德國(guó)分布式能源應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)
近幾年,隨著風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能比例的不斷增加,德國(guó)能源系統(tǒng)發(fā)生了顯著變化,分布式可再生能源成為德國(guó)國(guó)家電力供應(yīng)的重要組成部分,為提高可再生能源電力在能源中的比例,大力發(fā)展分布式能源供應(yīng),成為德國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要工作內(nèi)容,除出臺(tái)一系列的政策支持外,運(yùn)用信息、通訊技術(shù),有效平衡電力供給與需求的智能電網(wǎng)技術(shù)和高效能儲(chǔ)能技術(shù),也成為德國(guó)發(fā)展分布式可再生能源的重要驅(qū)動(dòng)。
一、政策的大力支持
長(zhǎng)期以來,德國(guó)傳統(tǒng)能源依賴煤炭和核能。隨著能源危機(jī)的出現(xiàn)、溫室氣體減排壓力日益增加,德國(guó)的能源方針發(fā)生了較大轉(zhuǎn)變。主要是積極發(fā)展可再生能源、大力利用低碳能源,在這背景下,德國(guó)通過制定法律等措施,使分布式應(yīng)用的熱電聯(lián)產(chǎn)得到了長(zhǎng)足發(fā)展。2002年,德國(guó)制定了熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)法,規(guī)定電網(wǎng)運(yùn)行商必須與CHP并網(wǎng),同時(shí)以標(biāo)準(zhǔn)電價(jià)收購(gòu)CHP的上網(wǎng)電量。2007年德國(guó)修訂CHP法,規(guī)定電網(wǎng)運(yùn)行商有義務(wù)接納CHP電廠,并且予以優(yōu)先調(diào)度,原有獎(jiǎng)勵(lì)措施延伸到2016年,并取消了容量限制。此外,德國(guó)對(duì)于運(yùn)用CHP改造傳統(tǒng)供熱鍋爐的工業(yè)企業(yè),凡負(fù)荷率超過70%可免交環(huán)境保護(hù)稅,并按德國(guó)《可再生能源供熱法》規(guī)定,新建大樓必須使用部分可再生能源供熱。若安裝CHP,可以視同可再生能源供熱。德國(guó)的CHP可以適用《可再生能源法》規(guī)定的優(yōu)惠政策。其中,使用沼氣的CHP適用清潔能源補(bǔ)償機(jī)制。隨后,德國(guó)政府把CHP納入城市發(fā)展規(guī)劃,繼續(xù)加大發(fā)電環(huán)保稅,對(duì)CHP免稅,繼續(xù)通過可再生能源法支持沼氣CHP。
二、應(yīng)對(duì)分布式能源并網(wǎng)安全的措施
在德國(guó),雖然可再生能源在總配電網(wǎng)發(fā)電量的比重中不斷上升,但是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和規(guī)劃方法并沒有根本性改變。在德國(guó)的部分地區(qū)中壓和低壓配電網(wǎng)中,分布式能源的輸出量已經(jīng)超過了該地區(qū)負(fù)荷,因此會(huì)發(fā)生潮流逆向。一般情況下,在德國(guó)配網(wǎng)中潮流逆向是允許的。其中的測(cè)量和保護(hù)裝置,都應(yīng)該為雙向潮流的情況下特別設(shè)計(jì)或者重新整定。在應(yīng)對(duì)大規(guī)模分布式電源接入配電網(wǎng)方面,德國(guó)電網(wǎng)雖然在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和規(guī)劃方法上沒有根本性改變,但通過安裝遠(yuǎn)程測(cè)量?jī)x器、成本分?jǐn)偪刂品植际侥茉窗l(fā)展速度、儲(chǔ)能電池和飛輪配套技術(shù)的應(yīng)用、分布式電源權(quán)重新分配、測(cè)量裝置研發(fā)和安裝等措施,可以有效保障電網(wǎng)的安全。此外,德國(guó)還先后制定發(fā)布了接入中、低壓配電網(wǎng)的分布式電源并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),從法律上明確嚴(yán)格的并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),確保公共電網(wǎng)安全穩(wěn)定,為分布式能源系統(tǒng)的市場(chǎng)推廣掃除了技術(shù)障礙。
三、示范項(xiàng)目的強(qiáng)力推動(dòng)
德國(guó)分布式能源快速發(fā)展還得益于示范項(xiàng)目的推廣。近兩年,德國(guó)加大智能電網(wǎng)和儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展,并以現(xiàn)代信息和通訊手段,將智能電網(wǎng)和儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用于大量的微電網(wǎng)、節(jié)能建筑等多種分布式能源示范項(xiàng)目,有力推動(dòng)了分布式能源的快速發(fā)展。對(duì)于示范項(xiàng)目建設(shè),德國(guó)始終保持比較務(wù)實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,無(wú)論是項(xiàng)目的技術(shù)方案、規(guī)劃建設(shè),還是商業(yè)模式,都體現(xiàn)了德國(guó)重在研究與實(shí)際、質(zhì)量和效果的工作態(tài)度?;谥悄茈娋W(wǎng)和儲(chǔ)能技術(shù)的分布式能源涉及行業(yè)多、技術(shù)含量高,投入資金大,為做好一個(gè)示范項(xiàng)目,德國(guó)將多個(gè)行業(yè)的單位和部門組織起來,形成強(qiáng)有力的集投資、研發(fā)和建設(shè)管理與一體的團(tuán)隊(duì),邊投資、邊研究、邊建設(shè),而且項(xiàng)目建成后直接應(yīng)用于行業(yè)內(nèi)裝備制造等相關(guān)企業(yè)用戶,最終建成的項(xiàng)目,在資金保障、技術(shù)創(chuàng)新、綜合應(yīng)用方面都達(dá)到了先進(jìn)的管理和技術(shù)水平,展現(xiàn)了較好的市場(chǎng)推廣示范效果。
對(duì)中國(guó)發(fā)展分布式能源的借鑒意義
一、德國(guó)的可再生能源,包括分布式能源的領(lǐng)先地位,主要得益于制定的可再生能源相關(guān)法律和激勵(lì)政策。
目前,盡管我國(guó)出臺(tái)了《可再生能源法》以及相關(guān)政策,但從根本上講,我們的相關(guān)法律還不健全,政策還不完善,可再生能源特別是分布式能源的發(fā)展仍然相對(duì)緩慢,尤其是《可再生能源法》缺乏對(duì)分布式能源的保護(hù)和支持。隨著我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐逐步加快,大力發(fā)展分布式能源將成為今后的重點(diǎn)工作內(nèi)容。為了保障可再生能源暨分布式能源的發(fā)展權(quán)益,我國(guó)的《可再生能源法》有必要補(bǔ)充明晰分布式能源相關(guān)內(nèi)容,同時(shí)完善促進(jìn)分布式能源發(fā)展的財(cái)稅、價(jià)格政策和措施,為分布式能源創(chuàng)造一個(gè)良性的發(fā)展環(huán)境。
二、目前,我國(guó)輸配電網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)一的,大型發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)也執(zhí)行統(tǒng)一的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
分布式能源具有隨機(jī)性的特點(diǎn),雖然種類眾多,使用的技術(shù)手段多樣,但是為了保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行,需要遵循輸配電網(wǎng)的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。盡管當(dāng)前電網(wǎng)部門和相關(guān)單位制定了一些分布式能源并網(wǎng)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),但這些標(biāo)準(zhǔn)還沒有形成統(tǒng)一完整的分布式能源標(biāo)準(zhǔn)框架體系,而且多為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),沒有上升到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。此外,分布式供能技術(shù)還缺乏準(zhǔn)入門檻的限制,由此也帶來了一些淘汰產(chǎn)能技術(shù)在市場(chǎng)上死灰復(fù)燃的問題。借鑒德國(guó)制定明確嚴(yán)格的分布式能源標(biāo)準(zhǔn)體系和靈活多樣的應(yīng)對(duì)措施等經(jīng)驗(yàn),當(dāng)前我國(guó)亟需加快建立包括基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行管理、評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)等在內(nèi)的分布式能源國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系,并通過引導(dǎo)和鼓勵(lì)企業(yè)重視開發(fā)電網(wǎng)友好型、高效能的分布式能源技術(shù)創(chuàng)新,促進(jìn)分布式能源的健康成長(zhǎng)。
三、世界市場(chǎng)中,德國(guó)分布式能源在歐洲占有領(lǐng)先地位,其中以天然氣為燃料的分布式能源占有相當(dāng)大的比重。
“德國(guó)制造”一直以來都以耐用、務(wù)實(shí)、可靠、安全、精密等特點(diǎn)著稱。“德國(guó)制造”之所以能夠長(zhǎng)盛不衰,并在全球化時(shí)代始終保持領(lǐng)先地位,主要得益于德國(guó)“三位一體”的體系保障。我國(guó)分布式能源的發(fā)展面臨著設(shè)計(jì)技術(shù)、設(shè)備開發(fā)技術(shù)、發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)等方面的制約,主因在于我國(guó)分布式能源設(shè)備,在微型燃機(jī)的離心壓氣機(jī)和旋轉(zhuǎn)材料、光電的轉(zhuǎn)換和逆變?cè)O(shè)備制造技術(shù)等多方面,都落后于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家,缺乏具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)技術(shù),加上許多設(shè)備的關(guān)鍵部件多數(shù)依賴進(jìn)口,導(dǎo)致成本居高不下,而蓄電池等儲(chǔ)能設(shè)備技術(shù)的不成熟,也制約了分布式能源的發(fā)展。其次,分布式能源在系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)上還不成熟,導(dǎo)致設(shè)備選型不合適和運(yùn)行策略不是最優(yōu),多能源匹配技術(shù)還處于研發(fā)階段,使能源的合理匹配、分布式能源系統(tǒng)最優(yōu)化變得困難。目前,除了天然氣分布式能源裝備系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性具備基本保障外,其他系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性仍有待于提高。我們?cè)诎l(fā)展分布式能源時(shí)應(yīng)向德國(guó)學(xué)習(xí),不僅要學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù),更要建立嚴(yán)格的產(chǎn)品設(shè)備質(zhì)量體系,專心致力于裝備系統(tǒng)的自主研發(fā),改變以往低價(jià)、高環(huán)境成本和高資源消耗為特征的“中國(guó)制造”,吸取德國(guó)分布式能源裝備制造業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn),對(duì)我國(guó)提升分布式裝備制造水平具有十分重要的借鑒意義。
四、分布式能源開發(fā)涉及到多個(gè)部門、多個(gè)領(lǐng)域,也涉及到不同利益群體。
在制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、促進(jìn)電力市場(chǎng)發(fā)展方面,德國(guó)的做法是鼓勵(lì)各方的實(shí)質(zhì)性參與。我國(guó)當(dāng)前政策體制還在完善之中,有關(guān)制度標(biāo)準(zhǔn)仍未落實(shí),技術(shù)水平還相對(duì)較為落后,各個(gè)部門雖然對(duì)發(fā)展可再生能源的大局都有著清醒的認(rèn)識(shí),但出于利益和責(zé)任范圍的考慮,在分布式能源建設(shè)、管理、運(yùn)行等實(shí)際問題上,有著不同的認(rèn)識(shí),很難避免出現(xiàn)各種各樣的矛盾。因此,面對(duì)當(dāng)前分布式能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的較好形勢(shì),需要國(guó)家組織建立有關(guān)部門和單位參與的常態(tài)化溝通平臺(tái),形成共同建設(shè)、共同研究的機(jī)制,在諸如分布式能源示范項(xiàng)目的建設(shè)方面,爭(zhēng)取更多相關(guān)方的參與。
結(jié)論
到目前為止,德國(guó)分布式能源激勵(lì)政策已取得很好的效果,其在歐洲分布式能源發(fā)展方面處于領(lǐng)先地位。不過目前德國(guó)的分布式能源仍然沒有完全市場(chǎng)化,還有待建立一個(gè)更加完善的法規(guī)制度,以促進(jìn)分布式能源的高效滲透。我國(guó)也一樣,推進(jìn)分布式能源科技創(chuàng)新和市場(chǎng)推廣的一體化進(jìn)程仍需要時(shí)日,完善的政策保障體系建設(shè)仍將是重中之重。
責(zé)任編輯: 李穎