董天海
(寧夏送變電工程公司,寧夏 銀川 750001)
自20 世紀70年代起,我國開始頒布政策鼓勵地方政府充分利用本地資源建設發(fā)電廠,具有中國特色的分布式能源由此發(fā)端。與其他國家不同,我國建設分布式能源的初衷是滿足地區(qū)的基本能源需求,而非僅僅將其作為大型電站的備用電源?,F(xiàn)在美國和歐洲也開始轉變態(tài)度,將供能視為分布式電站的主要任務。分布式能源不僅能在電力短缺時作為備用電源,而且能滿足集中發(fā)電無法覆蓋的地區(qū)或者城市區(qū)域電網(wǎng)的電能需求,正式基于這些原因,分布式能源在我國電力系統(tǒng)的發(fā)展進程中始終是不可或缺的一部分。
得益于豐富的煤炭和水力資源,我國傳統(tǒng)分布式能源主要以小型火力、水力發(fā)電站為主。2011年初,國家能源局發(fā)布了《分布式發(fā)電管理辦法(征求意見稿)》[1],除小火電、小水電外,分布式風能、太陽能以及其他可再生能源發(fā)電,分散式天然氣發(fā)電也成為了分布式發(fā)電中不可缺少的能源種類。分布式發(fā)電,尤其是分布式風能、太陽能的規(guī)模性增長,為儲能提供了發(fā)展機遇。
表1 與分布式光伏發(fā)電相關的政策
小型火電站的廣泛建設大力推動了我國的經(jīng)濟發(fā)展速度,同時也造成了較為嚴重的環(huán)境污染。20 世紀90年代,我國頒布政策,旨在鼓勵地方關閉小型火力發(fā)電廠,然而20 世紀初出現(xiàn)的電力短缺阻礙了該項政策的落實,由于當時我國將經(jīng)濟發(fā)展的重要性置于環(huán)境保護之上,因此關閉小型火電站的計劃被暫時擱置。但“十一五”期間,出于環(huán)保和結構調整的需要,國家實施了“上大壓小”政策,關停小火電的步伐又開始加大,其中以北方地區(qū)為代表,我國正逐步將小型火電站改造成為熱電聯(lián)供發(fā)電站。
小型水力發(fā)電站是傳統(tǒng)分布式電源的一種,通常情況下,其裝機容量不會大于10MW,主要為局部區(qū)域或者工業(yè)廠房提供電力。截止2011年底,我國水力發(fā)電的總裝機容量為230GW,其中小型水力發(fā)電的裝機容量大約為55GW,占總裝機容量的30%。相比于小型火力發(fā)電,政府更加支持發(fā)展小型水力發(fā)電,并制定了相關政策以鼓勵其建設[2]:
1)減免發(fā)電企業(yè)的營業(yè)稅;
2)為資助農(nóng)村地區(qū)的水電發(fā)展,將小型水電電價上漲2 分/kWh;
3)減免發(fā)電企業(yè)所得稅,最高減免額度為100%;
4)為小型水電制定特殊的市場價格;
5)為小型水電站提供保障,要求電網(wǎng)公司不得與小型水力發(fā)電站競爭。
以上政策將為我國小型水力發(fā)電發(fā)展提供支持,預計到2020年,其裝機容量將達到75GW。
目前,我國太陽能發(fā)電是新型分布式發(fā)電的主要方式之一,可以同時為鄉(xiāng)村和城市的區(qū)域電網(wǎng)提供電能,其中與分布式光伏發(fā)電相關的政策如表1 所示。
“十二五”期間,我國將重點在北京、上海、江蘇、廣東、山東等地區(qū)開展城市建筑屋頂光伏發(fā)電,在西藏、青海、內(nèi)蒙古、新疆、寧夏、甘肅、云南等偏遠地區(qū)推廣使用戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)或建設小型光伏電站,充分發(fā)揮太陽能光伏發(fā)電適宜分散供電的優(yōu)勢。
2011年,國家能源局印發(fā)了《分散式接入風電項目開發(fā)指導意見》,指出要在用電負荷中心附近,不以大規(guī)模遠距離輸送電力為目的,以當?shù)叵{為主建設風電項目,即分布式風力發(fā)電項目[3]。此類風電項目接入當?shù)?10(66)kV 及以下電壓等級的配電變壓器,整個項目的總裝機容量不超過50MW。
2012年核準的“十二五”期間第二批風電項目中顯示,共有18 個分散式風電接入項目獲得通過,這批項目總計裝機容量為875MW。這是我國首批真正意義上獲得國家批復的分散式接入風電項目,具有極強的典型示范意義:嚴格接入110kV 及以下電壓等級系統(tǒng),在配電網(wǎng)內(nèi)消納。
2011年,發(fā)改委、財政部、住建部、能源局共同發(fā)布了《關于發(fā)展天然氣分布式能源的指導意見》,指出要推動天然氣分布式能源有序發(fā)展,“十二五”期間,要建設1000 個左右天然氣分布式能源項目,裝機規(guī)模達到1000MW 左右[4]。
天然氣分布式能源是指利用天然氣為燃料,通過冷熱電三聯(lián)供等方式實現(xiàn)能源的梯級利用,綜合能源利用效率在70%以上,并在負荷中心就近實現(xiàn)能源供應的現(xiàn)代能源供應方式。同屋頂光伏和分布式風能發(fā)電一樣,分布式天然氣發(fā)電需要在低壓配電網(wǎng)就近供應電力,不同的是,天然氣分布式發(fā)電還需要為電網(wǎng)提供削峰填谷服務。
分布式電源,尤其是分布式光伏發(fā)電、風電的發(fā)展,將進一步加劇電網(wǎng)的調峰調頻壓力,并且這類電源的發(fā)展區(qū)域大多集中在負荷中心,比如華東地區(qū)。這就給本來調峰調頻資源就十分緊缺的中國電網(wǎng)安全運行帶來更高的要求,分布式光伏發(fā)電、分布式風能發(fā)電能否得到有效利用,也是普遍關心的問題。比如,張運洲等[5]就曾表示,分布式風電的隨機性更甚于大型風電場,其對電網(wǎng)的影響更大,如并網(wǎng)措施不能及時跟上,未來可能造成的“棄風”現(xiàn)象要比大風電基地更嚴重。
儲能設備在平滑新能源出力波動、解決電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、提高電能質量、削峰填谷等方面的作用正在逐漸被大家認可,雖然目前還未強制要求儲能技術應用于分布式發(fā)電系統(tǒng),但政策制定者以及電力從業(yè)者已經(jīng)看到了儲能對于分布式發(fā)電系統(tǒng)的重要性,并開始進行相關的部署。比如政策方面,《分布式發(fā)電管理辦法(征求意見稿)》中直接將風光儲等多種能源互補發(fā)電技術列為使用與分布式發(fā)電的技術;示范項目方面,已經(jīng)運行的天津中新生態(tài)城智能電網(wǎng)綜合示范項目、北京左安門公寓智能小區(qū)分布式電源及微電網(wǎng)試點工程、江西共青城智能電網(wǎng)綜合示范工程等都采用了儲能設備來提高系統(tǒng)的電能質量,維持系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
另外,如果分布式發(fā)電系統(tǒng)采用可再生能源發(fā)電并獨立于大電網(wǎng)時,由于缺乏來自大電網(wǎng)的調峰、調頻電網(wǎng),為了保證發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定、持續(xù)運行,儲能設備就變得十分重要,甚至還能成為該分布式發(fā)電系統(tǒng)必不可少的組成部分。為了解決無電人口供電的問題,我國將在在西藏、青海、內(nèi)蒙古、新疆、寧夏、甘肅、云南等偏遠地區(qū)推廣使用戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)或建設小型光伏電站,這些獨立的分布式發(fā)電系統(tǒng),必將為儲能帶來一定的發(fā)展機遇。
分布式發(fā)電的發(fā)展是我國未來電源結構調整中的一項重要內(nèi)容,雖然目前我國的分布式發(fā)電的發(fā)展才剛剛開始展開,儲能的機遇并沒有立即體現(xiàn),但隨著越來越多的分布式風電、光伏發(fā)電項目并網(wǎng)以及儲能系統(tǒng)成本的持續(xù)下降,儲能的發(fā)展空間也將逐步展現(xiàn)。
[1]國能綜新能[2011]55 號,國家能源局綜合司關于分布式發(fā)電管理辦法征求意見的函[Z].2011-3-29.
[2]發(fā)改價格[2006]7 號,可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法[Z].
[3]國能新能[2011[374 號,國家能源局關于印發(fā)分散式接入風電項目開發(fā)建設指導意見的通知[Z].2011-11-17.
[4]發(fā)改能源[2011[2196 號,國家發(fā)展改革委、財政部、住房城鄉(xiāng)建設部、國家能源局關于發(fā)展天然氣分布式能源的指導意見[Z].2011-10-9.
[5]張運洲,白建華.“十二五”電力規(guī)劃重大問題探析,能源技術經(jīng)濟[J].2011,23(01):1-5.