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未來能源產業化曙光初現

时间:2019-06-07 18:35:21 来源:互联网 阅读:0次

  未来能源:产业化曙光初现

  今年10月,山西晋城泽州县村民李国杰家的“光伏发电站”并入电。

  李國杰家屋頂安裝了12塊太陽能多晶板,月發電450多度。并后,白天發的電除供自家使用外,多余的電并入電。

  “如果把中国的电比作一条高速公路,那么它可能是世界上拥堵的,因为中国几乎所有的用电都要从统一的电高速公路上输送,使得这条高速公路不堪重负。”中科院院士徐建中在写给国务院的发展分布式能源建议报告中,打了这样一个形象的比喻。

  他认为,在中国大力发展分布式能源,相当于给电高速公路开辟有效分支,从而减轻大电的压力。

  不仅如此,分布式能源还能让这种设想成为现实:居民躺在家里,一边用自产的电,一边把用不完的电卖给电公司。

  撑起能源“半壁江山”

  分布式能源是一个就地取材,“吃光用尽”,同时供应冷、热、电甚至肥、水等的系统过程

  在“规模效益”法则下,“大机组、大电、超高压”构筑了代能源系统。这种由大容量、超高压、机组互联、远距离输电形成的大电供电模式,是当今电力工业的主要特征。

  以北京为例,山西和内蒙古的火电厂生产出电后,交由地方电或华北电公司,经长距离输送并多次变压到达北京市区,再根据用户的申请负荷支配使用。

  不同于代能源系统,分布式能源将发电系统小规模、分散布置在用户附近,将电力、热力、制冷与蓄能技术相结合,好似一个个可独立输出冷、热、电等能源的多功能小电站。

  前不久,天津市一位居民利用太阳能、风能自发电并成功,个人发电一方面自用,一方面成为商品出售,“没想到有一天我发的电也能卖给国家”。

  分布式能源是相对于传统集中供电方式而言的第二代能源系统。它是一个就地取材,“吃光用尽”,同时供应冷、热、电甚至肥、水等的系统过程。中科院工程热物理所研究员隋军表示,分布式能源与传统电力系统相比,克服了传统供电的一些弱点,成为不可缺少的有益补充。

  2012年7月,印度大停电。位于首都新德里卫星城古尔冈的DLP数码城却躲过一劫,靠的就是冷热电联供分布式能源系统。

  “世界上发生的几次大的停电事故,充分反映出集中供电的现代电力系统脆弱的一面,分布式能源则为改变单一集中供电提供了解决方案。”隋军说。

  不难想象,电规模越大,大停电的后果就越严重。大规模、长距离输电一旦遇上电结构薄弱,就容易导致系统“崩盘”。

  此外,与集中式发电—远程送电相比,分布式能源可大大提高能源利用效率。据统计,大型发电厂的发电效率一般为35%~55%,扣除厂用电和线损率,终端的利用效率只能达到30%~47%;而分布式能源的利用率可达到90%,且没有输电损耗。

  正因为分布式能源在提高能源利用率、改善安全性与解决环境污染方面有很大作用,其在发达国家已占到能源供应总量的25%以上。例如,美国有6000多座区域分布式能源站,日本区域能源站总装机容量达920万千瓦,英国区域能源站总装机容量已有500万千瓦,荷兰有40%的电力来自天然气冷热电三联供系统,丹麦分布式能源占其能源总量的一半。

  中科院院士周孝信表示,从中国能源发展的趋势来说,分布式能源将来可能撑起“半壁江山”,但目前还处在发展的初级阶段。

  面临不少“高门槛”

  主要问题是打破行业壁垒,实现投资方、能源服务企业、用户和电等相关方的利益平衡

  近年来,分布式能源已成为中国能源战略的关键一环。国务院《能源发展“十二五”规划》首次专辟一节提出大力发展分布式能源,要求到2015年建成1000个左右天然气分布式能源项目、10个左右各具特色的天然气分布式能源示范区、100个以分布式可再生能源应用为主的新能源示范城市。

  隋军表示,这些示范工程是我国分布式能源的先行者,对技术和市场的发展作了很好的探索。不过,由于早期项目技术和设计水平欠缺,加之经验不足,目前仅有少数运行良好。如北京南站、上海浦东机场、广州大学城等大型分布式能源项目长期不能并,至今孤运行。

  “作为独立系统运行没问题,但是要入,前几年政策不到位,有很多限制。”周孝信坦言,分布式电源并,并非接一根电线就能实现,并背后有大量复杂的准备工作。大量分布式能源接入电,对电的稳定性和安全性提出了挑战,技术上有一定难度。

  不过,国外分布式能源已顺利发展了几十年,并并不是无法解决的难题。

  “目前主要的问题是打破行业壁垒,实现投资方、能源服务企业、用户和电等相关方的利益平衡。”隋军表示,根据《分布式发电管理暂行办法》,一些省份已将分布式能源的管理归口到电公司,电方面应在促进分布式能源的发展中发挥更积极的作用。

  今年,国家电和南方电相继出台了分布式电源并服务工作意见,此前在该领域存在的并困难等问题有望从政策层面获得解决。

  然而,在中国,分布式电源仍面临不少“高门槛”。

  一位长期工作在市场一线的专家表示,除电力市场的开放和并问题外,分布式能源发展面临的另一个重大难题是天然气价格波动。他认为,天然气涨价严重影响到分布式能源的发展,气价提高后大部分项目需要寻找新的盈利点,目前来看,处于规划之中的项目,有2/3已失去经济价值。

  还了解到,北京供电公司购买个人发电的价格执行燃煤脱硫电价,为每度0.42元。按照该价格,若投资5万元建设一个光伏电站,需要20年左右才能回收成本,而光伏发电站的使用寿命通常在25年左右。这对很多居民来说,吸引力不大。

  逐步走向规模化

  社会各界对分布式能源的认同度正在大幅提高,专门从事分布式能源的企业从起初的几家发展到上百家

  除政策问题外,技术同样是掣肘中国分布式能源发展的重要因素。

  比如,在中国得到普遍认可的天然气分布式系统虽然正在普及,但燃气轮机等核心设备主要靠进口,即使日常检修也要依赖国外人员,致使项目投资和运行维护成本较高。

  “发展瓶颈主要还是先进动力技术。”隋军说,我国在微小型燃气轮机、高效低排放内燃机方面与国外还存在较大差距,在余热利用、储能等方面也需要进一步研发性能更先进的技术产品。

  对于目前的市场需求,国产设备仅在制冷机、换热器及配套设备方面基本能满足。

  隋军坦言,在微小型燃气轮机的性能上,国产与进口几乎差了20年。要实现整个分布式能源系统的高效节能,国产的还达不到。

  比如,由中科院工程热物理所承担的广东宏达工业园分布式能源系统,作为国家“863”项目示范工程,实现了能源深度梯级利用。运行结果表明,该系统节能率为国内水平,接近30%。但是,“动力方面都是进口设备”。

  作为国内早开展分布式能源研究的科研团队之一,中科院工程热物理所在燃气轮机方面有很长时间的研究积累。隋军透露说,“十二五”期间,他们将联合全国强的科研力量攻克微小型燃气轮机关键技术,并建设一个多能源互补的分布式能源示范工程。

  与此同时,社会各界对分布式能源的的认同度正在大幅提高。目前,专门从事分布式能源的企业从起初的几家发展到上百家,包括设备制造商、系统集成商到能源服务商。

  “分布式能源已经迎来规模化、产业化发展的曙光。”隋军说。

  周孝信则表示,从长远来说,分布式能源一定会占相当比例,而且和大型电力设施相互结合,这是中国将来的能源模式。

  他认为,要根据中国的国情和地区的具体情况,制定适合本地区资源禀赋、价格体系和市场需求的分布式能源发展战略。“先把试点搞好,然后再逐步推广,真正发挥作用,提高能源效率。”

  原标题:未来能源:产业化曙光初现

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  稿源:人民

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