當前,我國已經進入經濟發展新常態和生態文明建設新階段,電力行業發展相應進入了以安全、經濟、綠色、和諧為價值特徵,以綠色化和智能化為技術特徵的2.0時代。未來電力發展表現出用電增速換擋、電力結構升級和發展創新驅動三大特點,電力發展形態調整加快,傳統能源發電延續大型化、基地化、跨區輸送的路徑發展,呈現出「大的是好的」屬性的同時,也相繼出現了分散式、分布式電源新形態,除小水電、接入配電網的新能源發電、綜合資源利用發電和小型煤層氣發電外,將大量出現分布式太陽能發電、天然氣分布式能源系統、智能微網、智能家庭能源系統、電動汽車以及小微型儲能裝置等新形態,表現出「小的是美的」屬性。分布式電源通過電力工業發展形態創新,既改變電源形態,又改變電力系統結構,從而帶來電力管理方式和商業模式的革命,從某種意義上講,將是工業革命下的電力革命。適應這場新革命,客觀上要加快創新,建立發展新機制。
分布式電源及其特徵
傳統電力系統都採用「大機組、大電廠、大電網」集中供電方式,以提高能源利用效率,實現規模效益。因為發電機組容量越大,效率就越高,單位千瓦投資就越低,發電成本也就越低。但是,傳統電力系統也相應存在一些弊端,例如,大系統的安全穩定控制難度增加,為滿足短時高峰用電負荷而新建的發電廠和輸配電設施的利用率極低,大型機組遠離負荷,無法進行能源的綜合梯級利用等。科技進步使分布式電源技術不斷提高,分布式電源具有的能源綜合利用效率高、汙染少、能耗低等優點逐步顯現,既能夠彌補單一大電網集中供電的一些不足,又能夠改善安全性、解決環境汙染,分布式電源正逐步成為實現能源供應多元化的重要選擇。
分布式電源最早是美國在1978年《公用事業管制政策法》中提出並開始推廣的,之後相繼被其他國家和地區接受並應用。美國最初稱分布式電源為DG(DecentralizedGeneration),是指以小規模、分散式的方式布置在用戶附近,規模大致在千瓦級至兆瓦級,可獨立於電網運行,也可以聯網運行的發電系統。
目前,世界上還沒有形成對分布式電源的統一定義,不僅不同國家和組織,甚至是同一國家的不同地區對分布式電源的理解和定義都不盡相同。例如,丹麥能源環境部把分布式電源定義為裝機規模小於1萬千瓦的能源系統,它靠近用戶,不連接到高壓輸電網。國際能源署把分布式電源定義為,服務於當地用戶或當地電網的發電站,主要採用內燃機、小型或微型燃氣輪機、燃料電池和光伏發電技術,能夠進行能量控制及需求側管理的能源綜合利用系統。
目前全球對分布式電源的理解和定義,存在有DER (DecentralizedEnergy Resource)、DE(Decentralized Energy)、DP(Decentralized Power)等多種不同的叫法。國際能源署(IEA)曾經對DG、DP和DER的概念進行過區分,DG是服務於當地用戶或當地電網的發電站,可與當地公共電網連接,主要採用的技術是小型或微型燃氣輪機、燃料電池和光伏電池系統等;DP則是將DG加上能量儲存技術構成的能源供應系統;DER是DP加上能量控制及需求側管理構成的能源綜合利用系統。
為推進我國分布式電源發展,加快可再生能源開發利用,提高能源效率,保護生態環境,國家發展改革委在2013年7月印發的《分布式發電管理暫行辦法》(發改能源[2013]1381號),把分布式電源定義為,在用戶所在場地或附近建設安裝、運行方式以用戶端自發自用為主、多餘電量上網,且在配電網系統平衡調節為特徵的發電設施或有電力輸出的能量綜合梯級利用多聯供設施。分布式電源應遵循因地制宜、清潔高效、分散布局、就近利用的原則,充分利用當地可再生能源和綜合利用資源,替代和減少化石能源消費。分布式電源主要包括,一是總裝機容量5萬千瓦及以下的小水電站;二是以各個電壓等級接入配電網的風能、太陽能、生物質能、海洋能、地熱能等新能源發電;三是除煤炭直接燃燒以外的各種廢棄物發電,多種能源互補發電,餘熱餘壓餘氣發電,煤礦瓦斯發電等資源綜合利用發電;四是總裝機容量5萬千瓦及以下的煤層氣發電;五是綜合能源利用效率高於70%且電力就地消納的天然氣熱電冷聯供等。發展分布式電源的領域包括,一是各類企業、工業園區、經濟開發區等;二是政府機關和事業單位的建築物或設施;三是文化、體育、醫療、教育、交通樞紐等公共建築物或設施;四是商場、賓館、寫字樓等商業建築物或設施;五是城市居民小區、住宅樓及獨立的住宅建築物;六是農村地區村莊和鄉鎮;七是偏遠農牧區和海島;八是適合分布式發電的其他領域。