分布式能源：能源互联网的排头兵

分布式能源：能源互联网的排头兵随着我国电力改革提上日程，能源互联网概念在政策导向及社会热议的过程中逐渐明朗，而作为能源互联网基础的分布式能源的建设和推广已处在政策风口处，政策力度正在加码！从投资逻辑的角度来看，主要分为两条线，一条以分布式能源产业链角度，另一条则是从分布式能源市场发展角度。“电力改革+能源互联网”风来：它在风口笑随着我国电力改革提上日程，能源互联网概念在政策导向及社会热议的过程中逐渐明朗，而作为能源互联网基础的分布式能源的建设和推广已处在政策风口处，政策力度正在加码！2015年3月新电改方案（央改9号文）《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》的颁布为电力的整体改革提供方向，主要明确了电力制度改革的总体思路。其中用了单独一条讲分布式发电，体现了高层对于分布式能源发展的高度重视！2015年3月国家发展改革委，国家能源局下发《关于改善电力运行、调节促进清洁能源多发满发的指导意见》，主要强调对于清洁能源的推广扶持，这可以看做是可再生能源配额制推出的信号，分布式能源也必将顺势而起!2015年4月25日，国务院印发《关于加快推进生态文明建设的意见》，进一步强调了作为分布式能源建设基础的新能源装备研发和推广工作，继续推进生物质能发电等应用。同时注重分布式能源整体入网调配等一系列运转机制。4月中旬，国家能源局表示力争在三个月之内制定能源互联网计划，同时成立中国能源互联网联盟，使能源互联网的发展汇聚各方力量，齐心协力，共同推进。另一方面，我国国家能源局将今年新增光伏电站规模定位1780万千瓦，大大超出社会预期，且不再对分布式光伏建设规模提出限制。在国家大力发展光伏的同时，对分布式能源的建设更显偏爱，未来分布式能源发展必定是能源互联网的重头戏。“能源互联网”推进：先搞分布式能源既然从政策角度上看，分布式能源来势迅猛，那么究竟什么是分布式能源？分布式能源有什么特点？其与能源互联网又有什么关联？分布式能源主要有哪些形式呢？下文我们将一一解答。（一）什么是分布式能源？分布式能源是指分布在用户端的能源综合利用系统。分布式能源利用的能源性质分为两类：一次能源以气体燃料为主，可再生能源为辅，如天然气式分布式能源；而二次能源以分布在用户端的可再生能源发电设备,如太阳能、风能等，实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用。在能源互联网视角下，分布式能源即为用户终端，通过连接可形成多个局域性配输电微网，不仅能够实现局域内部的电能输送调配，同时能够与集中式电网进行能源互通，从而与中央能源供应系统提供支持和补充。（二）分布式能源有什么特点？1.清洁环保分布式能源扩大清洁能源适用范围，提升整体环保水平。分布式能源以清洁能源（天然气）、可再生（生物质能、风、太阳能）等无污染能源为主要能量来源，大量推广运用对我国环境改善、传统能源依赖度下降有极大的帮助。我国一次能源消耗结构中，煤炭消耗比例为70%以上，这一能源消耗结构无疑对环境污染的治理工作增加了压力。据国家环保总局监测，目前我国污染环境的各项指标中，燃煤发电产生的污染占所有污染的40%以上，且燃煤产生的多项污染指标在各分项中占总量比例很高，例如：煤炭燃烧产生的悬浮颗粒物的占总量的70%以上，产生的CO2占总量的85%以上。分布式能源的发展可以显著改善我国整体能源结构，弱化我国经济发展与环境保护的长期矛盾。单从风电来说，2014年风电上网电量达到1550亿千瓦时，按照发电标煤煤耗每千瓦时350克计算，仅一年可节约标煤5418万吨，减少二氧化碳排放16686万吨，减少二氧化硫排放84万吨。2.提升能效分布式能源较传统能源利用率提升70%以上。分布式供能基于自身发电利用率高，且靠近用户端的优势，决定了总体能源效率高于集中式的优势，这大大降低了国家能源因长距离输送造成的能耗浪费。以火力发电为例，大火电机组虽然发电效率高，但是由于供热规模和供热半径的局限，发电余热无法利用，其能源利用效率与分布式能源相去甚远。发电厂最终只能将燃料能源燃烧产生的1/3热能转化成电能，而近50%的热能流失（效率低的主要原因是汽机排汽冷凝热损失大，即被循环水带走的热损失），另外输送环节损耗近10%的热能。由于分布式能源可通过电热冷三联技术手段将发电后的余热来制热、制冷，因此能源得以合理的梯级利用。此外，用户可根据自己所需将分布式能源与主干网并网，实现余电上网，能源的利用效率达到80％以上，一些设计完善的分布式能源可以达到90%。3.独立、并网皆可，防止大面积断网分布式能源独有孤岛保护系统，安全性提升。集中式输配电不仅在能耗上存在浪费，它还存在因设备故障如雷电等因素造成大面积停电现象，从而使居民用电情况存在不确定因素造成经济损失,如美国每年因电网扰动与断电损失790亿美元。当电网出现局部断电瘫痪后，分布式能源拥有并网逆变器孤岛保护，市电断电自动停止输出，保障了在大电网断电维护状态下的微网系统发电安全，从而达到了用电安全性及电力利用的可持续性。（三）分布式能源是互联网能源的基础能源互联网是通过电子、电力、信息等技术，将大量分散的分布式能源连接起来，不仅实现分布式能源的能量采集、上网，同时建立了各分布式能源间的互联互通，通过大数据技术及基于信息的智能调控，实现能源在整个网络的高效互通。从能源互联网的构建角度来看，分布式能源是其必须具备的网络“结点”。能源互联网的构建基础是需要大量分散分布的小型发电站，通过“网”将分散化的能源集中起来并分别调配，从而实现能源获得的广度及能源利用的深度双向提升。未来我国能源互联网的构建第一步就是对现有电网的改造，以适应分布式能源的接入；第二步则是将现有分布式能源接入，实现推广前的初步探索，包括在输配、交易、效率等领域的提升；而第三步则是全面推广，将分布式能源大量推广后接入电网，实现能源互联网的最终成型。从能源互联网的功能角度来看，大数据应用、微网调配、充电桩等都需要分布式能源支撑。从大数据应用来看，大数据应用需要建立在容量足够大的信息样本，需要电力消费、供给、输配等一系列数据，而分布式能源拥有分散化（提供不同地区的电力特征数据）、体量大特征（小型电站个体样本数量庞大），恰恰满足了大数据信息样本的要求；从微网调配来看，能源互联网较传统智能电网最大的不同在于改变传统的集中配送，实现用户终端电力的互联互通，这一互联互通的微网建立必须以多个分布式能源发电站为基础，实现局部整合、统一供需的格局；从新能源汽车必须的充电桩角度来看，新能源汽车以电力为动力源，其交通工具的特性要求能源供给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”特点，实现了新能源汽车电力供给的便捷性，这也是支持新能源汽车产业发展的基础。（四）风、光、生等来助阵，分布式能源广发力1.主要能源形式分布式风能分布式风能特指采用风力发电机作为分布式电源，将风能转换为电能的分布式发电系统。目前来看，风能市场市场空间较大：以2015年全社会用电量达6.30万亿千瓦时、风电平均上网电价0.6元/千瓦时的水平测算，国家能源局确保至2020年5%的风电消费量将意味着能创下1890亿元的市场空间。而到了2020年，我国用电量在7.6-8万亿千瓦水平，按相同方法换算，预计市场空间近2300亿元。分布式光伏分布式光伏发电特指在用户场地附近建设，运行方式以用户侧自发自用、多余电量上网，且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。我国光伏产能及分布式光伏发展快速，2014年光伏新增装机容量1060万千瓦，约占全球新增装机的五分之一，实现了《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》中提出的平均年增1000万千瓦目标；而分布式光伏发电全年累计装机容量467万千瓦，全年发电量同比增长超过200%。汉能控股集团董事长李河君在《中国领先一把》一书中提出，中国光伏建设潜在直接投入规模有10万亿元，将间接拉动经济增长规模可达30万亿元。以生物质能为载体的分布式能源此类分布式能源直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规燃料，是一种可再生能源。生物质能是世界第四大能源，仅次于煤炭、石油和天然气。据估算，地球陆地每年生产1000～1250亿吨生物质，海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量相当于世界总能耗的10倍，如果加以利用，人类就不必为寻找未来替代能源的问题而苦恼。就我国来看，生物智能规划目标宏大，2020生物质能利用量将达到1.1亿吨标煤。我国《生物质能发展“十二五”规划》中提出，到2015年生物质能年利用量将超过5000万吨标准煤。其中，生物质发电装机容量1300万千瓦、年发电量约780亿千瓦时。到2020年，较2015年发电装机容量增长130%，总装机容量达到3000万千瓦，相当于15万吨标准煤。2.应用项目分布式能源现有应用主要有楼宇式分布式能源以及区域型分布式能源。楼宇式分布式能源主要是针对个体应用，通过对楼宇进行改造，实现自供能源，针对自身供求水平动态调节与电网的供求；区域型分布式能源类似小型能源微网，是一个局域网的概念，微网将区域中的个体（如多个企业的办公楼）改造并连接，形成分布式能源的小体量集成，集中配送电能。楼宇型分布式能源楼宇型分布式能源项目一般采用小型动力装置（如小型内燃机、微型燃气轮机等），对单一或多个建筑物进行供能。其服务对象包括宾馆、学校、医院、写字楼以及商场等。该项目类型系统规模相对于区域型分布式能源项目较小，运行相对灵活。相对来说装机容量较小，适合单一用户对象，其项目回收期一般为6-8年。案例：深圳燃气集团总部办公大楼主要依靠依靠热电冷三联供技术建设分布式能源结构，不仅满足了办公大楼的能耗需求，同时达到了节能减排，提升经济效益的目的。这一项目主要运用了4台CapstoneC200微燃机、1台热电联供一体机、1台吸收式冷温水机作为实现热电冷三联供技术的设备基础。项目运行后，每年可平均节约680吨标煤，减少1350吨二氧化碳排放量，经济、环境效益明显。区域型分布式能源区域性分布式能源项目一般采用大型燃气内燃机动力、燃气轮机等大型装置，对整个区域范围内的建筑物进行集中供能。其常见的服务对象有社区、商务区等。在区域型项目中，通过协调不同用户之间的用电需求量以及用能类型可以最大化区域内用能效率，同时设备基本可保持全年满负荷运行，使项目回收期缩短为3-5年。案例：上海国际汽车城研发科技港是国内一流的汽车研发聚集地，区域内有150家左右汽车研发企业，建筑林立。研发区为实现较为经济的能源耗用目标，实行了区域分布式能源的改造，其主要技术手段是热电冷三联供技术。改造后，研发区实现能源统一调配输送，每年为整个科技港节约1161吨标准煤，减少2035吨二氧化碳排放量，一次能源利用率高达80%以上。国际新能源大发展：奋起直追（一）发达国家分布式能源较为领先，我国发展迅速发达国家早已布局分布式能源，目前仍在积极发展。美国方面，1999年便已又提出大力推广应用分布式能源系统，并计划到2020年50%以上的新建商业设施和大学设施采用分布式供能系统，预计2035年将天然气热电联产的比重提高到25%以上。目前美国已建有6000多座分布式能源站。欧洲发达国家同样早已布局，并已将分布式能源发电量份额提升至较高水平，同时仍旧推出政策加以扶持，如北欧国家的分布式能源发电量份额已超过30%-50%。2007年德国修订CHP法，规定电网运行商有义务接纳CHP电厂，并且予以优先调度,原有奖励措施延伸到2016年，并取消了容量限制。日本则是亚洲分布式能源战略布局最早的国家，其计划在2030年前分布式能源发电量将占总电力供应的20%。其中商业分布式发电项目约6300个，工业分布式发电项目约7500个。我国2020年前分布式能源预计以30%以上的年增速增长。单就分布式光伏来看，截至2014年底，分布式光伏发电累计装机容量467万千瓦，占光伏发电累计装机容量的17%；年度新增205万千瓦，占光伏新增容量的24%，分布式能源占比显著上升。但仍与2014年《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》中提出的，到2020年分布式光伏约6千万千瓦左右，仍有较大差距。在分布式