分布式能源在中國有哪些潛力?
正如前幾篇的介紹,分布式能源不僅包括我們已經(jīng)討論的那些發(fā)電技術,還包括將不同能源整合在一起的綜合解決方案,以及電動汽車、電池、燃料電池等關鍵技術。這些技術在中國未來有巨大的潛力。這些技術主要包括以下幾種類型:
1.電池儲能
儲能是目前全球快速發(fā)展的新能源產(chǎn)業(yè)。中國儲能產(chǎn)業(yè)經(jīng)過十多年的發(fā)展,正處于從示范應用向商業(yè)化初期發(fā)展過渡的重要階段。截至2016年底,中國投運的儲能項目累計裝機規(guī)模24.3吉瓦,大部分是抽水蓄能,其中電池儲能的只有243兆瓦。電池儲能中鋰離子電池和鉛蓄電池占主要份額,其中鋰離子電池占約59%,同比增長78%。2016年,中國新投運電池儲能項目的裝機規(guī)模達101.4兆瓦,同比增長299%。2016年新增規(guī)劃、在建的電池儲能項目的裝機規(guī)模約為845.6兆瓦,預計短期內(nèi)中國電池儲能裝機規(guī)模還將保持高速增長(CNESA,2017)。
鋰電池在儲能中的應用主要是電網(wǎng)儲能(電力輔助服務、可再生能源并網(wǎng)、削峰填谷等)、基站備用電源、家庭光儲系統(tǒng)、電動汽車光儲式充電站等領域。從儲能市場應用分布看,分布式發(fā)電及并網(wǎng)領域的新增投運規(guī)模同比增速最大,為727%,其次是可再生能源并網(wǎng)領域,同比增速為523%(CNESA,2017)。地域分布上,新增投運的電池儲能項目主要分布在西北和華東地區(qū),并且華東地區(qū)的儲能應用主要在分布式發(fā)電及微網(wǎng)項目。
2017年9月22日,國家發(fā)改委、國家能源局等五部門在《關于促進儲能技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》中明確提及“鼓勵在用戶側(cè)建設分布式儲能系統(tǒng)。研究制定用戶側(cè)接入儲能的準入標準,引導和規(guī)范用戶側(cè)分布式電儲能系統(tǒng)建設。支持具有配電網(wǎng)經(jīng)營權的售電公司和具備條件的居民用戶配置儲能,提高分布式能源本地消納比例、參與需求響應,降低用能成本,鼓勵相關商業(yè)模式探索。”
2.電動汽車
2012年,中國《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》提出,到2020年中國純電動汽車和插電式混合動力汽車生產(chǎn)能力達200萬輛、累計產(chǎn)銷量超過500萬輛(SC,2012)。在中國2030年能源戰(zhàn)略規(guī)劃中,交通的電動化也是重要的發(fā)展戰(zhàn)略。
當前中國環(huán)境污染治理的緊迫性、保障能源安全的嚴峻性,促使中央政府及地方政府出臺了一系列發(fā)展電動汽車及儲能技術的法規(guī)政策。企業(yè)也在政府的推動下,大力發(fā)展電動汽車及儲能技術,中國的電動汽車及儲能電池占全球市場份額逐年增加。
長期來看,電動汽車和儲能技術將是石油強有力的替代品。雖然電動汽車和儲能技術的發(fā)展目前還沒有對石油替代產(chǎn)生實質(zhì)性影響,但近年來電動汽車和儲能技術進步迅速,電動汽車發(fā)展的石油替代是中國減少石油對外依存的最重要方面。同時,電動汽車作為一種儲能技術的重要應用,有可能成為一種非常重要的靈活負荷和儲能設施,吸收大量新能源電力(特別是在風電和光伏大發(fā)展期間)。因此,中國將有可能在全球迅速興起的電動汽車和儲能技術領域擁有重要地位。
3.氫能和燃料電池
氫能是一種清潔高效的能源。近年來氫能燃料電池受到政府和企業(yè)的高度重視,其原理是以電化學反應方式將燃料(氫氣)和氧化劑(空氣)的化學能轉(zhuǎn)換為電能。氫能燃料電池在汽車領域的應用已開始初見端倪。目前中國運行中的35兆帕加氫站有4座,分別位于北京、上海、鄭州和廣州。
目前氫氣的主要來源有煤制氫、焦爐氣副產(chǎn)氫、天然氣制氫等,未來隨著分布式的發(fā)展和燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,可再生能源分布式制氫將成為氫氣的重要來源。
4. 多能互補及微網(wǎng)
近幾年來,隨著中國工業(yè)園區(qū)的建設發(fā)展、微網(wǎng)和新能源發(fā)電的普及以及新投資模式的不斷升級,發(fā)展多能互補概念下的終端一體化集成供能系統(tǒng)成為趨勢。為了支持這種新的發(fā)展趨勢,國家能源局2016年啟動了多能互補集成優(yōu)化示范工程建設,并強調(diào)這是構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源系統(tǒng)的重要任務。國家能源局公布的首批多能互補集成優(yōu)化示范工程入選項目有23個。
示范項目中多數(shù)為終端一體化集成供能系統(tǒng)。相關規(guī)劃設計方案已經(jīng)完成,但由于項目復雜度等多種原因,一些項目還處于未開工狀態(tài)。除此之外,在多能互補概念公布之前,就已經(jīng)存在大型城市綜合能源站等相關示范項目,在分布式燃機與能源梯級利用方面取得了一定示范效果。
多能互補可以為中國各類園區(qū)建設提供靈活性解決方案,內(nèi)部靈活性可以幫助企業(yè)盈利,外部靈活性可以提高中國能源供應安全穩(wěn)定。大范圍發(fā)展多能互補對燃氣利用有一定好處,也對大規(guī)模消納新能源背景下的電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻能力有所補充(Zheng and Wenlin,2017)。
結(jié)合中國正在進行的能源體制改革,可以期待未來電力行業(yè)發(fā)電計劃放開、現(xiàn)貨市場出現(xiàn)和終端電價調(diào)整后的多能互補項目,會在比園區(qū)更加廣泛的區(qū)域范圍甚至大型城市供能領域發(fā)揮更大的作用。結(jié)合其他能源領域的體制改革,逐漸將打破以單一電網(wǎng)、熱網(wǎng)、氣網(wǎng)運營的模式,打破不同業(yè)務部門協(xié)調(diào)困難、規(guī)劃不統(tǒng)一、運營效率不高的困境。這將為各領域的體制改革提供標桿,也滿足民眾和企業(yè)對能源便利、用量與價格的期待。
由此可見,未來的中國能源系統(tǒng)中,分布式能源在這幾個方面將大爆發(fā),你們準備好了么?
責任編輯:仁德財
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