今年10月，山西晉城澤州縣村民李國杰家的“光伏發(fā)電站”并入電網(wǎng)，李國杰家屋頂安裝了12塊太陽能多晶板，月發(fā)電450多度。并網(wǎng)后，白天發(fā)的電除供自家使用外，多余的電并入電網(wǎng)。

“如果把中國的電網(wǎng)比作一條高速公路，那么它可能是世界上最擁堵的，因為中國幾乎所有的用電都要從統(tǒng)一的電網(wǎng)高速公路上輸送，使得這條高速公路不堪重負。”中科院院士徐建中在寫給國務(wù)院的發(fā)展分布式能源建議報告中，打了這樣一個形象的比喻。

他認為，在中國大力發(fā)展分布式能源，相當于給電網(wǎng)高速公路開辟有效分支，從而減輕大電網(wǎng)的壓力。

不僅如此，分布式能源還能讓這種設(shè)想成為現(xiàn)實：居民躺在家里，一邊用自產(chǎn)的電，一邊把用不完的電賣給電網(wǎng)公司。

撐起能源“半壁江山”

分布式能源是一個就地取材，“吃光用盡”，同時供應(yīng)冷、熱、電甚至肥、水等的系統(tǒng)過程

在“規(guī)模效益”法則下，“大機組、大電網(wǎng)、超高壓”構(gòu)筑了第一代能源系統(tǒng)。這種由大容量、超高壓、機組互聯(lián)、遠距離輸電形成的大電網(wǎng)供電模式，是當今電力工業(yè)的主要特征。

以北京為例，山西和內(nèi)蒙古的火電廠生產(chǎn)出電后，交由地方電網(wǎng)或華北電網(wǎng)公司，經(jīng)長距離輸送并多次變壓到達北京市區(qū)，再根據(jù)用戶的申請負荷支配使用。

不同于第一代能源系統(tǒng)，分布式能源將發(fā)電系統(tǒng)小規(guī)模、分散布置在用戶附近，將電力、熱力、制冷與蓄能技術(shù)相結(jié)合，好似一個個可獨立輸出冷、熱、電等能源的多功能小電站。

前不久，天津市一位居民利用太陽能、風(fēng)能自發(fā)電并網(wǎng)成功，個人發(fā)電一方面自用，一方面成為商品出售，“沒想到有一天我發(fā)的電也能賣給國家”。

分布式能源是相對于傳統(tǒng)集中供電方式而言的第二代能源系統(tǒng)。它是一個就地取材，“吃光用盡”，同時供應(yīng)冷、熱、電甚至肥、水等的系統(tǒng)過程。中科院工程熱物理所研究員隋軍表示，分布式能源與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比，克服了傳統(tǒng)供電的一些弱點，成為不可缺少的有益補充。

2012年7月，印度大停電。位于首都新德里衛(wèi)星城古爾岡的DLP數(shù)碼城卻躲過一劫，靠的就是冷熱電聯(lián)供分布式能源系統(tǒng)。

“世界上發(fā)生的幾次大的停電事故，充分反映出集中供電的現(xiàn)代電力系統(tǒng)脆弱的一面，分布式能源則為改變單一集中供電提供了解決方案。”隋軍說。

不難想象，電網(wǎng)規(guī)模越大，大停電的后果就越嚴重。大規(guī)模、長距離輸電一旦遇上電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，就容易導(dǎo)致系統(tǒng)“崩盤”。

此外，與集中式發(fā)電—遠程送電相比，分布式能源可大大提高能源利用效率。據(jù)統(tǒng)計，大型發(fā)電廠的發(fā)電效率一般為35%～55%，扣除廠用電和線損率，終端的利用效率只能達到30%～47%；而分布式能源的利用率可達到90%，且沒有輸電損耗。

正因為分布式能源在提高能源利用率、改善安全性與解決環(huán)境污染方面有很大作用，其在發(fā)達國家已占到能源供應(yīng)總量的25%以上。例如，美國有6000多座區(qū)域分布式能源站，日本區(qū)域能源站總裝機容量達920萬千瓦，英國區(qū)域能源站總裝機容量已有500萬千瓦，荷蘭有40%的電力來自天然氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，丹麥分布式能源占其能源總量的一半。

中科院院士周孝信表示，從中國能源發(fā)展的趨勢來說，分布式能源將來可能撐起“半壁江山”，但目前還處在發(fā)展的初級階段。

面臨不少“高門檻”

主要問題是打破行業(yè)壁壘，實現(xiàn)投資方、能源服務(wù)企業(yè)、用戶和電網(wǎng)等相關(guān)方的利益平衡

近年來，分布式能源已成為中國能源戰(zhàn)略的關(guān)鍵一環(huán)。國務(wù)院《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》首次專辟一節(jié)提出大力發(fā)展分布式能源，要求到2015年建成1000個左右天然氣分布式能源項目、10個左右各具特色的天然氣分布式能源示范區(qū)、100個以分布式可再生能源應(yīng)用為主的新能源示范城市。

隋軍表示，這些示范工程是我國分布式能源的先行者，對技術(shù)和市場的發(fā)展作了很好的探索。不過，由于早期項目技術(shù)和設(shè)計水平欠缺，加之經(jīng)驗不足，目前僅有少數(shù)運行良好。如北京南站、上海浦東機場、廣州大學(xué)城等大型分布式能源項目長期不能并網(wǎng)，至今孤網(wǎng)運行。

“作為獨立系統(tǒng)運行沒問題，但是要入網(wǎng)，前幾年政策不到位，有很多限制。”周孝信坦言，分布式電源并網(wǎng)，并非接一根電線就能實現(xiàn)，并網(wǎng)背后有大量復(fù)雜的準備工作。大量分布式能源接入電網(wǎng)，對電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性提出了挑戰(zhàn)，技術(shù)上有一定難度。

不過，國外分布式能源已順利發(fā)展了幾十年，并網(wǎng)并不是無法解決的難題。

“目前主要的問題是打破行業(yè)壁壘，實現(xiàn)投資方、能源服務(wù)企業(yè)、用戶和電網(wǎng)等相關(guān)方的利益平衡。”隋軍表示，根據(jù)《分布式發(fā)電管理暫行辦法》，一些省份已將分布式能源的管理歸口到電網(wǎng)公司，電網(wǎng)方面應(yīng)在促進分布式能源的發(fā)展中發(fā)揮更積極的作用。

今年，國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)相繼出臺了分布式電源并網(wǎng)服務(wù)工作意見，此前在該領(lǐng)域存在的并網(wǎng)困難等問題有望從政策層面獲得解決。

然而，在中國，分布式電源仍面臨不少“高門檻”。

一位長期工作在市場一線的專家表示，除電力市場的開放和并網(wǎng)問題外，分布式能源發(fā)展面臨的另一個重大難題是天然氣價格波動。他認為，天然氣漲價嚴重影響到分布式能源的發(fā)展，氣價提高后大部分項目需要尋找新的盈利點，目前來看，處于規(guī)劃之中的項目，有2/3已失去經(jīng)濟價值。

記者還了解到，北京供電公司購買個人發(fā)電的價格執(zhí)行燃煤脫硫電價，為每度0.42元。按照該價格，若投資5萬元建設(shè)一個光伏電站，需要20年左右才能回收成本，而光伏發(fā)電站的使用壽命通常在25年左右。這對很多居民來說，吸引力不大。

逐步走向規(guī)模化

社會各界對分布式能源的認同度正在大幅提高，專門從事分布式能源的企業(yè)從起初的幾家發(fā)展到上百家。

除政策問題外，技術(shù)同樣是掣肘中國分布式能源發(fā)展的重要因素。

比如，在中國得到普遍認可的天然氣分布式系統(tǒng)雖然正在普及，但燃氣輪機等核心設(shè)備主要靠進口，即使日常檢修也要依賴國外人員，致使項目投資和運行維護成本較高。

“發(fā)展瓶頸主要還是先進動力技術(shù)。”隋軍說，我國在微小型燃氣輪機、高效低排放內(nèi)燃機方面與國外還存在較大差距，在余熱利用、儲能等方面也需要進一步研發(fā)性能更先進的技術(shù)產(chǎn)品。

對于目前的市場需求，國產(chǎn)設(shè)備僅在制冷機、換熱器及配套設(shè)備方面基本能滿足。

隋軍坦言，在微小型燃氣輪機的性能上，國產(chǎn)與進口幾乎差了20年。要實現(xiàn)整個分布式能源系統(tǒng)的高效節(jié)能，國產(chǎn)的還達不到。

比如，由中科院工程熱物理所承擔的廣東宏達工業(yè)園分布式能源系統(tǒng)，作為國家“863”項目示范工程，實現(xiàn)了能源深度梯級利用。運行結(jié)果表明，該系統(tǒng)節(jié)能率為國內(nèi)最高水平，接近30%。但是，“動力方面都是進口設(shè)備”。

作為國內(nèi)最早開展分布式能源研究的科研團隊之一，中科院工程熱物理所在燃氣輪機方面有很長時間的研究積累。隋軍透露說，“十二五”期間，他們將聯(lián)合全國最強的科研力量攻克微小型燃氣輪機關(guān)鍵技術(shù)，并建設(shè)一個多能源互補的分布式能源示范工程。

與此同時，社會各界對分布式能源的的認同度正在大幅提高。目前，專門從事分布式能源的企業(yè)從起初的幾家發(fā)展到上百家，包括設(shè)備制造商、系統(tǒng)集成商到能源服務(wù)商。

“分布式能源已經(jīng)迎來規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的曙光。”隋軍說。

周孝信則表示，從長遠來說，分布式能源一定會占相當比例，而且和大型電力設(shè)施相互結(jié)合，這是中國將來的能源模式。

他認為，要根據(jù)中國的國情和地區(qū)的具體情況，制定適合本地區(qū)資源稟賦、價格體系和市場需求的分布式能源發(fā)展戰(zhàn)略。“先把試點搞好，然后再逐步推廣，真正發(fā)揮作用，提高能源效率。”