編者按:2019年9月5~6日,以“多元化布局和產(chǎn)業(yè)鏈延伸”為主題的“2019(第十五屆)中國分布式能源國際論壇”在北京召開,本次會議由中國能源研究會分布式能源專業(yè)委員會、中國能源網(wǎng)、能源Link主辦。會上,中國科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所能源經(jīng)濟(jì)室主任朱彤發(fā)表了《能源轉(zhuǎn)型與分布式可再生能源》的報(bào)告。
朱彤:我的內(nèi)容不是那么技術(shù)性,主要是因?yàn)檫@兩天我在做能源轉(zhuǎn)型的研究、政策理論。所以從能源轉(zhuǎn)型的角度談一談對分布式能源的看法,主要是影響、重要性,以及未來的前景怎么樣。我對分布式能源的前景還是比較樂觀的。
第一,分布式能源的內(nèi)涵。
第二,能源轉(zhuǎn)型對分布式能源的影響。
第三,從經(jīng)濟(jì)和能源轉(zhuǎn)型的歷史演進(jìn)來看分布式能源的重要性,分布式能源很可能就是未來的方向。
第四,分布式能源發(fā)展面臨的挑戰(zhàn),主要講一些比較大的挑戰(zhàn)。在發(fā)展過程中,我們面臨這樣那樣的問題,其實(shí)背后有些共性的東西。最后簡單展望一下。
分布式能源并不是一個(gè)新概念,我查了一下,最早分布式能源從法律的源頭來看,應(yīng)該是從1978年美國公約公共事業(yè)管理政策法規(guī)定的,后來奠定了分布式能源的法律地位。分布式能源最初也是從電力系統(tǒng)發(fā)展起來的,特別電網(wǎng)是一個(gè)受監(jiān)管的行業(yè),所以它的很多發(fā)展和政策本身,包括能源的鼓勵(lì)政策,包括監(jiān)管的變革都有很大的關(guān)系。
分布式能源本身來講,大家談得比較多的是三個(gè)概念相互關(guān)聯(lián)的,其實(shí)有時(shí)候都是互換使用的,第一個(gè)就是分布式發(fā)電,一般來講共性的東西有這么幾個(gè),靠近用戶側(cè),和配電網(wǎng)連接,規(guī)模比較小,它是用可再生能源或者其他的常規(guī)能源發(fā)電,包括風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、燃料電池、渦輪機(jī)等等。
分布式能源資源,在很大程度上跟前面的分布式發(fā)電有時(shí)候是互換使用的,從定義的角度來講,除了上述提到的之外,廣義的分布式能源資源,包括與輔網(wǎng)連接的可用負(fù)荷,以及儲能,最初的時(shí)候可能是這樣的,從電源的角度,最后可能從用戶側(cè)的角度,從儲能的角度,也可以成為分布式能源的來源。
還有一個(gè)提法就是分布式能源的系統(tǒng),更強(qiáng)調(diào)能源的梯級利用。
它的特征就是電,位置靠近用戶側(cè),與配電網(wǎng)連接。在化石能源時(shí)代,分布式能源的發(fā)展基本動(dòng)因其實(shí)是效率和環(huán)保,它是在大電網(wǎng)和大的能源系統(tǒng)涉及不到的地方,它是用分布式的方式,是分布式能源系統(tǒng),還是能源的分布式,它可以是利用效率的提高,同時(shí)可能環(huán)保相對比較好,這是第一個(gè)。這是分布式能源在化石能源的特點(diǎn)。
到了能源轉(zhuǎn)型當(dāng)前的背景下,來認(rèn)識分布式能源的話,這個(gè)背景發(fā)生了一個(gè)變化。首先分布式能源可能不是一個(gè)補(bǔ)充,從未來的角度,從能源轉(zhuǎn)型的角度來講,它可能是未來的方向。在能源低碳轉(zhuǎn)型的背景下,分布式作為一種提供能源服務(wù)的方式。我們講現(xiàn)代的能源轉(zhuǎn)型本身低碳轉(zhuǎn)型,甚至是無碳的轉(zhuǎn)型下,這種轉(zhuǎn)型背后的驅(qū)動(dòng)力是氣候變化,這是直接的動(dòng)因,直接的背景是氣候變化。所以說用可再生能源替代化石能源,在這種背景下驅(qū)動(dòng)能源轉(zhuǎn)型。可再生能源本身最基本的特性是分布廣泛,而且能量密度低,所以從這個(gè)角度來講,分布式本身本地的方式和集中利用的方式比較起來,分布式可能更符合它的特性,因?yàn)樗梢允沟酶俚哪芰亢馁M(fèi)在輸送環(huán)節(jié),而直接靠近用戶側(cè),使更多的能量交給用戶使用,這是它本身的原因。
第二從經(jīng)濟(jì)學(xué)的視角來看,實(shí)際上分布式能源本身要放在整個(gè)工業(yè)革命或者社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展大背景下看,近10年以來其實(shí)有一個(gè)大的趨勢,很多技術(shù),很多組織方式都是扁平化,包括提供服務(wù)的方式已經(jīng)慢慢的分布式了。因?yàn)榉植际骄褪强拷脩魝?cè),滿足用戶的需求,用規(guī)模化的方式滿足用戶的需求是最難的。工業(yè)革命之后實(shí)現(xiàn)的是生產(chǎn),蒸汽機(jī)發(fā)明之后,好多大的以工業(yè)革命為基準(zhǔn),為生產(chǎn)方的經(jīng)濟(jì)出來之后,在生產(chǎn)端的成本大幅度下降,生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化,生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)模化本身,其實(shí)跟需求的多樣化、多變,這本身之間是矛盾的。我們之所以要享受標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品,是為了把產(chǎn)品降下去,讓更多的人享受到。如果我們能夠以多樣化的方式,來提供很多消費(fèi)者的需求,而且是很經(jīng)濟(jì)地提供他們的需求,這是夢寐以求的。近10年,互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,數(shù)字經(jīng)濟(jì)智能化之后你會發(fā)現(xiàn),我們現(xiàn)在很多的需求,開始用一種規(guī)模的方式,而且是定制多樣化的方式滿足用戶的需求。所以說網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了需求方的規(guī)模經(jīng)濟(jì),在平臺互聯(lián)網(wǎng)上某一個(gè)產(chǎn)品它可能在某一個(gè)區(qū)域里面達(dá)不到規(guī)模經(jīng)濟(jì),但是在網(wǎng)絡(luò)上可以實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì),所以實(shí)現(xiàn)了一個(gè)匹配和對接。
所以分布式本身提供的方式是整個(gè)社會工業(yè)革命也好,它是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段的必然結(jié)果,如果每個(gè)人需要的東西都可以以非常經(jīng)濟(jì)的方式獲得,包括這個(gè)產(chǎn)品的內(nèi)部構(gòu)造我都能參與設(shè)計(jì),我愿意用我付出的價(jià)格來提供的話,這是非常好的。分布式能源其實(shí)是在這樣一個(gè)大背景下的一個(gè)體現(xiàn)而已,由于能源自身的屬性,這可能是分布式發(fā)展的一個(gè)領(lǐng)域,所以分布式能源是滿足消費(fèi)者需求不可缺少的一個(gè)部分。
第二個(gè)影響,能源低碳轉(zhuǎn)型將推動(dòng)不同部門能源系統(tǒng)的跨界和融合。過去的電力、交通、供熱,各是各的,都有自己風(fēng)格的能源體系。分布式能源是實(shí)現(xiàn)跨界和融合重要的介質(zhì),在歐美國家,傳統(tǒng)的分布式能源資源和分布式能源的技術(shù),已經(jīng)比較好地融入到電力系統(tǒng)中間,這跟我們國家不一樣。我們談分布式能源,談的更多的是光伏的分布式等等,其實(shí)傳統(tǒng)的分布式能源資源,在目前的電力系統(tǒng)中并沒有實(shí)現(xiàn)很好的大發(fā)展,這一點(diǎn)跟歐美國家是不一樣的,包括較小份額的風(fēng)光電等等,在當(dāng)前的電力系統(tǒng)之間這一點(diǎn)做得并不好,有體制的原因,也有電網(wǎng)本身的原因,也有經(jīng)濟(jì)性的原因。
第二,與能源轉(zhuǎn)型有關(guān)的分布式能源,比如說較大份額的風(fēng)光電、電動(dòng)汽車、儲能等等,它對傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)會帶來沖擊,這是我們面臨的問題。可能對電力系統(tǒng)本身需要的靈活性,帶來更大的需要等等這樣的一些問題,帶來沖擊,這個(gè)過程電力系統(tǒng)本身會有周期的反應(yīng)。
第三點(diǎn),為了最大限度地利用波動(dòng)性的可再生能源,未來的分布式重點(diǎn)是集成到電力、供暖、交通等智慧系統(tǒng)當(dāng)中,不僅僅是電力。我們很多人在談未來轉(zhuǎn)型過程中你會發(fā)現(xiàn),應(yīng)用最廣的比如說儲存方式,可能是同時(shí)連接了電力、供熱,甚至還有交通,比如說電動(dòng)汽車等等,這個(gè)介質(zhì)實(shí)現(xiàn)的各種能源系統(tǒng)之間,分布式能源是一個(gè)很好的媒介,這是第二個(gè)影響。
第三個(gè)影響,分布式能源的發(fā)展和能源低碳轉(zhuǎn)型需要一個(gè)強(qiáng)大智能的配電網(wǎng)絡(luò)。分布式能源是在用戶側(cè),在需求側(cè),直接給用戶提供服務(wù)。它跟配網(wǎng)之間的關(guān)系,像過去不是一個(gè)單向的關(guān)系。第二它還有一個(gè)區(qū)域集成的關(guān)系,在區(qū)域里面智能化、最優(yōu)化這樣的方式,所以它需要一個(gè)強(qiáng)大的智能配電網(wǎng)絡(luò)。如果電網(wǎng)還是以輸為主,輸?shù)闹攸c(diǎn)不轉(zhuǎn)到配的話,就會有問題。從電網(wǎng)管理的角度來講,要以用戶為中心,這一點(diǎn)我們轉(zhuǎn)得并不好。
第三要從被動(dòng)向主動(dòng)轉(zhuǎn)變。這是歐盟關(guān)于它的被動(dòng)的配網(wǎng)運(yùn)營商和主動(dòng)配網(wǎng)運(yùn)營商之間的描述,電網(wǎng)的投資規(guī)劃當(dāng)中,被動(dòng)的配網(wǎng)運(yùn)營商確定最高需求的投資,主動(dòng)的會主動(dòng)利用分布式能源來減少網(wǎng)絡(luò)的投資,這是主動(dòng)和被動(dòng)的區(qū)別,被動(dòng)的配網(wǎng)運(yùn)營商,只能接受所有的并網(wǎng)要求,因?yàn)樗蟹梢蟆W鳛橹鲃?dòng)的配網(wǎng)運(yùn)營商,他會提供一個(gè)分布式能源的輸出,不同的一個(gè)比例,比如說我可以接受你,你能接受比如說3%的一個(gè)削減量,可能等待的時(shí)間短一點(diǎn),我不能接受削減,可能等待時(shí)間會長一點(diǎn)。這種情況下,可能配網(wǎng)運(yùn)營商就會延遲一些網(wǎng)絡(luò)方面的投資。電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)營也是一樣的,被動(dòng)的主要從高壓到低壓的方向,而主動(dòng)的會實(shí)時(shí)監(jiān)控潮流的方向,利用分布式能源控制潮流,實(shí)現(xiàn)投資運(yùn)營的優(yōu)化,成本的降低。
第三點(diǎn),進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)一下它的重要性,你把它放在一個(gè)社會經(jīng)濟(jì)能源系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演進(jìn)的情況下你會發(fā)現(xiàn),它和生產(chǎn)方式之間存在一個(gè)匹配的方式。實(shí)際上工業(yè)革命的發(fā)生,是以能源革命為前提和基礎(chǔ)的。正是因?yàn)榛茉吹囊?guī)模經(jīng)濟(jì)性,給規(guī)模化的生產(chǎn)體系、工業(yè)體系提供了可能性。氣候變化之后,你就會發(fā)現(xiàn)我們的經(jīng)濟(jì)體系,我們的能源體系也在發(fā)生變化。可再生能源本身特性是不變的,本身它的基礎(chǔ)特性是不變的,就是低碳,低能源密度,這樣可再生能源的系統(tǒng)和化石能源的系統(tǒng)本身是不兼容的,必須轉(zhuǎn)到適應(yīng)可再生能源自身的能源系統(tǒng)上去。這個(gè)過程本身生產(chǎn)方式也要跟能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型相適應(yīng),可能會走向分布式能源系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),可能對超大規(guī)模的生產(chǎn)體系會有一個(gè)反向的變化,就是分布式的生產(chǎn),就像計(jì)算一樣,是大規(guī)模的集中計(jì)算,出來并行計(jì)算,再出現(xiàn)分布式計(jì)算,后來出現(xiàn)云計(jì)算、邊緣計(jì)算,實(shí)際上它就是在集中、分散之間不斷地把它的規(guī)模進(jìn)行切分,同時(shí)滿足消費(fèi)者的需要。低碳經(jīng)濟(jì)需要的能源系統(tǒng)不是化石能源系統(tǒng),在這樣一個(gè)轉(zhuǎn)型的趨勢里你會發(fā)現(xiàn),分布式能源在未來會從補(bǔ)充地位變成主導(dǎo)地位。
面臨的挑戰(zhàn),第一個(gè)就是兩類不同的DER與能源系統(tǒng)融合的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)DER與傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的融合,與能源轉(zhuǎn)型有關(guān)的DER與低碳能源系統(tǒng)的融合。因此你的能源系統(tǒng)本身的轉(zhuǎn)型必須要符合這個(gè)方向。從可再生能源來看,目前我們國家處在一個(gè)能源轉(zhuǎn)型的初級階段。因?yàn)槲覀儑铱稍偕茉磸囊?guī)模來講在世界上處于第一位,是第一大國家,從裝機(jī)規(guī)模、可再生能源發(fā)電等等,但是能源轉(zhuǎn)型是按照能源、可再生能源在能源中的氛圍來度量的,因?yàn)槭堑吞嫁D(zhuǎn)型,因?yàn)榭偭看螅寂欧乓泊蟆S捎陔娏ο到y(tǒng)的轉(zhuǎn)型是目前最快的,我們電力系統(tǒng)里面,以可再生能源發(fā)電量的比重來度量能源轉(zhuǎn)型是有道理的。
中國、美國、德國、日本、巴西等等,前十大能源消費(fèi)國里面,中國波動(dòng)性可再生能源占7.3%,美國9.8%,這是2017年的數(shù)據(jù),德國是30%。根據(jù)歐洲的經(jīng)驗(yàn),在歐洲電網(wǎng)的架構(gòu)以及監(jiān)管模式、制度的狀況下,在15%到20%的波動(dòng)性可再生的電力,其實(shí)對電力系統(tǒng)是沒有太大沖擊的,這是他們的經(jīng)驗(yàn)。所以我們可以把這個(gè)劃分,能源轉(zhuǎn)型階段,15%以下肯定是個(gè)初級階段,15%到20%以上,才會產(chǎn)生對電網(wǎng)本身很大的投資的需求,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的需求等等這樣一些需求,中國10%都沒到,美國也一樣。但是我們棄風(fēng)、棄光的情況比歐美國家嚴(yán)重得多,有電網(wǎng)自身的問題,也有體制機(jī)制的問題。
第二個(gè)挑戰(zhàn)就是能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn),當(dāng)前是電力系統(tǒng),從我看到的情況來看,它并沒有在能源轉(zhuǎn)型的架構(gòu)下調(diào)整自己的定位和未來的發(fā)展,因?yàn)樗F(xiàn)在的重點(diǎn)還是在輸電,沒有在配電,還在大量建特高壓,沒有轉(zhuǎn)向配電網(wǎng)。實(shí)際上這中間就會帶來一個(gè)沖擊,包括上周我們剛?cè)バ陆{(diào)研,他們還在寄希望于建特高壓。去年IEA就有一個(gè)研究報(bào)告,得到的結(jié)論是什么,對于可再生能源來講,不應(yīng)該再延續(xù)化石能源那樣,按照資源量來開發(fā),因?yàn)槟愕牟▌?dòng)性到了電力系統(tǒng)沖擊會比較大,你應(yīng)該按照跟電網(wǎng)的匹配和優(yōu)化一起開發(fā),而且要位置多樣化,而且不是集中在一個(gè)地方。我們背后是沒有理解化石能源時(shí)代的發(fā)展規(guī)律和可再生能源發(fā)展規(guī)律的本質(zhì)差異,還是覺得大規(guī)模建,大規(guī)模地輸出來,實(shí)際上按照這種方式,對電網(wǎng)的沖擊遠(yuǎn)比分布式大得多。
第三,化石能源的監(jiān)管體系的挑戰(zhàn)。我們有很多政策很好,但是落實(shí)不下去,分布式的電交易,就是不讓你做,輸配電價(jià)也出來了,協(xié)議也達(dá)成了,就是不讓你過去,這就是監(jiān)管部門的問題,說明你中間沒有管住,為什么就不能落實(shí)下去呢?對于電網(wǎng)企業(yè)來講他落不下去,因?yàn)檫@是割他的肉,但是從監(jiān)管角度來講,有利于低碳能源轉(zhuǎn)型發(fā)展方向來講,實(shí)際上就是能源監(jiān)管體系和能源政策轉(zhuǎn)型本身沒有轉(zhuǎn)過來,沒有真正做到有效的監(jiān)管。
前景,前景廣闊。最近跟一些光伏企業(yè)、生產(chǎn)企業(yè)做配網(wǎng)的互動(dòng)交流,分布式能源的發(fā)展前景的確很廣,儲能本身的技術(shù)會導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)下降,特別是儲能,儲能加光伏、儲能加風(fēng)能等等會發(fā)展越來越好。如果你當(dāng)前能夠順應(yīng)能源轉(zhuǎn)型的需求,主動(dòng)來為分布式能源的發(fā)展,包括光伏發(fā)展創(chuàng)造有利的條件,其實(shí)未來這些東西離不開你,你還是占主導(dǎo)地位。但是如果你硬要站在它的對立面,五年、八年之后,技術(shù)有大的突破之后,規(guī)模經(jīng)濟(jì),生產(chǎn)的規(guī)模一上去,技術(shù)迭代產(chǎn)生成本下降,有的時(shí)候是出乎我們想象的。如果把迭代過程擴(kuò)大,也許八年就夠了,這個(gè)過程是很難想象的。你七年前能想到今年光伏的成本會降到這個(gè)地步嗎?所以從這個(gè)角度來講前景是非常廣的,包括分布式光伏在內(nèi)的很多發(fā)展都非常的艱難,包括所謂的增加配網(wǎng)也做不下去,最后的結(jié)果是什么,道路曲折,既有的體制難以協(xié)調(diào),包括分布式能源發(fā)展的利益沖突,我多一塊利益你就少一塊利益,這種情況下就是存量替代的過程,這個(gè)時(shí)候體制已經(jīng)很難協(xié)調(diào)這種利益沖突了。
關(guān)鍵是在未來三到五年,如果能源體制改革不能協(xié)調(diào)新舊利益的沖突,最后只能寄希望于技術(shù)創(chuàng)新。比如說像鋰電池、儲能電池的成本下降,光伏成本進(jìn)一步下降,光伏電池、鋰電池和氫燃料電池,也許三、五年看不到,但是我覺得十年八年,應(yīng)該是能看得到的。謝謝大家!
責(zé)任編輯: 李穎