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段洁仪:把握中国可再生能源发展机遇,推动分布式能源能源行业高质量发展

2022-12-29 11:20:52 中国能源网

编者按:在“双碳”背景下分布式能源领域贯彻新发展理念,以“双碳背景下能源安全新思维——新型分布式综合能源保障”为主题的“第十八届中国分布式能源国际论坛”于2022年12月8日在北京采用线上的形式召开,本次大会由中国能源研究会与中国能源网联合主办。会上,中国能源研究会分布式能源专委会主任段洁仪做了主题为《把握中国可再生能源发展机遇,推动分布式能源能源行业高质量发展》的报告。

以下内容根据论坛演讲实录进行整理。

段洁仪:谢谢。刚刚听了前面两个嘉宾的发言,周孝信院士把新型电力系统如何面对新能源的发展给了特别精准的分析,吴吟局长把我们在双碳背景下如何能源安全加强考虑,尤其对分布式能源行业的发展做了特别大的肯定,这都是特别高屋建瓴的发言。

我在这站在分布式能源行业的角度,看看如何把握可再生能源的发展机遇,推动分布式能源高质量发展,这个高质量的发展也是现在咱们提出来的一个对各行各业比较全面的要求,今天我打算说三个方面的内容。

第一,国家的要求。第二,分布式能源现在目前的发展状况。第三,我个人关于高质量发展的一些思考,看看分布式能源如何做。

这里面应该说现在二十大报告提出来要构建新型能源体系,而且二十大特别明确高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务,对于积极稳妥推进双碳目标落地也提了要求,另外特别明确要加大规划建设新型能源体系,确保能源安全,这是最新的全国性的一个关于能源体系建设的最高的要求。

另外这三年的时间,国家确立双碳目标之后,国家关于双碳1+N政策体系的建设不断的完善,2022年又发布了很多很有针对性,很具体的关于新型能源体系建设的一些方针,包括促进新时代新能源高质量发展的实施方案,包括全国统一电力市场建设的指导意见,还有完善能源绿色低碳转型体制机制政策措施的意见,这里面关于如何新能源参与市场化交易,包括电力接入,微电网建设,以及如何在电力交易中发挥作用,都提了很多的要求。而且给了很多的指导。

国家也还有很多的规划,“十四五”有很多的规划,包括可再生能源发展规划,现代能源体系规划,新能源储能发展规划等等,让分布式能源确实在能源体系构架里面推出来是前所未有的重要作用。像刚才吴吟局长说的,未来的方向可能真的就是咱们集中和分布式并举的这种模式,所以分布式能源越来越重要,在这个体系中发挥作用也会越来越大。

所以关于国家的规定和要求,一会儿大会会发布一个2022年分布式能源发展报告,这里面关于最近这些与分布式能源相关的论述有很详细的罗列。我现在说一下分布式能源整个的发展情况,大家都知道分布式能源形式非常多样,包括分布式光伏,光热,分散发电,利用空气能,地热能,地表水能的热泵,生物质气,生物质颗粒,城市废弃物的循环利用,工业余热的利用。首先就最近最热的,做的最好的是分布式光伏蓬勃发展,累计今年上半年,累计的并网容量3.3亿千瓦,这里面分布式大概占了1/3,2021年全年分布式的新增装机容量超过了集中式的装机容量,这也是历史上头一次分布式最后累计新增装机容量是53%。

而且分布式光伏以户用类和工商类为主,每个省市根据自己的情况不同各有侧重,但是确实发展的很好。当然这里面有很多的问题,比如说这是分布式发电大家共有的问题,发电输出,并网,还有很多的困难,尽管国家出台了很多的政策,但是目前为止并网还是有很多的困难,隔墙售电的落地也还是有很多的困难,包括商业模式的搭建,现在大家还在不断的探索中。经济性有待于进一步提高和挖掘。

第二个类型也是做的非常迅猛的就是关于热泵+,一个是首当其冲是空气源热泵,在咱们农村散煤治理过程中发挥了非常重要的作用,在北方地区因为随着空气源热泵COP,尤其是适应低温状态的COP的进一步提高,使得空气源热泵在北方采暖的散煤治理的过程中发挥了非常大的作用。另外在南方地区,过渡区供暖也发挥了非常大的作用,现在市场规模非常的大,市场规模超过200亿。

另外地源热泵,利用土壤的热量,在城市,在一些高端的住宅发挥作用,这个增长率也很高。水源热泵利用地表水,污水以及一些河流做一些水源热泵,现在在全国范围内工程项目已经2.3万个,而且供热面积,供应的面积包括热冷的面积已经超过了2.4亿平米。所以这也是非常大量的热泵迅猛发展。

当然热泵也有一些问题,比如说在技术上,低温运行还需要进一步提高能效,包括投资造价,包括地源热泵有土壤的冷能,热能的衰减问题,能源效率需要进一步的提高。还有生物质能的规模化利用前景非常美好,这个只能说非常的美好,大家现在非常重视这个事情,尤其是在农村,也包括在城市的垃圾,农村的秸秆,农业产品的加工剩余物,包括畜禽粪污的产量以及林业生物质的产量,还有城市垃圾,这些如果不处理都是不行的,昨天杨旭东老师在先导论坛里特别提到了这个事情,这个不像太阳能,风电不用就不用了,这个不处理,不让它发挥经济效益,不处理是不可以的,它就会堆积在那里,所以是必须处理的事。

目前看规模化利用标准化的问题上,利用上的差异性非常大,非标的这些产品还是非常多,标准化的建设方面,还有特征污染物,尤其在一些燃烧过程中并不是生物质就是零碳,生物质在燃烧过程中还有一些特征污染物的排放,包括如何开发的商业模式上有待进一步的提高和完善,也还有很多的问题,但是利用前景必将是非常美好的利用前景,因为生物质的量非常巨大,所以确实是非常好的前景。还有分散式风电,在整个全国风电发展里面的占比不是很高,这个占比量有待开发和提高,我们分散式风电截止到2021年只有1000万千瓦,受制于建设用地,受制于投资造价,受制于商业模式,也有发电输出和光伏一样的问题,比如说并网的问题,如何消纳风电发电量的问题,所以还需要寻求更大的突破,主要是造价还有待于进一步的降低,让它可选的余地更大,这是分布式发电。

另外燃气分布式能源发展最近的发展空间是受阻的,我们都知道燃气是非常灵活快速的,具有调峰的能力,主要是因为它的化石能源的排放问题,由于燃气价格和燃气可得性的问题在一些地区,也有发电输出的相关问题,使得燃气分布式发展的空间受到可再生能源发展一定的挤压,我们觉得未来把燃气分布式能源与可再生能源耦合,要能发展好了,这个空间还是很广阔的,这是咱们整个发展的主流分布式可再生能源的发展状况。

尽管有很多的问题,这些问题也都是客观存在的,有待未来进一步探索。但是现在国家对分布式能源行业的发展寄予厚望,对我们提出了高质量发展的要求,我觉得应该是以绿色低碳为基础,因为大部分分布式能源都是绿色低碳为基础的,以可再生能源主导,在这个基础上讨论高质量发展的事情,做到安全、高效、灵活、智能,前面吴吟局长也特别提了这些内容,我在这里谈谈我关于这方面的思考。

一个是安全。后面我也会展开说。分布式系统本身靠近用户端,有自身安全,尤其是从供电的角度讲,它就更加的比大电网供能更接近末端,可以适度的冗余备份,对能源电力的供应系统也是安全保障和支撑,而且我们可以在设置一定的分布式储能,使得我们安全保障度更进一步的提高。再有高效。设备不断的能源效率,转换效率的提高,输送效率的提高,输送损失的降低,还有能源合理的梯级利用,在分布式能源上需要得到精准的体现。

二是灵活。刚才电力系统说了,电力系统未来面临巨大的压力,到了碳中和的阶段,弹性要求或者从电力系统韧性的要求要加大,要求我们负荷端的灵活性加强,弹性加强,除了满足负荷要求,如何做到电网更友好,而且不同能源产品比较灵活的转化,这都是我们分布式能源能够发挥很大作用的地方。

三是智能。利用智能化的5G,AI,大数据,物联网的技术,建立发、输、配、储、蓄,可试,可测,可控,可管的智能能源管理系统,也是支撑我们安全、高效、灵活的保障。

作为分布式能源高质量发展,除了呼吁从国家层面更多有针对性的政策进一步落地,包括电力市场改革的机制不断的建成,不断的完善之外,这些都是很多其他行业在进一步做工作,在保障,作为分布式行业的从业者我们主动做一点什么,我这是抛砖引玉的思考,一会儿高峰论坛,直播间里面还有很多的专家发表高见,今天下午的专题论坛也有很多的专家发表观点,我在这站在分布式能源行业的角度,看看我们为了分布式能源更高质量的发展,承担起更大的作用,能做哪些事情。

我觉得六个方面应该是咱们有很大的拓展区间。

第一,不断拓展分布式可再生能源利用的场景。

第二,进一步强化分布式能源的安全保障作用。

第三,不断提升分布式能源的系统经济性。

第四,主动增加分布式能源的负荷弹性。

第五,坚定推进分布式能源智能化建设。

第六,持续推动分布式能源利用的技术进步。

这是从分布式能源发展的角度是咱们大有所为的六点。

首先关于不断拓展分布式可再生能源应用的场景,树立最大限度的优先利用分布式可再生能源的理念,在能源开发的过程中,把可再生能源应用尽用,使得能源系统能向净零碳看齐,这是不断需要加大能源系统,在开发具体的能源项目的时候,把可再生能源利用的比例进一步的提高,原来可能用20%,现在可能在能源系统开发里面当然能全用最好,不能全用尽可能的把这个利用比例提高。

让更多的能源从身边获得,之所以能从身边获得,必须清洁低碳才可能从身边获得,让可再生能源更多的发掘出来。扩展分布式能源的内涵和外延,创造分布式可再生能源需求供应,电,气,热,氢,包括氨多品种能源,积极参与增量配电网建设,一个是内涵上尽可能多丰富,外延上往外扩,扩到电力的增量配电网的建设过程中,把这个事范围扩大。

再有在农村通过可再生能源开发改善农民生产生活条件,不要关注一个局部点,把农村的事综合起来考虑,可再生能源丰富,让我们将来作为农村不光种粮食,还可以产能源,真正提升农民的获得感和幸福感,让农民的经济收入更加的提高,这也是大家共同的责任。

另外工业项目上拓展可再生能源的利用和节能降耗并重,工业项目节能降耗的压力还是很大的,如何开发可再生能源,而且更多的开发可再生能源,原来大家有一种观点,认为可再生能源,能源密度低,品位低,在工业上不好用,但是现在随着大家往前推进,实际上工业项目的利用非常的多,而且种类非常多,工业项目往往还是可再生能源开发利用非常好的场景,因为它出来的这点能源基本上都能用,根本不需要并网,可再生能源开发还能抵工业能耗的指标,对工业开发来说是特别利好的事情。所以这种应用场景非常多,而且前景和深度会非常的广。

再有城市的新建项目和老旧改造项目要优先耦合可再生能源开发,因为城市的可再生能源开发的强度会受到已经发展的影响和制约,如何利用有限的资源多能互补,和原来常规能源,包括一些清洁能源利用进行耦合,这也是非常大的题目。发展光储直柔的建筑,开发资源循环利用的项目,把我们的垃圾,废弃物能够循环利用起来,这都是非常好的前景,需要发挥很大的作用助力整个新型能源体系建设,助力低碳转型,这是首要点。

我特别喜欢这张图农村多能互补的综合能源体系,最好能建一个农村全景能源生态系统,以秸秆粪污为基础,制气,发电,供热,太阳能利用满足充电桩,家用的电器和农业机器具的充电,还有热泵的充电补充采暖的需求,建立微电网,实现整个互补。包括城市也一样,城市固废污水循环的利用,在原端可以用现有的能源耦合可再生能源的形式,实现源网荷储一体化的建设模式。

进一步强化分布式能源的安全保障作用,分布式能源本身具有天生的安全性,我们在天生的安全性的基础上如何追求更好的安全,如何追求我们给整个电力系统实现一个比较好的支撑,这里面我觉得也有很多工作要做。首先一个是建立适度冗余的分布式能源系统,这个主要考虑一个经济性,我们在经济可承受的能力下,我们如何建立一个适度冗余的分布式能源系统,提高自身的能源供应安全保障度,而且是多品位的,为获得更大的经济效益提供可能,本身可再生能源有波动性,如果有冗余,将来保证更多的在可能的情况下的利用。

开发多种可再生能源互补,可以消除可再生能源的波动特性,可以为储能系统分摊压力,合理的设置能源储存系统,建立分布式储能,和周院士说的在电网端的大储能不一样,将来下一步分布式储能应该发挥更大的作用,利用复合品种多样的特点,设置灵活的储能装置,可以把单纯的作为电力系统的储电,可以是储电的形式,也可以是储热,和储冷的形式,投资造价低,而且安全。

还有储氢,储甲醇,在有条件的工业项目上可以储氢,储甲醇,甲醇是液态状态的更好储,都有很多储能的转换前景和模式。提高国家能源系统的安全保障支撑度,我们增加电力系统的安全保障,做这种调节,参与增量配电投资建设,承担更多的保供责任,承担可负荷的调节作用,平抑电网的峰谷差,这些都可以有非常多的探索,使得分布式能源不能成为电网系统的负担,电网系统随着可再生能源的增多,它的调峰压力非常大,但是我们可再生能源可以主动的做很多的工作,来平抑这些峰谷差,作为可调节的电源,甚至在需要的时候我们可以反送电。

不断提升分布式能源的经济性,这是我们长期的追求,作为从业者生存都是问题,我们现在分布式能源在不同领域还有一些不同,我们要尽快的追求自己开发,包括降低成本获得的收益,去除补贴,使得我们能够进入良性发展的状态。首先一点是以能源梯级利用合理匹配为原则,可再生能源优先利用,温度对口,梯级利用,设置多品种能源储存的装置,这都是有利于经济性的,不断降低分布式系统的单位供能成本,降低损失,提高转换效率,再有以全生命周期收益最大化为目标,以全生命周期收益最大化为目标,扩大规模获取更大的经济效益,提高项目的抗风险能力。

最后一点关于经济性,在综合能源电力市场建设中,分布式能源探索如何发挥作用,拓展冷热电生物质能的销售途径,包括销售量和范围都要拓展,主动准备和参与电力市场现货交易,现在已经有参与的了,但是会扩大,大家将来会下一步面临这个问题,我们更主动的做准备参与电力市场现货交易,积极参与分布式,绿电的交易,这些对我们分布式能源提升未来的经济性带来合理的回报,咱们需要积极做准备的地方。

主动增加分布式能源的负荷弹性,这个作为我们负荷端说弹性,作为供电端要增加系统的韧性。在可再生能源比例不断增加的新型电力系统的构架下,我们不仅面临需求侧负荷的波动,需求很多,有热电,冷不同品种的需求,需求负荷波动是随着季节很正常的,还有可再生能源的供应波动很大,风光的特性都不一样,现在面临电力调度需求,也随着可再生能源在电力系统中的比例的不断提高,电力调度需求压力加大,加上极端天气的加持,波动会越来越厉害,如何主动增加分布式能源的负荷弹性,我觉得这个非常有必要。

掌握用户负荷的特性,满足自己的需要这是毫无疑问的,需要更精准的做这个工作,做到电网友好,甚至虚拟电厂,承担可中段负荷平抑电网峰谷差,荷随源动,荷随网动,包括源网荷储协调互动,这里面有很多的事情可以做。再就是为了调节,我觉得应该大力提倡燃气或者氢能与可再生能源的融合发展,燃气大家都知道是调峰能源里面现在最清洁低碳的能源,而且非常灵活,速度非常快,氢能更不用说,氢能在工业项目上的应用越来越多,工业项目利用氢能做调节,做调峰承担作用会非常的好。这块也是非常好的。

燃气,氢能,周院士也说是一个长周期储存是非常容易的,我们要发挥长周期储存容易的作用,确保可再生能源发得出来,也用得掉,应用尽用,这是自身完善分布式能源系统一个必须的面对,而且必须做的事情。所以我觉得在这块咱们负荷弹性方面做了一些尝试,但是还很不够,确实大有可为,我们要共同努力。

推动分布式能源智能化建设,智能化建设是对安全、高效、低碳、经济的一个有力保障,首先智能化建设在设备运维,设备疾控,设备管理方面都得做到数字化,智能化,现在叫数智化的转变。再有分布式能源的作业,操作,也要做数智化的转变,如果靠人工参与电力市场的交易,包括自动的调节过程中,靠人工根本做不到,必须数智化的转变,还有决策诊断的数智化的转变非常重要,比如能效的分析,一些报警,预警,处置能够做到数智化的转变非常的重要,现在尽管分布式能源项目总体上看自动化水平比较高,但是离智能化建设的要求差非常多,需要做很多的工作。

然后扩展一些做到虚拟电厂,包括微电网的这些建设,做发输储用,可视,可测,可控,可管的智能系统,确实有大量的工作要做,而且信息化技术的发展非常的迅猛,利用更新的手段提升分布式能源的安全、高效、低碳、经济。不断推动分布式可再生能源的技术进步,这确实是全行业的大事,是需要咱们不断的在项目投资建设运营过程中不断的摸索,而且花经历,花资金,产学研结合,共同做的工作。像分布式,风光氢气热多能源系统集成耦合和综合协调,包括电能,热能,氢能,化学品的多能高效转换技术,跨行业,跨领域综合协同,故障预防,智能控制的数字孪生技术,包括优化配置各种能源,互补互济,源网荷储协同互动的软硬件平台,包括太阳能,风能,生物质能,可再生能源发电技术的升级迭代,不断提高能源利用效率,各种热泵技术的升级迭代和开发新的耦合的应用场景。

包括安全高效长寿命,低成本的储能技术,包括新型分布式能源发电配置为主的柔性交直流输配电技术及装备,还有一些应用装备,比如说直流的装备问题,还有城市园区农村的资源循环共生技术,这些都需要我们把握可再生能源的发展机遇,花很大的力气推动技术进步,使得可再生能源发展在新型能源体系中发挥更大的作用。

我今天的发言是站在分布式能源行业的角度看看咱们能做什么工作,促进和推动国家分布式能源发展以及新型能源体系的建设,使得我们更高质量的发展,大家都在一起共同努力,我们不等不靠,把这个事往前推进,谢谢。




责任编辑: 张磊

标签:分布式能源