中的比例達(dá)到33%，其中優(yōu)先保障居民用氣，推進(jìn)采暖用氣，鼓勵發(fā)展燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)用氣。

近年來，北京光伏、地?zé)?、風(fēng)電等可再生能源開發(fā)利用規(guī)模也顯著提升，政策環(huán)境及配套服務(wù)體系逐步完善。據(jù)統(tǒng)計，2015年，全市新能源和可再生能源開發(fā)利用總量達(dá)450萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，占能源消費(fèi)總量的比重提升至6.6%。其中，太陽能利用水平顯著提高，實(shí)施金太陽示范工程，啟動了海淀、順義國家級分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū)建設(shè)，全市太陽能光伏裝機(jī)規(guī)模從2010年的2.3MW大幅提升至2015年的165MW。地?zé)峒盁岜孟到y(tǒng)利用實(shí)現(xiàn)突破，方式由單體小型項(xiàng)目逐步向區(qū)域復(fù)合型項(xiàng)目發(fā)展，建成延慶三里河深層地?zé)?、未來科技城煙氣余熱利用等大型示范?xiàng)目。2015年，全市地?zé)峒盁岜檬褂妹娣e達(dá)到5000萬m2。生物質(zhì)、風(fēng)能利用規(guī)模穩(wěn)步提高，2015年，全市生物質(zhì)發(fā)電和風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模分別達(dá)到10萬kW和20萬kW。

配套政策的完善和技術(shù)革新，吸引社會資本不斷進(jìn)駐分布式能源市場，項(xiàng)目進(jìn)入實(shí)質(zhì)性開發(fā)階段，部分項(xiàng)目信息見表4。北京目前已實(shí)施和在建天然氣分布式能源項(xiàng)目30余個。其中，中國石油科技創(chuàng)新基地大數(shù)據(jù)能源中心是全國第一個采用冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)功能的數(shù)據(jù)中心，總裝機(jī)容量為16.5MW，能實(shí)現(xiàn)全年制冷量為34.86萬GJ，全年供熱量為11.22萬GJ，年發(fā)電量為11萬MW·h，為其他數(shù)據(jù)中心的節(jié)能減排起到示范作用。同時，部分項(xiàng)目因電力并網(wǎng)、效益或技術(shù)等問題處于停頓狀態(tài)[7]，也反映了北京市燃?xì)夥植际侥茉吹闹萍s因素。主要有：（1）法律配套及補(bǔ)貼政策不完善;（2）專業(yè)化公司較少，未形成良好的市場競爭;（3）缺乏前期規(guī)劃，現(xiàn)在實(shí)施改造較為困難。但隨著更多央企的加入以及綜合功能體系的推廣，天然氣分布式能源發(fā)展雖面臨一些難題，但前景廣闊。

未來北京分布式能源的應(yīng)用將以天然氣、太陽能、風(fēng)能、地?zé)岬榷喾N能源綜合調(diào)配、相互補(bǔ)充的形式逐步開展。

3.2 上海

3.2.1 政策背景

上海市對分布式能源的政策支持力度處于全國前列（見表5）。

3.2.2 應(yīng)用現(xiàn)狀

上海市分布式能源的快速發(fā)展與國家和上海市政府的大力支持密不可分。在各種扶持政策的鼓勵和支持下，從“十一五”期間至今上海市燃?xì)夥植际侥茉床粌H在數(shù)量上有所增加，而且在質(zhì)量上也取得了進(jìn)步。上海市分布式能源的發(fā)展經(jīng)過了2005—2007年的試點(diǎn)階段和2008—2011年的擴(kuò)大試點(diǎn)階段和2012—2015年的繼續(xù)擴(kuò)大試點(diǎn)階段。從2015年之后分布式能源項(xiàng)目進(jìn)入了爆發(fā)式增長的階段，截至2016年，建成項(xiàng)目43個，覆蓋醫(yī)院、辦公、賓館、工廠和交通樞紐、商務(wù)區(qū)、旅游、會展中心等多個行業(yè)，總裝機(jī)規(guī)模150MW，總規(guī)模居全國第一（見圖3）。

上海市人民政府發(fā)展研究中心對分布式能源資源普查，上海市總共建成并投產(chǎn)的分布式能源項(xiàng)目中調(diào)研了26個項(xiàng)目，其中除6個項(xiàng)目由于設(shè)計、選型、經(jīng)營的原因停用外，其余項(xiàng)目均運(yùn)行良好。已停運(yùn)的項(xiàng)目有黃浦區(qū)中心醫(yī)院、上海燃?xì)馐斜变N售公司等，其停運(yùn)原因主要有以下幾點(diǎn)：（1）由于設(shè)計之初對冷熱負(fù)荷分析預(yù)測不準(zhǔn)確，導(dǎo)致后續(xù)設(shè)備選型時機(jī)組不能耦合負(fù)荷側(cè)的負(fù)荷變化，致使設(shè)備未能滿負(fù)荷運(yùn)行，造成設(shè)備的浪費(fèi);（2）系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性較差，業(yè)主自行放棄;（3）客觀原因造成項(xiàng)目停運(yùn)，如市政動遷、天然氣供應(yīng)不足[11]。

3.3 小結(jié)

我國的主要城市正在逐漸形成分布式能源網(wǎng)絡(luò)，目的是將多種能源和信息網(wǎng)絡(luò)高度融合，形成新型智能化的能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。多能源作為能源互聯(lián)網(wǎng)的物理載體，需要對系統(tǒng)的模型、運(yùn)行特性、動態(tài)行為和穩(wěn)定性等關(guān)鍵理論與技術(shù)進(jìn)行深入研究[12]。通過將區(qū)域內(nèi)的多種可再生能源與天然氣以分布式能源的方式與終端用戶聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)冷、熱、電即產(chǎn)即用和雙向傳輸，并通過物質(zhì)流、能量流和信息流的協(xié)同控制，實(shí)現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)的有序化，從而構(gòu)建高效的分布式能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[3]。這種新興的分布式能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是中國未來能源網(wǎng)絡(luò)的有效補(bǔ)充，也是中國能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)之一。

4 ?結(jié)語

分布式能源在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)具有數(shù)十年的歷史，在我國也已經(jīng)具有20多年的歷史。從早期新能源的簡單利用，到提出系統(tǒng)的部署能源微網(wǎng)絡(luò)，世界各國正在積極尋求能源結(jié)構(gòu)最優(yōu)化的形式。我國也在近年來加快了分布式能源的發(fā)展步伐，通過出臺一系列國家及地方政策，扶持相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。根據(jù)國際能源署的研究，中國將會成為繼俄羅斯、德國之后分布式能源占比最高的國家，預(yù)計2030年可達(dá)到28%。與此同時，分布式能源的發(fā)展具有客觀的制約因素，包括能源利用穩(wěn)定性、安全性以及經(jīng)濟(jì)性等。解決制約因素，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)由粗放到精細(xì)化高質(zhì)量的發(fā)展，將是我國分布式能源行業(yè)未來一段時間內(nèi)的發(fā)展重點(diǎn)。

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