分布式能源的稱謂與定義

分布式能源的稱謂與定義

也許是我們中國人的理工科基礎太過堅實，我們往往需要對任何一個新事物給予一個明確的定義，否則就會無所適從。對于分布式能源的稱謂和定義問題大家長期爭論不休，各持己見，難以統(tǒng)一。我們曾就此咨詢過歐洲、美國和日本的業(yè)內同行，說法也不一樣，但是他們對于我們這樣執(zhí)著地追求正名和定義大為不解，在他們看來叫什么，定義是什么似乎并不重要，關鍵是效果，通過這一技術達到了什么節(jié)能減排的目標。

正名

在英文中，對分布式能源的稱謂也是各持己見，有稱其為：DE(Decentralized

Energy)，主要是總部在歐洲的世界分布式聯(lián)盟(World

Alliance

Decentralized

Energy；WADE)，這個聯(lián)盟的前身是國際熱電聯(lián)產(chǎn)聯(lián)盟，美國也有大量企業(yè)參與其中，是國際熱電聯(lián)產(chǎn)和分布式能源的聯(lián)合國，中國也是其主要會員國。Decentralized在英文中強調了分散化或非集中化的含義，而Energy強調并非單一供電，能源就地供應的種類可以是多樣性的。但是，這個組織更加側重以天然氣為燃料的分布式能源，兼顧了燃煤的熱電聯(lián)產(chǎn)，但對于中小水電等可再生能源發(fā)電的行業(yè)覆蓋不夠。

另一個稱謂是DE(Distributed

Energy)或DER(Distributed

Energy

Resources)。Distributed雖然也是指分布式，但是這個詞匯更多地應用在IT行業(yè)，多用于互聯(lián)網(wǎng)式的分布信息處理解決方案，顯示了能源行業(yè)受到互聯(lián)網(wǎng)革命的啟迪，暗喻了這些分布在用戶端的系統(tǒng)是相互聯(lián)系或相互連接的，更像一個網(wǎng)絡化的能源系統(tǒng)。加入Resources一詞，反映了人們將陽光普照的可再生能源和發(fā)電的廢熱，以及其他分散化的廢棄資源的利用作為一種資源看待。

DG(Distributed

Generation)一詞的應用比DE更早，主要指分散的小型發(fā)電設備，在用戶端發(fā)電。美國的電力公司最早使用這一詞匯，將其視為一種電力安全的保障手段，起源于用戶應急發(fā)電機并網(wǎng)供電，以保持電網(wǎng)安全多元化。1999年前能源部國際合作司謝紹雄司長將這一概念引入中國，提醒電力部門分散供電將成為一種新的潮流，電網(wǎng)應該適應這種技術變革。DP(Distributed

Power)也是一種稱謂，它的意思與DG差不多，只是它不僅涵蓋了發(fā)電，還包含了其他能量的回收利用。

DR(Distributed

Resources)是指利用分散的能源資源的系統(tǒng)，ES(Energy

Storage)指的是儲能技術，包括電熱冷的儲能，過去對于大能源系統(tǒng)的儲能只是抽水蓄能電站和天然氣地下及地上儲氣庫等。隨著分布式能源的發(fā)展，分布式的儲能被廣泛應用，而其逐步作為一種獨立的能源供應方式發(fā)展迅速。蓄電池在低谷蓄電、高峰放電出售在日本等地得到重視，既能與分布式能源配套運行，也可以自成體系成為家庭或公司的一種賺錢的營生，并在電力供應中斷后提供安全保障。目前大力發(fā)展的電動汽車的蓄電池將成為未來電力系統(tǒng)的重要組成部分，成為智能電網(wǎng)的主要調節(jié)手段和安全保障元素。

分布式能源在中國也是名出多家，五花八門，最初叫小型全能量系統(tǒng)、小型熱電冷聯(lián)產(chǎn)，后來有叫分散電源，也有叫分布發(fā)電，還有叫用戶能源系統(tǒng)，以及需求側能源裝置等。直到2004年春天的一次關于分布式能源發(fā)展的會議上，中國科學院技術委員會主任徐建中院士提出經(jīng)過反復考慮，他表示支持我的一個定名建議，并希望大家統(tǒng)一稱謂，今后就使用“分布式能源”，如果討論的是一個完整的綜合能源系統(tǒng)，或將多個相關聯(lián)的分布式能源作為一個整體，大家使用“分布式能源系統(tǒng)”。徐院士的意見得到大家的一致同意。對于這一稱謂，國家發(fā)展與改革委員會2004年08月16日就發(fā)展分布式能源問題向國務院總理溫家寶同志行文匯報中，正式使用了“分布式能源系統(tǒng)”一詞，該報告題為《關于分布式能源系統(tǒng)有關問題的報告》，得到官方語言的認可。

定義

世界各國和中國對于分布式能源的定義也是“仁者見仁，智者見智”，專家們紛紛給出自己的定義。分布式能源系統(tǒng)是受到互聯(lián)網(wǎng)革命影響的一個新生事物，其實人們對于它的認識僅僅是一個開始，繁多的問題難以認識到位，所以也很難給出一個準確的、經(jīng)得起時間考驗的、并為多數(shù)人共識的定義。當年，有人試圖用“PC，電話線網(wǎng)絡和數(shù)字包交換技術”給予互聯(lián)網(wǎng)一個定義，今天看來似乎顯得十分幼稚，PC已經(jīng)被各種各樣的終端產(chǎn)品所代替，手機、電視機、智能電器，未來的時代是一個“物聯(lián)網(wǎng)”時代，人類可以將一切有必要連接的東西用各種通訊技術連接在一起；各種有線、無線網(wǎng)絡正在替代電話線網(wǎng)絡，未來發(fā)展智能電網(wǎng)和數(shù)字化電力線通訊技術，就連電話線存在的意義都受到了質疑。但是，我們又不得不給分布式能源系統(tǒng)一個定義，哪怕是局限性的，否則將難以推進，支持政策也無從落實。

中國科學院工程熱物理學家徐建中院士最初給予的定義為：分布式供電是相對于傳統(tǒng)的集中式供電方式而言的，是指將發(fā)電系統(tǒng)以小規(guī)模(數(shù)kW至50MW的小型模塊式)。分散式的方式布置在用戶附近，可獨立地輸出電、熱或(和)冷能的系統(tǒng)。這個概念是從1978年美國公共事業(yè)管理政策法公布后在美國正式推廣，然后被其他先進國家接受的。當今的分布式供電方式主要是指用液體或氣體燃料的內燃機、微型燃氣輪機和各種工程用的燃料電池。因其具有良好的環(huán)保性能，分布式供電與“小機組”已不是同一概念。與常規(guī)的集中供電電站相比，分布式供電具有以下優(yōu)勢：沒有或很低輸配電損耗；無須建設變配電站，可避免或延緩增加的輸配電成本；適合多種熱電比的變化，系統(tǒng)可根據(jù)熱或電的需求進行調節(jié)從而增加年設備利用小時；土建和安裝成本低；各電站相互獨立，用戶可自行控制，不會發(fā)生大規(guī)模供電事故，供電的可靠性高；可進行遙控和監(jiān)測區(qū)域電力質量和性能；非常適合對鄉(xiāng)村、牧區(qū)、山區(qū)、發(fā)展中區(qū)域及商業(yè)區(qū)和居民區(qū)提供電力；大量減少了環(huán)保壓力。

徐院土認為分布式供電的特點主要有：1.供電可以滿足特殊場合的需求；2.分布供電方式可以彌補大電網(wǎng)在安全穩(wěn)定性方面的不足；3.分布供電方式為能源的綜合利用提供了可能；4.分布供電方式為可再生能源的利用開辟了新的方向。

世界分布式能源聯(lián)盟的定義：分布式能源是分布在用戶端的獨立的各種產(chǎn)品和技術。包括：1.高效的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)：功率在3kW—400MW；例如：燃氣輪機，蒸汽輪機、往復式內燃機、燃料電池、微型燃氣輪機、斯特林發(fā)動機；2.分布式可再生能源技術，包括：光伏發(fā)電系統(tǒng)、小水電和現(xiàn)場生物能發(fā)電以及風力發(fā)電。它的意義在于：1.提高能源利用效率；2.減少輸配電損失；3.減少用戶能源成本；4.減少燃料浪費；5.減少二氧化碳和其他污染物的排放。

美國能源部的相關定義是：分布式能源(也叫做分布式生產(chǎn)、分布式能量或分布式動力系統(tǒng))可在以下幾個方面區(qū)別于集中式能源。分布式能源是小型的、模塊化的，規(guī)模大致在kW至MW級；分布式能源包含一系列的供需雙側的技術；位于用戶現(xiàn)場或附近。這樣，便于實現(xiàn)更強大的就地控制、更高效的余熱利用，以達到節(jié)能與降低污染排放的目的。分布式能源的一系列技術包括：光電系統(tǒng)、燃料電池、燃氣內燃機、高性能燃氣輪機和微燃機、熱力驅動的制冷系統(tǒng)。除濕裝置、風力透平、需求側管理裝置、太陽能(發(fā)電)收集裝置和地熱能量轉換系統(tǒng)。這些技術可以滿足不同用戶的能量需求，包括：連續(xù)的電能、備用電力、可移動電源、冷熱電聯(lián)供和調峰電力等。分布式能源裝置可以直接安裝在用戶建筑物里，或建在區(qū)域能源中心，能源園區(qū)或小型微型能源網(wǎng)絡系統(tǒng)之中或附近。分布式能源更突出在規(guī)模小、相對獨立。動力與燃料來源多樣化，設備和系統(tǒng)技術性能先進。熱電聯(lián)產(chǎn)顧名思義是熱和電同時產(chǎn)出的技術和系統(tǒng)。不分規(guī)模大小，不管是否上網(wǎng)，不管建在何處。因此，在小型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)上兩者是有交集的。但兩者的含義并不等同。

丹麥政府能源環(huán)境部的定義十分簡單：1.靠近用戶的發(fā)電方式；2.不連接到高壓輸電網(wǎng)；3.少于IOMW。

一生從事熱力學研究的清華大學熱能系焦樹建教授認為：分布式電站是相對于傳統(tǒng)的集中方式而言的發(fā)電系統(tǒng)，它將規(guī)模較小的發(fā)電設備乃至供熱和制冷設備，以分散的方式布置在用戶附近。分布式電站沒有或僅有很低的輸配電損耗；無須建立配電站，可以減少輸配電成本；適合多種熱電比的變化，可使系統(tǒng)根據(jù)熱負荷或電負荷的需求進行靈活的調節(jié)，有利于提高設備的利用率；便于近距離地向用戶供冷供熱，無需建立昂貴的輸送管網(wǎng)；因而既能節(jié)省投資費用，又能充分提高能源利用效率，土建安裝成本都能降低；各電站互相獨立，便于用戶自行控制，不會發(fā)生大規(guī)模的供電事故，因而供電可靠性高；非常適宜于對商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、乃至機場和地鐵站提高電力、供熱和制冷；在清潔燃料的前提下，即使在人口稠密的城市地區(qū)，也能滿足高標準環(huán)保要求。

從事電力系統(tǒng)研究的清華大學電機系朱守真教授則認為：分布式電源是一種直接連接在配電網(wǎng)或者計量的用戶側的電源設備。分布式能源：是指功率不大(幾十千瓦至幾十兆瓦)、小型模塊化、分布在負荷附近的清潔環(huán)保發(fā)電設施，經(jīng)濟、高效、可靠的發(fā)電形式。分布式發(fā)電的提出是為區(qū)別傳統(tǒng)集中發(fā)電、遠距離傳輸、大聯(lián)網(wǎng)的發(fā)電形式。分布式發(fā)電一般直接安裝在負荷所在的配電網(wǎng)絡上。

實際上，在我們中國能源網(wǎng)看來，所謂“分布式能源”是指分布安置在需求側的能源梯級利用，以及資源綜合利用、可再生能源和蓄能設施。通過在需求現(xiàn)場根據(jù)用戶對能源的不同需求，實現(xiàn)“分配得當、各得所需，溫度對口，梯級利用”式的供應能源，將輸送環(huán)節(jié)的損耗降至最低，對能源“吃光用盡”，從而實現(xiàn)能源利用效能、效益的最大化和最優(yōu)化。

分布式能源是以資源、環(huán)境和經(jīng)濟效益最大化為原則確定方式、容量和系統(tǒng)配置，根據(jù)終端能源利用效率最優(yōu)化確定分布式能源系統(tǒng)的解決方案。分布式能源是將用戶多種能源需求，以及資源配置狀況進行系統(tǒng)整合優(yōu)化，采用需求應對式設計和模塊化配置的新型能源技術。

分布式能源采用先進的能源轉換技術，盡力.減少污染物的排放，并使排放分散化，便于周邊植被的吸收。同時，分布式能源利用其排放量小，排放密度低的優(yōu)勢，可以將主要污染排放物和溫室氣體實現(xiàn)資源再利用，例如向大棚排放氣體肥料。

分布式能源依賴于最先進的信息技術，采用智能化監(jiān)控、網(wǎng)絡化群控和遠程遙控技術，實現(xiàn)現(xiàn)場無人職守。同時，也依賴于能源服務公司、需求側管理服務機制和能效電廠等節(jié)能機制為主體的能源社會化服務體系，實現(xiàn)運行管理的專業(yè)化，以保障各分布式能源系統(tǒng)的安全可靠運行。

國家能源局在《關于分布式能源系統(tǒng)有關問題的報告》中的官方定義是：分布式能源是近年來興起的利用小型設備向用戶提供能源供應的新的能源利用方式。與傳統(tǒng)的集中式能源系統(tǒng)相比，分布式能源接近負荷，不需要建設大電網(wǎng)進行遠距離高壓或超高壓輸電，可大大減少線損，節(jié)省輸配電建設投資和運行費用；由于兼具發(fā)電、供熱等多種能源服務功能，分布式能源可以有效地實現(xiàn)能源的梯級利用，達到更高能源綜合利用效率。分布式能源設備起停方便，負荷調節(jié)靈活，各系統(tǒng)相互獨立，系統(tǒng)的可靠性和安全性較高；此外，分布式能源多采取天然氣、可再生能源等清潔能源為燃料，較之傳統(tǒng)的集中式能源系統(tǒng)更加環(huán)保。熱電聯(lián)產(chǎn)是目前典型的分布式能源利用方式，在發(fā)達國家已得到廣泛的推廣利用。

總體來看，國際分布式能源系統(tǒng)主要以天然氣資源為主，由于天然氣管網(wǎng)的發(fā)展和天然氣燃料的良好環(huán)保性能，以天然氣為燃料的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)展很快，是目前分布式能源的主要內容。同時，風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、生物質能發(fā)電等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)，也是分布式能源的重要組成部分，目前，分布式能源的發(fā)展十分迅猛，在能源系統(tǒng)中的比例不斷提高，正在給能源工業(yè)帶來革命性的變化。特別是近年來，隨著戶用分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展(如屋頂太陽能光伏發(fā)電和燃料電池發(fā)電技術等)，家庭已不再單純是能源的消費者，同時也成為能源的生產(chǎn)者和銷售者。有專家預計，正如個人微型計算機進人家庭，并逐漸取代巨型計算機的統(tǒng)治地位一樣，在不遠的將來，分布式能源有可能取代集中式能源，成為未來能源工業(yè)發(fā)展的主力軍之一。

國家發(fā)改委曾對分布式能源系統(tǒng)的認識入木三分，支持的態(tài)度也非常明確，但中國的分布式能源并未因此得到快速發(fā)展，有了正名，有了定義，仍然步履艱難。政府將大量財力物力投入到大型熱蒸汽聯(lián)合循環(huán)調峰電站和超超臨界燃煤火電機組的建設上，大量引進生產(chǎn)聯(lián)合循環(huán)達到300MW的F型燃機，將天然氣低價給這些熱衷“大”的央企國企發(fā)電公司，結果既無經(jīng)濟性，又無資源保障，成為一堆廢銅爛鐵，也傷害了天然氣開發(fā)企業(yè)的投資熱情。更令人遺憾的是國家能源局自成立以來，一方面將中國天然氣完全放人中石油、中石化兩個超級央企的籃子里；另一方面以中國缺乏天然氣為借口，對發(fā)展分布式能源系統(tǒng)保持了全球少見的晦澀態(tài)度，至今分布式能源并網(wǎng)的問題仍然在中國成為無解難題。

分布式能源在中國發(fā)展步履艱難，關鍵是背后沒有大型央企作為利益集團存在。發(fā)展分布式能源本是一個調動更多能源消費者參與節(jié)能減排和提高能效的人民戰(zhàn)爭，而那些習慣于依賴央企大兵團作戰(zhàn)的政府主管部門：根本看不上這些“土八路”、“武工隊”，認為它們執(zhí)行不了國家的“戰(zhàn)略意圖”?？蓢@，分布式能源有了正名依然名不正言不順，有了定義仍然被視為“小火電”打入另冊。追求規(guī)模經(jīng)濟的大國企對于這些“小麻雀”毫無興趣，好大喜功的地方政府對于這些不能增加CDP的小項目不放在眼里，