位于廣州市番禺區(qū)小谷圍島的廣州大學(xué)城,是目前中國最大的大學(xué)城,已有10所大學(xué)入駐。而引起人們對廣州大學(xué)城關(guān)注的是這里的分布式能源站。廣州大學(xué)城分布式能源站有兩臺7.8萬千瓦天然氣機(jī)組,向大學(xué)城內(nèi)的10所大學(xué)及周邊20萬用戶提供全部電力、生活熱水和空調(diào)制冷。大學(xué)城內(nèi)的分布式能源實現(xiàn)了能源的多次利用,能源利用效率超過78%,比傳統(tǒng)燃煤發(fā)電廠提高三四十個百分點。
分布式能源具有能效利用合理、損耗小、污染少、運(yùn)行靈活等特點。但是,分布式能源在發(fā)展過程中還存在并網(wǎng)、供電質(zhì)量、容量儲存、燃料供應(yīng)等問題要解決。
今年6月25日,國家能源局提出《分布式光伏發(fā)電示范區(qū)工作方案》,進(jìn)一步明確了光伏發(fā)電補(bǔ)貼政策,鼓勵各地分布式光伏項目采用“自發(fā)自用”模式運(yùn)營,擬定的度電補(bǔ)貼為不超過0.45元/千瓦時。
盡管到目前為止,國家發(fā)改委還沒有正式公布光伏發(fā)電的入網(wǎng)電價方案,但分布式光伏發(fā)電示范區(qū)的啟動,將直接推動并網(wǎng)補(bǔ)貼電價的落實。屆時,我國分布式能源發(fā)展的最大瓶頸——并網(wǎng)難問題將被掃清障礙,分布式能源將借力電價補(bǔ)貼的方式打破發(fā)展速度慢的僵局。而分布式能源企業(yè)早已嗅到商機(jī),蠢蠢欲動,行業(yè)爆發(fā)進(jìn)入倒計時。
最佳的能源方式
分布式能源是相對于集中式供能而言的一種供能方式。目前,主流的集中式供能,如傳統(tǒng)的火力發(fā)電、大型水利發(fā)電等,因為遠(yuǎn)離終端用戶,在儲能技術(shù)還沒有突破的現(xiàn)實環(huán)境下,遠(yuǎn)距離傳輸必然對能源造成損耗。
同時,傳統(tǒng)的集中式供能因無法儲能,也造成了很多資源的浪費(fèi)。比如,用戶平均每天需求100度電,那么,電廠就以每日發(fā)100度電為準(zhǔn)。若某天用戶用電量高了,那可能會造成局部停電;若用戶用電量低了,那么電廠多發(fā)的電也白白浪費(fèi)了,因為傳統(tǒng)的集中式供電沒有形成供需互動。這就是我們一直倡導(dǎo)的“地球一小時活動”飽受質(zhì)疑的原因,因為電能無法儲存,導(dǎo)致了大量能源浪費(fèi)。
而分布式能源是即發(fā)即用,不需要遠(yuǎn)距離輸送,其靠近用戶、梯級利用、一次能源利用效率高、環(huán)境友好、能源安全可靠等優(yōu)勢,被認(rèn)為是一種最佳的能源發(fā)展方式。
國內(nèi)具有代表性的分布式能源有兩種:第一種是將冷/熱電系統(tǒng)以小規(guī)模、小容量、模塊化、分散式的方式直接安裝在用戶端,獨(dú)立輸出冷、熱、電能系統(tǒng)。第二種是安裝在用戶端的能源系統(tǒng)。一次能源以氣體燃料為主,可再生能源為輔;二次能源以分布在用戶端的冷、熱、電聯(lián)產(chǎn)為主,其他能源供應(yīng)系統(tǒng)為輔。將電力、熱力、制冷與蓄能技術(shù)結(jié)合,直接滿足用戶多種需求,實現(xiàn)能源梯級利用,并通過公用能源供應(yīng)系統(tǒng)提供支持和補(bǔ)充,實現(xiàn)資源利用最大化。
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。
我國對能源消費(fèi)總量的控制也為分布式能源發(fā)展提供了機(jī)遇。目前,我國能源利用率僅有33%,比發(fā)達(dá)國家低約10個百分點;我國單位GDP能耗是美國的2.5倍、歐盟的5倍、日本的9倍。由此,面對巨大的節(jié)能減排壓力,擴(kuò)大分布式能源開發(fā)利用正是突破口之一。資料顯示,如果分布式發(fā)電量達(dá)到現(xiàn)有發(fā)電量的5%,即可替代7000萬噸標(biāo)煤,相當(dāng)于少建64臺60萬千瓦大型燃煤機(jī)組。
我國目前處在工業(yè)化和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的重要時期,能源需求仍面臨剛性增長。而同步進(jìn)行的區(qū)域總體規(guī)劃和分布式能源規(guī)劃,將使建設(shè)更多的區(qū)域型或大規(guī)模的分布式能源系統(tǒng)成為可能,為實現(xiàn)能源體系變革和節(jié)能減排目標(biāo)提供更有利的條件。
技術(shù)瓶頸需突破
面對分布式能源發(fā)展的前景,國內(nèi)外眾多企業(yè)已開始試水分布式能源,比如新奧集團(tuán)、雙良節(jié)能、中國華電、施耐德等一批清潔能源企業(yè)正在推動分布式能源建設(shè)。但是,由于受我國目前的用能形式限制,分布式能源雖受到熱捧,但并未出現(xiàn)躍進(jìn)式發(fā)展。
從國內(nèi)分布式能源供應(yīng)系統(tǒng)建設(shè)及應(yīng)用情況來看,供能企業(yè)大多依賴單一能源,多會選擇天然氣、太陽能、風(fēng)能中的一種為客戶提供解決方案,從而使分布式能源發(fā)展受到地域、環(huán)境、成本等方面的限制;在供輸方面,分布式能源發(fā)電上網(wǎng)、并網(wǎng)、配電均存在一些亟待解決的技術(shù)問題,分布式供應(yīng)與集中式供能之間調(diào)配困難,難以彌補(bǔ)分布式能源不穩(wěn)定的缺陷。
我國如果能夠組合多種能源及多樣化的供應(yīng)方式,因地制宜,設(shè)計出一個綜合解決方案,將大大推進(jìn)分布式能源的發(fā)展。7月初,首屆國家級經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)生態(tài)園國際合作(EPIC)聯(lián)席會議在青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)召開,會議重點探討的青島中德生態(tài)園應(yīng)用的新奧泛能網(wǎng)技術(shù),就給出了一種全新的區(qū)域分布式能源建設(shè)與應(yīng)用思路,它將各種能源和信息流結(jié)合在一起,形成了一種高效的能源利用系統(tǒng),不僅針對傳統(tǒng)分布式能源供能不穩(wěn)定等問題提出了解決之道,還基于多種類分布式能源站,提出了一攬子能源解決方案。
從能源結(jié)構(gòu)來看,泛能網(wǎng)不以單一能源供應(yīng)為主,而是將天然氣、風(fēng)、光、地源熱、水源熱等多種能源,根據(jù)客戶需求進(jìn)行匹配和調(diào)度;從供應(yīng)方式來看,利用泛能站集成技術(shù),不僅能夠?qū)⒎植际脚c集中式供應(yīng)進(jìn)行有效協(xié)同,還能形成多個泛能站之間的能源調(diào)?配。
同時,泛能網(wǎng)還利用智能化控制和云計算技術(shù),形成供需互動、有序配置、節(jié)約高效的智能用能方式,實現(xiàn)能效最大化。如今,泛能網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)者新奧集團(tuán)正借其向用戶提供“清潔能源整體解決方?案”。
與傳統(tǒng)分布式能源系統(tǒng)相比,泛能網(wǎng)不但實現(xiàn)了自然資源、可再生能源及周邊余熱資源的綜合利用,更能夠?qū)崿F(xiàn)與國家電網(wǎng)、市政燃?xì)、市政熱力等主干網(wǎng)絡(luò)之間的智能化調(diào)度,將信息網(wǎng)、能量網(wǎng)和物質(zhì)網(wǎng)耦合成智能協(xié)同網(wǎng),通過氣、電、熱等能源的梯級利用和智能協(xié)同,呈現(xiàn)出能源清潔生產(chǎn)、供需互動、互補(bǔ)調(diào)峰、高效利用、節(jié)能減排的園區(qū)能