董天海

(宁夏送变电工程公司,宁夏 银川 750001)

0 前言

自20 世纪70年代起,我国开始颁布政策鼓励地方政府充分利用本地资源建设发电厂,具有中国特色的分布式能源由此发端。与其他国家不同,我国建设分布式能源的初衷是满足地区的基本能源需求,而非仅仅将其作为大型电站的备用电源。现在美国和欧洲也开始转变态度,将供能视为分布式电站的主要任务。分布式能源不仅能在电力短缺时作为备用电源,而且能满足集中发电无法覆盖的地区或者城市区域电网的电能需求,正式基于这些原因,分布式能源在我国电力系统的发展进程中始终是不可或缺的一部分。

得益于丰富的煤炭和水力资源,我国传统分布式能源主要以小型火力、水力发电站为主。2011年初,国家能源局发布了《分布式发电管理办法(征求意见稿)》[1],除小火电、小水电外,分布式风能、太阳能以及其他可再生能源发电,分散式天然气发电也成为了分布式发电中不可缺少的能源种类。分布式发电,尤其是分布式风能、太阳能的规模性增长,为储能提供了发展机遇。

1 分布式发电的几种形式

表1 与分布式光伏发电相关的政策

1.1 小型火力发电

小型火电站的广泛建设大力推动了我国的经济发展速度,同时也造成了较为严重的环境污染。20 世纪90年代,我国颁布政策,旨在鼓励地方关闭小型火力发电厂,然而20 世纪初出现的电力短缺阻碍了该项政策的落实,由于当时我国将经济发展的重要性置于环境保护之上,因此关闭小型火电站的计划被暂时搁置。但“十一五”期间,出于环保和结构调整的需要,国家实施了“上大压小”政策,关停小火电的步伐又开始加大,其中以北方地区为代表,我国正逐步将小型火电站改造成为热电联供发电站。

1.2 小型水力发电

小型水力发电站是传统分布式电源的一种,通常情况下,其装机容量不会大于10MW,主要为局部区域或者工业厂房提供电力。截止2011年底,我国水力发电的总装机容量为230GW,其中小型水力发电的装机容量大约为55GW,占总装机容量的30%。相比于小型火力发电,政府更加支持发展小型水力发电,并制定了相关政策以鼓励其建设[2]:

1)减免发电企业的营业税;

2)为资助农村地区的水电发展,将小型水电电价上涨2 分/kWh;

3)减免发电企业所得税,最高减免额度为100%;

4)为小型水电制定特殊的市场价格;

5)为小型水电站提供保障,要求电网公司不得与小型水力发电站竞争。

以上政策将为我国小型水力发电发展提供支持,预计到2020年,其装机容量将达到75GW。

1.3 光伏发电

目前,我国太阳能发电是新型分布式发电的主要方式之一,可以同时为乡村和城市的区域电网提供电能,其中与分布式光伏发电相关的政策如表1 所示。

“十二五”期间,我国将重点在北京、上海、江苏、广东、山东等地区开展城市建筑屋顶光伏发电,在西藏、青海、内蒙古、新疆、宁夏、甘肃、云南等偏远地区推广使用户用光伏发电系统或建设小型光伏电站,充分发挥太阳能光伏发电适宜分散供电的优势。

1.4 风电

2011年,国家能源局印发了《分散式接入风电项目开发指导意见》,指出要在用电负荷中心附近,不以大规模远距离输送电力为目的,以当地消纳为主建设风电项目,即分布式风力发电项目[3]。此类风电项目接入当地110(66)kV 及以下电压等级的配电变压器,整个项目的总装机容量不超过50MW。

2012年核准的“十二五”期间第二批风电项目中显示,共有18 个分散式风电接入项目获得通过,这批项目总计装机容量为875MW。这是我国首批真正意义上获得国家批复的分散式接入风电项目,具有极强的典型示范意义:严格接入110kV 及以下电压等级系统,在配电网内消纳。

1.5 天然气发电

2011年,发改委、财政部、住建部、能源局共同发布了《关于发展天然气分布式能源的指导意见》,指出要推动天然气分布式能源有序发展,“十二五”期间,要建设1000 个左右天然气分布式能源项目,装机规模达到1000MW 左右[4]。

天然气分布式能源是指利用天然气为燃料,通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用,综合能源利用效率在70%以上,并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式。同屋顶光伏和分布式风能发电一样,分布式天然气发电需要在低压配电网就近供应电力,不同的是,天然气分布式发电还需要为电网提供削峰填谷服务。

2 分布式发电与储能系统

分布式电源,尤其是分布式光伏发电、风电的发展,将进一步加剧电网的调峰调频压力,并且这类电源的发展区域大多集中在负荷中心,比如华东地区。这就给本来调峰调频资源就十分紧缺的中国电网安全运行带来更高的要求,分布式光伏发电、分布式风能发电能否得到有效利用,也是普遍关心的问题。比如,张运洲等[5]就曾表示,分布式风电的随机性更甚于大型风电场,其对电网的影响更大,如并网措施不能及时跟上,未来可能造成的“弃风”现象要比大风电基地更严重。

储能设备在平滑新能源出力波动、解决电力系统稳定性、提高电能质量、削峰填谷等方面的作用正在逐渐被大家认可,虽然目前还未强制要求储能技术应用于分布式发电系统,但政策制定者以及电力从业者已经看到了储能对于分布式发电系统的重要性,并开始进行相关的部署。比如政策方面,《分布式发电管理办法(征求意见稿)》中直接将风光储等多种能源互补发电技术列为使用与分布式发电的技术;示范项目方面,已经运行的天津中新生态城智能电网综合示范项目、北京左安门公寓智能小区分布式电源及微电网试点工程、江西共青城智能电网综合示范工程等都采用了储能设备来提高系统的电能质量,维持系统稳定运行。

另外,如果分布式发电系统采用可再生能源发电并独立于大电网时,由于缺乏来自大电网的调峰、调频电网,为了保证发电系统的稳定、持续运行,储能设备就变得十分重要,甚至还能成为该分布式发电系统必不可少的组成部分。为了解决无电人口供电的问题,我国将在在西藏、青海、内蒙古、新疆、宁夏、甘肃、云南等偏远地区推广使用户用光伏发电系统或建设小型光伏电站,这些独立的分布式发电系统,必将为储能带来一定的发展机遇。

3 结语

分布式发电的发展是我国未来电源结构调整中的一项重要内容,虽然目前我国的分布式发电的发展才刚刚开始展开,储能的机遇并没有立即体现,但随着越来越多的分布式风电、光伏发电项目并网以及储能系统成本的持续下降,储能的发展空间也将逐步展现。

[1]国能综新能[2011]55 号,国家能源局综合司关于分布式发电管理办法征求意见的函[Z].2011-3-29.

[2]发改价格[2006]7 号,可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法[Z].

[3]国能新能[2011[374 号,国家能源局关于印发分散式接入风电项目开发建设指导意见的通知[Z].2011-11-17.

[4]发改能源[2011[2196 号,国家发展改革委、财政部、住房城乡建设部、国家能源局关于发展天然气分布式能源的指导意见[Z].2011-10-9.

[5]张运洲,白建华.“十二五”电力规划重大问题探析,能源技术经济[J].2011,23(01):1-5.