“電力改革+能源互聯(lián)網(wǎng)”風(fēng)來(lái):它在風(fēng)口笑
隨著我國(guó)電力改革提上日程,能源互聯(lián)網(wǎng)概念在政策導(dǎo)向及社會(huì)熱議的過(guò)程中逐漸明朗,而作為能源互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的分布式能源的建設(shè)和推廣已處在政策風(fēng)口處,政策力度正在加碼!
2015年3月新電改方案(央改9號(hào)文)《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見(jiàn)》的頒布為電力的整體改革提供方向,主要明確了電力制度改革的總體思路。其中用了單獨(dú)一條講分布式發(fā)電,體現(xiàn)了高層對(duì)于分布式能源發(fā)展的高度重視!
2015年3月國(guó)家發(fā)展改革委,國(guó)家能源局下發(fā)《關(guān)于改善電力運(yùn)行、調(diào)節(jié)促進(jìn)清潔能源多發(fā)滿(mǎn)發(fā)的指導(dǎo)意見(jiàn)》,主要強(qiáng)調(diào)對(duì)于清潔能源的推廣扶持,這可以看做是可再生能源配額制推出的信號(hào),分布式能源也必將順勢(shì)而起!
2015年4月25日,國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見(jiàn)》,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了作為分布式能源建設(shè)基礎(chǔ)的新能源裝備研發(fā)和推廣工作,繼續(xù)推進(jìn)生物質(zhì)能發(fā)電等應(yīng)用。同時(shí)注重分布式能源整體入網(wǎng)調(diào)配等一系列運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制。
4月中旬,國(guó)家能源局表示力爭(zhēng)在三個(gè)月之內(nèi)制定能源互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃,同時(shí)成立中國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟,使能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展匯聚各方力量,齊心協(xié)力,共同推進(jìn)。另一方面,我國(guó)國(guó)家能源局將今年新增光伏電站規(guī)模定位1780萬(wàn)千瓦,大大超出社會(huì)預(yù)期,且不再對(duì)分布式光伏建設(shè)規(guī)模提出限制。在國(guó)家大力發(fā)展光伏的同時(shí),對(duì)分布式能源的建設(shè)更顯偏愛(ài),未來(lái)分布式能源發(fā)展必定是能源互聯(lián)網(wǎng)的重頭戲。
“能源互聯(lián)網(wǎng)”推進(jìn):先搞分布式能源
既然從政策角度上看,分布式能源來(lái)勢(shì)迅猛,那么究竟什么是分布式能源?分布式能源有什么特點(diǎn)?其與能源互聯(lián)網(wǎng)又有什么關(guān)聯(lián)?分布式能源主要有哪些形式呢?下文我們將一一解答。
(一)什么是分布式能源?
分布式能源是指分布在用戶(hù)端的能源綜合利用系統(tǒng)。分布式能源利用的能源性質(zhì)分為兩類(lèi):一次能源以氣體燃料為主,可再生能源為輔,如天然氣式分布式能源;而二次能源以分布在用戶(hù)端的可再生能源發(fā)電設(shè)備,如太陽(yáng)能、風(fēng)能等,實(shí)現(xiàn)以直接滿(mǎn)足用戶(hù)多種需求的能源梯級(jí)利用。
在能源互聯(lián)網(wǎng)視角下,分布式能源即為用戶(hù)終端,通過(guò)連接可形成多個(gè)局域性配輸電微網(wǎng),不僅能夠?qū)崿F(xiàn)局域內(nèi)部的電能輸送調(diào)配,同時(shí)能夠與集中式電網(wǎng)進(jìn)行能源互通,從而與中央能源供應(yīng)系統(tǒng)提供支持和補(bǔ)充。
(二)分布式能源有什么特點(diǎn)?
1.清潔環(huán)保
分布式能源擴(kuò)大清潔能源適用范圍,提升整體環(huán)保水平。分布式能源以清潔能源(天然氣)、可再生(生物質(zhì)能、風(fēng)、太陽(yáng)能)等無(wú)污染能源為主要能量來(lái)源,大量推廣運(yùn)用對(duì)我國(guó)環(huán)境改善、傳統(tǒng)能源依賴(lài)度下降有極大的幫助。
我國(guó)一次能源消耗結(jié)構(gòu)中,煤炭消耗比例為70%以上,這一能源消耗結(jié)構(gòu)無(wú)疑對(duì)環(huán)境污染的治理工作增加了壓力。據(jù)國(guó)家環(huán)??偩直O(jiān)測(cè),目前我國(guó)污染環(huán)境的各項(xiàng)指標(biāo)中,燃煤發(fā)電產(chǎn)生的污染占所有污染的40%以上,且燃煤產(chǎn)生的多項(xiàng)污染指標(biāo)在各分項(xiàng)中占總量比例很高,例如:煤炭燃燒產(chǎn)生的懸浮顆粒物的占總量的70%以上,產(chǎn)生的CO2占總量的85%以上。
分布式能源的發(fā)展可以顯著改善我國(guó)整體能源結(jié)構(gòu),弱化我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的長(zhǎng)期矛盾。單從風(fēng)電來(lái)說(shuō),2014年風(fēng)電上網(wǎng)電量達(dá)到1550億千瓦時(shí),按照發(fā)電標(biāo)煤煤耗每千瓦時(shí)350克計(jì)算,僅一年可節(jié)約標(biāo)煤5418萬(wàn)噸,減少二氧化碳排放16686萬(wàn)噸,減少二氧化硫排放84萬(wàn)噸。
2.提升能效
分布式能源較傳統(tǒng)能源利用率提升70%以上。分布式供能基于自身發(fā)電利用率高,且靠近用戶(hù)端的優(yōu)勢(shì),決定了總體能源效率高于集中式的優(yōu)勢(shì),這大大降低了國(guó)家能源因長(zhǎng)距離輸送造成的能耗浪費(fèi)。以火力發(fā)電為例,大火電機(jī)組雖然發(fā)電效率高,但是由于供熱規(guī)模和供熱半徑的局限,發(fā)電余熱無(wú)法利用,其能源利用效率與分布式能源相去甚遠(yuǎn)。發(fā)電廠最終只能將燃料能源燃燒產(chǎn)生的1/3熱能轉(zhuǎn)化成電能,而近50%的熱能流失(效率低的主要原因是汽機(jī)排汽冷凝熱損失大,即被循環(huán)水帶走的熱損失),另外輸送環(huán)節(jié)損耗近10%的熱能。
由于分布式能源可通過(guò)電熱冷三聯(lián)技術(shù)手段將發(fā)電后的余熱來(lái)制熱、制冷,因此能源得以合理的梯級(jí)利用。此外,用戶(hù)可根據(jù)自己所需將分布式能源與主干網(wǎng)并網(wǎng),實(shí)現(xiàn)余電上網(wǎng),能源的利用效率達(dá)到80%以上,一些設(shè)計(jì)完善的分布式能源可以達(dá)到90%。
3.獨(dú)立、并網(wǎng)皆可,防止大面積斷網(wǎng)
分布式能源獨(dú)有孤島保護(hù)系統(tǒng),安全性提升。集中式輸配電不僅在能耗上存在浪費(fèi),它還存在因設(shè)備故障如雷電等因素造成大面積停電現(xiàn)象,從而使居民用電情況存在不確定因素造成經(jīng)濟(jì)損失,如美國(guó)每年因電網(wǎng)擾動(dòng)與斷電損失790億美元。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)局部斷電癱瘓后,分布式能源擁有并網(wǎng)逆變器孤島保護(hù),市電斷電自動(dòng)停止輸出,保障了在大電網(wǎng)斷電維護(hù)狀態(tài)下的微網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)電安全,從而達(dá)到了用電安全性及電力利用的可持續(xù)性。
(三)分布式能源是互聯(lián)網(wǎng)能源的基礎(chǔ)
能源互聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)電子、電力、信息等技術(shù),將大量分散的分布式能源連接起來(lái),不僅實(shí)現(xiàn)分布式能源的能量采集、上網(wǎng),同時(shí)建立了各分布式能源間的互聯(lián)互通,通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)及基于信息的智能調(diào)控,實(shí)現(xiàn)能源在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的高效互通。
從能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建角度來(lái)看,分布式能源是其必須具備的網(wǎng)絡(luò)“結(jié)點(diǎn)”。能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建基礎(chǔ)是需要大量分散分布的小型發(fā)電站,通過(guò)“網(wǎng)”將分散化的能源集中起來(lái)并分別調(diào)配,從而實(shí)現(xiàn)能源獲得的廣度及能源利用的深度雙向提升。
未來(lái)我國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建第一步就是對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)的改造,以適應(yīng)分布式能源的接入;第二步則是將現(xiàn)有分布式能源接入,實(shí)現(xiàn)推廣前的初步探索,包括在輸配、交易、效率等領(lǐng)域的提升;而第三步則是全面推廣,將分布式能源大量推廣后接入電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的最終成型。
從能源互聯(lián)網(wǎng)的功能角度來(lái)看,大數(shù)據(jù)應(yīng)用、微網(wǎng)調(diào)配、充電樁等都需要分布式能源支撐。從大數(shù)據(jù)應(yīng)用來(lái)看,大數(shù)據(jù)應(yīng)用需要建立在容量足夠大的信息樣本,需要電力消費(fèi)、供給、輸配等一系列數(shù)據(jù),而分布式能源擁有分散化(提供不同地區(qū)的電力特征數(shù)據(jù))、體量大特征(小型電站個(gè)體樣本數(shù)量龐大),恰恰滿(mǎn)足了大數(shù)據(jù)信息樣本的要求;
從微網(wǎng)調(diào)配來(lái)看,能源互聯(lián)網(wǎng)較傳統(tǒng)智能電網(wǎng)最大的不同在于改變傳統(tǒng)的集中配送,實(shí)現(xiàn)用戶(hù)終端電力的互聯(lián)互通,這一互聯(lián)互通的微網(wǎng)建立必須以多個(gè)分布式能源發(fā)電站為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)局部整合、統(tǒng)一供需的格局;
從新能源汽車(chē)必須的充電樁角度來(lái)看,新能源汽車(chē)以電力為動(dòng)力源,其交通工具的特性要求能源供給的分散化以提高自身出行便利性,分布式能源正因其“分布式”特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了新能源汽車(chē)電力供給的便捷性,這也是支持新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。
(四)風(fēng)、光、生等來(lái)助陣,分布式能源廣發(fā)力
1.主要能源形式
分布式風(fēng)能
分布式風(fēng)能特指采用風(fēng)力發(fā)電機(jī)作為分布式電源,將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的分布式發(fā)電系統(tǒng)。目前來(lái)看,風(fēng)能市場(chǎng)市場(chǎng)空間較大:以2015年全社會(huì)用電量達(dá)6.30萬(wàn)億千瓦時(shí)、風(fēng)電平均上網(wǎng)電價(jià)0.6元/千瓦時(shí)的水平測(cè)算,國(guó)家能源局確保至2020年5%的風(fēng)電消費(fèi)量將意味著能創(chuàng)下1890億元的市場(chǎng)空間。而到了2020年,我國(guó)用電量在7.6-8萬(wàn)億千瓦水平,按相同方法換算,預(yù)計(jì)市場(chǎng)空間近2300億元。
分布式光伏
分布式光伏發(fā)電特指在用戶(hù)場(chǎng)地附近建設(shè),運(yùn)行方式以用戶(hù)側(cè)自發(fā)自用、多余電量上網(wǎng),且在配電系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)為特征的光伏發(fā)電設(shè)施。我國(guó)光伏產(chǎn)能及分布式光伏發(fā)展快速,2014年光伏新增裝機(jī)容量1060萬(wàn)千瓦,約占全球新增裝機(jī)的五分之一,實(shí)現(xiàn)了《國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》中提出的平均年增1000萬(wàn)千瓦目標(biāo);而分布式光伏發(fā)電全年累計(jì)裝機(jī)容量467萬(wàn)千瓦,全年發(fā)電量同比增長(zhǎng)超過(guò)200%。漢能控股集團(tuán)董事長(zhǎng)李河君在《中國(guó)領(lǐng)先一把》一書(shū)中提出,中國(guó)光伏建設(shè)潛在直接投入規(guī)模有10萬(wàn)億元,將間接拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)規(guī)??蛇_(dá)30萬(wàn)億元。
以生物質(zhì)能為載體的分布式能源
此類(lèi)分布式能源直接或間接地來(lái)源于綠色植物的光合作用,可轉(zhuǎn)化為常規(guī)燃料,是一種可再生能源。生物質(zhì)能是世界第四大能源,僅次于煤炭、石油和天然氣。據(jù)估算,地球陸地每年生產(chǎn)1000~1250億噸生物質(zhì),海洋年生產(chǎn)500億噸生物質(zhì)。生物質(zhì)能源的年生產(chǎn)量相當(dāng)于世界總能耗的10倍,如果加以利用,人類(lèi)就不必為尋找未來(lái)替代能源的問(wèn)題而苦惱。
就我國(guó)來(lái)看,生物智能規(guī)劃目標(biāo)宏大,2020生物質(zhì)能利用量將達(dá)到1.1億噸標(biāo)煤。我國(guó)《生物質(zhì)能發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中提出,到2015年生物質(zhì)能年利用量將超過(guò)5000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。其中,生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量1300萬(wàn)千瓦、年發(fā)電量約780億千瓦時(shí)。到2020年,較2015年發(fā)電裝機(jī)容量增長(zhǎng)130%,總裝機(jī)容量達(dá)到3000萬(wàn)千瓦,相當(dāng)于15萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
2.應(yīng)用項(xiàng)目
分布式能源現(xiàn)有應(yīng)用主要有樓宇式分布式能源以及區(qū)域型分布式能源。樓宇式分布式能源主要是針對(duì)個(gè)體應(yīng)用,通過(guò)對(duì)樓宇進(jìn)行改造,實(shí)現(xiàn)自供能源,針對(duì)自身供求水平動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)與電網(wǎng)的供求;區(qū)域型分布式能源類(lèi)似小型能源微網(wǎng),是一個(gè)局域網(wǎng)的概念,微網(wǎng)將區(qū)域中的個(gè)體(如多個(gè)企業(yè)的辦公樓)改造并連接,形成分布式能源的小體量集成,集中配送電能。
樓宇型分布式能源
樓宇型分布式能源項(xiàng)目一般采用小型動(dòng)力裝置(如小型內(nèi)燃機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)等),對(duì)單一或多個(gè)建筑物進(jìn)行供能。其服務(wù)對(duì)象包括賓館、學(xué)校、醫(yī)院、寫(xiě)字樓以及商場(chǎng)等。該項(xiàng)目類(lèi)型系統(tǒng)規(guī)模相對(duì)于區(qū)域型分布式能源項(xiàng)目較小,運(yùn)行相對(duì)靈活。相對(duì)來(lái)說(shuō)裝機(jī)容量較小,適合單一用戶(hù)對(duì)象,其項(xiàng)目回收期一般為6-8年。
案例:深圳燃?xì)饧瘓F(tuán)總部辦公大樓主要依靠依靠熱電冷三聯(lián)供技術(shù)建設(shè)分布式能源結(jié)構(gòu),不僅滿(mǎn)足了辦公大樓的能耗需求,同時(shí)達(dá)到了節(jié)能減排,提升經(jīng)濟(jì)效益的目的。這一項(xiàng)目主要運(yùn)用了4臺(tái)CapstoneC200微燃機(jī)、1臺(tái)熱電聯(lián)供一體機(jī)、1臺(tái)吸收式冷溫水機(jī)作為實(shí)現(xiàn)熱電冷三聯(lián)供技術(shù)的設(shè)備基礎(chǔ)。項(xiàng)目運(yùn)行后,每年可平均節(jié)約680噸標(biāo)煤,減少1350噸二氧化碳排放量,經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益明顯。
區(qū)域型分布式能源
區(qū)域性分布式能源項(xiàng)目一般采用大型燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)動(dòng)力、燃?xì)廨啓C(jī)等大型裝置,對(duì)整個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)的建筑物進(jìn)行集中供能。其常見(jiàn)的服務(wù)對(duì)象有社區(qū)、商務(wù)區(qū)等。在區(qū)域型項(xiàng)目中,通過(guò)協(xié)調(diào)不同用戶(hù)之間的用電需求量以及用能類(lèi)型可以最大化區(qū)域內(nèi)用能效率,同時(shí)設(shè)備基本可保持全年滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行,使項(xiàng)目回收期縮短為3-5年。
案例:上海國(guó)際汽車(chē)城研發(fā)科技港是國(guó)內(nèi)一流的汽車(chē)研發(fā)聚集地,區(qū)域內(nèi)有150家左右汽車(chē)研發(fā)企業(yè),建筑林立。研發(fā)區(qū)為實(shí)現(xiàn)較為經(jīng)濟(jì)的能源耗用目標(biāo),實(shí)行了區(qū)域分布式能源的改造,其主要技術(shù)手段是熱電冷三聯(lián)供技術(shù)。改造后,研發(fā)區(qū)實(shí)現(xiàn)能源統(tǒng)一調(diào)配輸送,每年為整個(gè)科技港節(jié)約1161噸標(biāo)準(zhǔn)煤,減少2035噸二氧化碳排放量,一次能源利用率高達(dá)80%以上。
國(guó)際新能源大發(fā)展:奮起直追
(一)發(fā)達(dá)國(guó)家分布式能源較為領(lǐng)先,我國(guó)發(fā)展迅速
發(fā)達(dá)國(guó)家早已布局分布式能源,目前仍在積極發(fā)展。
美國(guó)方面,1999年便已又提出大力推廣應(yīng)用分布式能源系統(tǒng),并計(jì)劃到2020年50%以上的新建商業(yè)設(shè)施和大學(xué)設(shè)施采用分布式供能系統(tǒng),預(yù)計(jì)2035年將天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)的比重提高到25%以上。目前美國(guó)已建有6000多座分布式能源站。
歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家同樣早已布局,并已將分布式能源發(fā)電量份額提升至較高水平,同時(shí)仍舊推出政策加以扶持,如北歐國(guó)家的分布式能源發(fā)電量份額已超過(guò)30%-50%。2007年德國(guó)修訂CHP法,規(guī)定電網(wǎng)運(yùn)行商有義務(wù)接納CHP電廠,并且予以?xún)?yōu)先調(diào)度,原有獎(jiǎng)勵(lì)措施延伸到2016年,并取消了容量限制。
日本則是亞洲分布式能源戰(zhàn)略布局最早的國(guó)家,其計(jì)劃在2030年前分布式能源發(fā)電量將占總電力供應(yīng)的20%。其中商業(yè)分布式發(fā)電項(xiàng)目約6300個(gè),工業(yè)分布式發(fā)電項(xiàng)目約7500個(gè)。
我國(guó)2020年前分布式能源預(yù)計(jì)以30%以上的年增速增長(zhǎng)。單就分布式光伏來(lái)看,截至2014年底,分布式光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量467萬(wàn)千瓦,占光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量的17%;年度新增205萬(wàn)千瓦,占光伏新增容量的24%,分布式能源占比顯著上升。但仍與2014年《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》中提出的,到2020年分布式光伏約6千萬(wàn)千瓦左右,仍有較大差距。
在分布式能源并網(wǎng)方面,國(guó)家電網(wǎng)公司積極推動(dòng)能源開(kāi)發(fā)方式變革。為保障分布式電源可靠并網(wǎng),先后編制16項(xiàng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、8項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、8項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步彌補(bǔ)我國(guó)分布式能源并網(wǎng)相關(guān)機(jī)制的漏洞,為日后進(jìn)一步推廣打下基礎(chǔ)。截至2013年底,國(guó)家電網(wǎng)公司已實(shí)現(xiàn)分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行1052戶(hù),裝機(jī)容量73.59萬(wàn)千瓦,累計(jì)發(fā)電2.05億千瓦時(shí),自發(fā)自用電量為1。51億千瓦時(shí),占發(fā)電總量的73.86%。
(二)三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)在國(guó)內(nèi)得到成功運(yùn)用
部分關(guān)鍵設(shè)備及技術(shù)我國(guó)已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。分布式能源涉及的關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)主要有動(dòng)力與能源轉(zhuǎn)換設(shè)備、一次和二次能源相關(guān)技術(shù)、資源深度利用技術(shù)等,我國(guó)總體上雖然在核心設(shè)備上仍有欠缺,但部分已通過(guò)自主研發(fā)或合作研發(fā)方式實(shí)現(xiàn)突破,例如:中外合資企業(yè)華電通用輕型燃機(jī)設(shè)備有限公司在國(guó)內(nèi)組裝生產(chǎn)的首臺(tái)最先進(jìn)航改型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組LM6000PF燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組下線(xiàn),這是世界上最先進(jìn)的5萬(wàn)千瓦等級(jí)發(fā)電機(jī)組,聯(lián)合循環(huán)發(fā)電效率可達(dá)52%。
我國(guó)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)力度持續(xù)加大。我國(guó)政、企、高等院校正大力推進(jìn)分布式能源關(guān)鍵設(shè)備、技術(shù)的研發(fā)工作。目前我國(guó)在北京、上海、天津等城市已建設(shè)了40多個(gè)分布式能源示范性工程,在不斷深入運(yùn)作后積累了廣泛的經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)分布式能源領(lǐng)域的企業(yè)將技術(shù)自主開(kāi)發(fā)與引進(jìn)相結(jié)合,對(duì)關(guān)鍵組建例如發(fā)電機(jī)組、余熱利用設(shè)備進(jìn)行集中研發(fā),力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,降低我國(guó)分布式能源整體設(shè)備成本,加強(qiáng)自身競(jìng)爭(zhēng)力。另一方面,我國(guó)高校和科研單位在國(guó)家863、973等重大項(xiàng)目資助下也正對(duì)一些重要課題進(jìn)行推進(jìn)。
三大關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用我國(guó)成功運(yùn)用。在分布式能源關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用上,我國(guó)已將三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用:冷、熱、電三聯(lián)供技術(shù)、熱泵技術(shù)、蓄能技術(shù)等成功運(yùn)用,這些技術(shù)在國(guó)內(nèi)取得了顯著的節(jié)能、提效的效果。
熱電冷三聯(lián)供技術(shù):熱電冷三聯(lián)供技術(shù)以天然氣為主要燃料,充分發(fā)揮能源的梯級(jí)利用以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)同時(shí)供電、供熱、供冷。相對(duì)于電力單供、熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù),三聯(lián)供技術(shù)具有較高的經(jīng)濟(jì)性,該技術(shù)充分利用了天然氣的熱能,使能源利用率提高至90%,同時(shí)大大減少污染排放量,是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要技術(shù)基礎(chǔ)之一。目前,我國(guó)冷、熱、電三聯(lián)供技術(shù)已比較成熟,其被廣泛應(yīng)用與分布式能源建設(shè)中,在節(jié)能減排方面發(fā)揮了積極作用。
應(yīng)用項(xiàng)目:廣州大學(xué)城建有目前國(guó)內(nèi)最大的分布式能源站,主要運(yùn)用熱電冷三聯(lián)供技術(shù),實(shí)現(xiàn)大學(xué)城能源清潔化、費(fèi)用經(jīng)濟(jì)化。目前能源站建設(shè)為一期,投產(chǎn)容量為156MW,關(guān)鍵設(shè)備中,鍋爐是由中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司提供的雙壓帶自除氧臥式自然循環(huán)鍋爐(66.8t/h),而汽輪機(jī)則是由中國(guó)長(zhǎng)江動(dòng)力公司生產(chǎn)的抽凝式汽輪機(jī)(15MW)和一臺(tái)補(bǔ)汽式汽輪機(jī)(21MW)。熱電冷三聯(lián)供技術(shù)使能源獲得梯級(jí)利用,使用發(fā)電后產(chǎn)生的余熱對(duì)生活熱水、空調(diào)冷凍水進(jìn)行制備。在使用分布式能源改造后,廣州大學(xué)城能源利用效率大幅提升至78%。
熱泵技術(shù):熱泵技術(shù)利用熱泵機(jī)組將空氣、土壤、水等環(huán)境介質(zhì)中儲(chǔ)存的低溫?zé)崮苻D(zhuǎn)換為高溫?zé)崮?。按照熱源熱泵技術(shù)分為空氣源熱泵、地源熱泵及水源熱泵等,其熱源來(lái)自于大自然,降低了污染排放量據(jù)保守估算,我國(guó)287個(gè)地級(jí)以上城市每年淺層地?zé)崮芸衫觅Y源量相當(dāng)于3.56億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,扣除消耗電量,可節(jié)約相當(dāng)于2.48億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,減少二氧化碳排放6.52億噸。預(yù)計(jì)到2015年,我國(guó)利用淺層地?zé)崮芟喈?dāng)于5269萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
應(yīng)用項(xiàng)目:朗詩(shī)科技公司將獨(dú)有的熱泵技術(shù)運(yùn)用于已建成的住宅小區(qū),實(shí)現(xiàn)了環(huán)保、節(jié)能雙提升。南京朗詩(shī)•國(guó)際街區(qū)占地約30萬(wàn)平方米,2011至2013年全年空調(diào)與生活熱水供應(yīng)平均能效42.1kWh/m2,年均產(chǎn)生421萬(wàn)kWh的能源。該系統(tǒng)中,分布式能源技術(shù)各司其職,其中風(fēng)能近乎提供能耗占了近一半,水泵占了24%,天棚輻射主機(jī)占了15%,新風(fēng)機(jī)組、熱水主機(jī)近乎占到了余下的17%。
蓄能技術(shù):蓄能技術(shù)是利用裝置設(shè)備將已生產(chǎn)出的能量存放于某種介質(zhì)之中。按蓄能方式主要分為物理蓄能(抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能)、電磁蓄能(超級(jí)電容儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能)、電化學(xué)蓄能(鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池)。該技術(shù)能夠有效解決供能和需求失調(diào)的矛盾,提高能源利用率,即在需求低谷將能量?jī)?chǔ)存起來(lái),在需求高峰時(shí)再將能量釋放出來(lái)。單從抽水蓄能來(lái)看,到2025年,全國(guó)抽水蓄能電站總裝機(jī)容量達(dá)到約1億千瓦,占全國(guó)電力總裝機(jī)的比重達(dá)到4%左右??梢?jiàn)蓄能技術(shù)未來(lái)空間巨大。
應(yīng)用項(xiàng)目:廣州抽水蓄能電站一期電廠,年均吸收低谷電量14.05億千瓦時(shí)、調(diào)峰發(fā)電量10.8億千瓦時(shí);另外機(jī)組可靠性也是很高的;發(fā)電啟動(dòng)成功率達(dá)99.8%;抽水啟動(dòng)成功率達(dá)到97.7%。二期機(jī)組從靜止到發(fā)電滿(mǎn)載僅需2min,靜止至抽水滿(mǎn)載也僅需4min左右。這些快速啟動(dòng)的特性可以大幅減少柴油發(fā)電的投資規(guī)模,不僅提升效率同時(shí)避免了柴油發(fā)電的環(huán)境污染。
(三)分布式能源具有經(jīng)濟(jì)可行性,推廣易接受
1.從宏觀角度
分布式能源提升能效,整體經(jīng)濟(jì)效益提升。分布式能源不僅能夠?qū)⑶鍧嵞茉?、可再生能源加以利用,同時(shí)運(yùn)用熱電冷技術(shù)對(duì)資源進(jìn)行分級(jí)利用,由此提升能效,較傳統(tǒng)集中式供電模式具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢(shì)。以分布式天然氣為例:原有集中式供電模式下,以0.96元/度電,天然氣3.02元/立方米為標(biāo)準(zhǔn),4度電、0.1噸熱水消耗0.55立方米天然氣及4度電,共需要5.50元。而在分布式天然氣梯級(jí)利用資源后,1立方米天然氣即可滿(mǎn)足上述需求,且民用天然氣價(jià)格為2.18元/立方米,僅需2.18元,兩相對(duì)比,每利用一立方米天然氣,可產(chǎn)生3.32元經(jīng)濟(jì)效益。從我國(guó)能源總體利用角度來(lái)看,分布式能源未來(lái)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。
2.從企業(yè)角度
企業(yè)投資分布式能源,能獲得長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)利益。分布式能源雖然前期需要出資對(duì)設(shè)備進(jìn)行投資,但從設(shè)備使用周期來(lái)看,分布式能源對(duì)使用單位不僅能夠收回投資,同時(shí)具有長(zhǎng)久的經(jīng)濟(jì)正效應(yīng)。華潤(rùn)協(xié)鑫(北京)熱電有限公司是北京市首家燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目。2010年通過(guò)改造,公司裝機(jī)容量為15萬(wàn)千瓦,裝有兩套7.5萬(wàn)千瓦級(jí)FT8-3型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組,實(shí)現(xiàn)了發(fā)電、蒸汽、熱水、制冷四聯(lián)供。其每年產(chǎn)生的清潔能源可提供:發(fā)電:8-10億千瓦時(shí)/年、供熱:160噸/小時(shí)、供熱水:300噸/小時(shí)、制冷:3000冷噸/小時(shí)。
公司運(yùn)用“四聯(lián)供”實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用,在提高項(xiàng)目能源使用效率的同時(shí),積極推進(jìn)開(kāi)發(fā)區(qū)的節(jié)能減排及能源高效利用。投產(chǎn)第5年,累計(jì)發(fā)電37.64億度,累計(jì)減排二氧化硫約0.41萬(wàn)噸、氮氧化物減排約0.75萬(wàn)噸、煙塵排放量減排約1.86萬(wàn)噸。而其投入成本8億元已在第5年收回,而第5年后的經(jīng)濟(jì)及環(huán)保效益仍將持續(xù)。
3.從居民角度
分布式能源為居民用戶(hù)節(jié)省用電成本。作為終端用戶(hù)在熱、電聯(lián)供的基礎(chǔ)上,總體的能源費(fèi)用支出在不同區(qū)域略有差別,但基本可降低20-30%之間,而近期政府補(bǔ)貼等因素,居民甚至可以從中獲利。以上海地區(qū)分布式光伏為例,一般1KW需7平方米的安裝面積,1kW年發(fā)電量1200度左右,其中補(bǔ)貼額度為0.42元/度電,用電價(jià)為0.4元/度電,售電價(jià)未0.46元/度電白天自發(fā)自用收益獲得補(bǔ)貼=(0.4+0.42)*1200=986元/年;白天不用收益(補(bǔ)貼加電費(fèi))=(0.4+0.42+0.46)*1200=1536元/年。自發(fā)自用收益舉例如下:
風(fēng)生而水起:催化劑不斷
(一)中央、地方政策不斷加碼,為行業(yè)發(fā)展提供推力
近年來(lái)中央政策不斷,對(duì)分布式能源建設(shè)的政策頻率加快,力度不斷加碼。2014.3《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見(jiàn)》(簡(jiǎn)稱(chēng)‘9號(hào)文’)明確提出,要建立分布式電源發(fā)展新機(jī)制。2014.4國(guó)務(wù)院《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見(jiàn)》提出發(fā)展分布式能源,建設(shè)智能電網(wǎng),完善運(yùn)行管理體系。2013年7月國(guó)家發(fā)改委印發(fā)《分布式發(fā)電管理暫行辦法》,明確提出分布式發(fā)電應(yīng)遵循因地制宜、清潔高效、分散布局、就近利用的原則,充分利用當(dāng)?shù)乜稍偕Y源和綜合利用資源,替代和減少化石能源消費(fèi)。
地方政府相應(yīng)中央號(hào)召,同時(shí)不愿落后于人,紛紛布局本地市場(chǎng)。較為典型的是上海市發(fā)布《上海市可再生能源和新能源發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)資金扶持辦法》,針對(duì)投資主體進(jìn)行細(xì)化分類(lèi)補(bǔ)貼,對(duì)于電力類(lèi)型,用電對(duì)象都設(shè)置了標(biāo)準(zhǔn),從而更好的微調(diào)分布式能源發(fā)展結(jié)構(gòu)。扶植辦法規(guī)定,對(duì)規(guī)定范圍內(nèi)的新能源發(fā)電量進(jìn)行分類(lèi)定額補(bǔ)貼,陸上風(fēng)電補(bǔ)貼0.1元/千瓦時(shí),海上風(fēng)電補(bǔ)貼0.2元/千瓦時(shí),光伏電站補(bǔ)貼0.3元/千瓦時(shí),分布式光伏發(fā)電補(bǔ)貼按照電量消納用戶(hù)的類(lèi)別區(qū)分,工、商業(yè)用戶(hù)補(bǔ)貼0.25元/千瓦時(shí),個(gè)人、學(xué)校等享受優(yōu)惠電價(jià)用戶(hù)補(bǔ)貼0.4元/千瓦時(shí),從價(jià)格機(jī)制上為分布式能源的發(fā)展注入動(dòng)力。
(二)新能源行業(yè)正處在加速周期
全球市場(chǎng)新能源消費(fèi)量高速增長(zhǎng)。2014年全球總發(fā)電量23131.2TWh,同比增長(zhǎng)3.2%?;剂习l(fā)電量占全球總發(fā)電量比重的66.6%,比重持續(xù)下降。新能源發(fā)電延續(xù)了高速增長(zhǎng)的趨勢(shì),年發(fā)電量同比增速達(dá)到19%,占全球發(fā)電量總額的6.2%。
我國(guó)在新能源市場(chǎng)有所作為,風(fēng)電已成全球第一。我國(guó)新能源快速發(fā)展,在分布式光伏、風(fēng)電、生物質(zhì)能領(lǐng)域都呈現(xiàn)快速增長(zhǎng),其中風(fēng)能已成為全球第一。2012年6月,我國(guó)并網(wǎng)風(fēng)電達(dá)到5258萬(wàn)千瓦,超過(guò)美國(guó)成為世界第一風(fēng)電大國(guó)。我國(guó)風(fēng)電用5年多時(shí)間走過(guò)了發(fā)達(dá)國(guó)家15年的發(fā)展歷程,大電網(wǎng)運(yùn)行大風(fēng)電的能力進(jìn)入世界領(lǐng)先水平。
我國(guó)光伏發(fā)電將進(jìn)入高速發(fā)展期。截至2014年底,光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量2805萬(wàn)千瓦,同比增長(zhǎng)60%,且自2008年以來(lái)我國(guó)以成全球裝機(jī)容量增速最快的國(guó)家,近幾年年增速較全球平均水平高出80%以上。據(jù)安永清潔技術(shù)咨詢(xún)服務(wù)總監(jiān)畢艾倫預(yù)計(jì),從2014年到2017年,中國(guó)為實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電與風(fēng)能目標(biāo)將至少需要融資1.58萬(wàn)億元人民幣(約合2580億美元)。另外,分布式太陽(yáng)能發(fā)電在所需的投資總額中的比重將越來(lái)越大,從2014年預(yù)計(jì)的僅800億元人民幣(約合130億美元)增加到2017年的1780億元人民幣(約合290億美元)。近幾年將是光伏發(fā)展的重要機(jī)遇期,且隨著扶持政策及相關(guān)目標(biāo)的確定,未來(lái)將持續(xù)高速增長(zhǎng)。
(三)實(shí)力企業(yè)爭(zhēng)相布局,新能源成市場(chǎng)寵兒
國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)爭(zhēng)相布局,市場(chǎng)活躍程度高。國(guó)外企業(yè)較國(guó)內(nèi)企業(yè)原本具有技術(shù)優(yōu)勢(shì),在能源互聯(lián)網(wǎng)、分布式能源大發(fā)展的大背景下,正積極布局。部分企業(yè)通過(guò)注資或收購(gòu)相關(guān)領(lǐng)域企業(yè)進(jìn)軍分布式能源市場(chǎng),還有通過(guò)與中國(guó)本地高校共同展開(kāi)研發(fā),在技術(shù)上共享,尋求共贏等。
案例1:技術(shù)研發(fā)/西門(mén)子,西門(mén)子針對(duì)日益興起的分布式能源進(jìn)行布局,且其技術(shù)在全球范圍內(nèi)具備較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,是全球唯一可以提供從4兆瓦級(jí)到66兆瓦級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)的廠商。西門(mén)在在中國(guó)也積極布局,同時(shí)與國(guó)內(nèi)高校合作,如與上海交通大學(xué)建立聯(lián)合研發(fā)中心。西門(mén)子這樣做的目的不僅是將中國(guó)分布式能源當(dāng)做終端銷(xiāo)售市場(chǎng)看待,同時(shí)將自身部分產(chǎn)品的創(chuàng)新、研發(fā)工作定位在中國(guó)。一方面是運(yùn)用中國(guó)的研發(fā)力量,幫助西門(mén)子創(chuàng)新,另一方面西門(mén)子也將一些自有技術(shù)、核心部件以及產(chǎn)品提供給合作方,實(shí)現(xiàn)雙贏。
案例2:企業(yè)注資/蘋(píng)果公司,蘋(píng)果公司開(kāi)始在中國(guó)布局光伏電站,今年4月宣布通過(guò)注資四川晟天新能源發(fā)展有限公司,進(jìn)行紅原環(huán)聚項(xiàng)目、若爾蓋環(huán)聚項(xiàng)目的合作經(jīng)營(yíng)。新公司出資比例為四川晟天占比56%,Apple占比44%。蘋(píng)果公司正是看重中國(guó)廣闊的光伏市場(chǎng)空間,把握時(shí)機(jī),通過(guò)注資進(jìn)入國(guó)內(nèi)光伏市場(chǎng)。蘋(píng)果公司同時(shí)也發(fā)現(xiàn)中國(guó)更為急切的改變現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu),提升經(jīng)濟(jì)效益,并在新能源市場(chǎng)上有所作為的決心。
案例3:合作收購(gòu)/拔萃資本。拔萃資本由阿里巴巴創(chuàng)始人控股,其核心投資領(lǐng)域是以分布式光伏為基礎(chǔ)的屋頂分布式及地面光伏發(fā)電項(xiàng)目。出于此目的,去年年底設(shè)立了“清潔能源基金”,將企業(yè)的未來(lái)布局思路進(jìn)一步實(shí)踐。就在本月,公司認(rèn)購(gòu)聯(lián)合光伏總金額為5000萬(wàn)美元,年息為7%的三年期可換股債券,其主要用途是收購(gòu)中國(guó)境內(nèi)的光伏電站,擴(kuò)大聯(lián)合光伏經(jīng)營(yíng)規(guī)模,提升未來(lái)發(fā)展空間。
案例4:跨界進(jìn)入/華為.華為是國(guó)內(nèi)通信設(shè)備及服務(wù)的佼佼者,在分布式能源大發(fā)展的背景下,跨行強(qiáng)勢(shì)進(jìn)入。華為早在2013年就推出了組串式逆變器,這一逆變器是分布式能源余電上網(wǎng)的必要設(shè)備,推出后,當(dāng)年出貨量即躋身國(guó)內(nèi)前五。截止去年二季度,華為新增訂單量超過(guò)3.5GW,成為首次上榜全球十大光伏逆變器供應(yīng)商的中國(guó)企業(yè)。華為雖然轉(zhuǎn)入光伏行業(yè)僅僅3年,但其發(fā)展速度卻非常驚人,未來(lái)其是否延伸光伏行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行布局值得期待。
投資邏輯:產(chǎn)業(yè)鏈與市場(chǎng)發(fā)展
投資邏輯主要分為兩條線(xiàn),一條以分布式能源產(chǎn)業(yè)鏈角度,另一條則是從分布式能源市場(chǎng)發(fā)展角度。
從分布式能源產(chǎn)業(yè)鏈角度來(lái)看,受益于分布式能源發(fā)展大趨勢(shì),電站、儲(chǔ)能、逆變器、新能源汽車(chē)領(lǐng)域?qū)?huì)受益。電站:分布式能源作為分散化的小型電站,要實(shí)現(xiàn)2020年規(guī)劃每年增速需達(dá)到30%以上,未來(lái)建設(shè)的量會(huì)大幅度上升,電站企業(yè)將會(huì)受益;儲(chǔ)能:儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用于分布式電站自身發(fā)電量超過(guò)需求時(shí),將電能儲(chǔ)存,滿(mǎn)足日后自身需求缺口或?qū)崿F(xiàn)電力上網(wǎng)銷(xiāo)售,沒(méi)有儲(chǔ)能加以保障,電力交易及能源利用的效率都會(huì)降低;逆變器是實(shí)現(xiàn)分布式電站與電網(wǎng)輸配電能的工具,是實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)機(jī)制的保障;新能源汽車(chē)是國(guó)家推廣產(chǎn)業(yè),隨著分布式能源的鋪開(kāi),新能源汽車(chē)充能便捷性的瓶頸將不再,行業(yè)發(fā)展速度將顯著提升。為此我們梳理了逆變器、電站、儲(chǔ)能和新能源汽車(chē)相關(guān)領(lǐng)域投資標(biāo)的,供投資者參考:
逆變器:陽(yáng)光電源、榮信股份、科陸電子、匯川技術(shù)等
電站:森源電氣、愛(ài)康科技、江蘇曠達(dá)等
儲(chǔ)能:鑫龍電器、南都電源、陽(yáng)光電源、駱駝股份等
新能源汽車(chē):江淮汽車(chē)、長(zhǎng)安汽車(chē)、比亞迪、曙光股份等
從分布式能源市場(chǎng)發(fā)展角度來(lái)看,投資者應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注第一批售電牌照潛在發(fā)放對(duì)象及具備分布式能源建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。由于互聯(lián)網(wǎng)能源具有互聯(lián)互通、自有交易的特點(diǎn),電力改革放開(kāi)售電側(cè)之后,將改變了電廠售電需經(jīng)電網(wǎng)渠道銷(xiāo)售,以后將以“直供電”的形式售電,因此今年第一批售電牌照將大概率會(huì)發(fā)放。我們認(rèn)為具有以下特征的電力企業(yè)更有望獲得售電牌照:具有國(guó)資背景、具有分布式發(fā)電能力、具有售電經(jīng)驗(yàn)。我們認(rèn)為在分布式能源建設(shè)方面有經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢(shì),未來(lái)發(fā)展速度預(yù)期更快。為此我們梳理了相關(guān)投資標(biāo)的供投資者參考:
售電牌照方面:深圳能源、深南電A、粵電力A等
分布式能源建設(shè):海陸重工、建投能源、天壕節(jié)能、準(zhǔn)油股份
責(zé)任編輯: 李穎