仝德良：加强分布式能源发展，加强首都能源安全

编者按：12月7日，由中国能源研究会分布式能源专业委员会、中国能源网主办，中华环保联合会支持，国际环保机构绿色和平承办的《分布式可再生能源助力乡村振兴和新型城镇化建设》线上研讨会顺利召开。会上，北京市城市规划设计研究院教授级高工仝德良做了主题为《加强分布式能源发展，加强首都能源安全》的报告。

以下内容根据论坛演讲实录进行整理。

仝德良：各位领导，各位专家下午好!我们单位作为北京市的规划委员会下属支撑单位，做北京市的总体规划、分区规划、市政专业规划等相关的规划研究工作，去年我们给北京市发改委做了关于北京市能源发展的课题，我今天下午代表课题组给各位介绍一下我们在课题过程当中的一些思考。名字叫加强分布式能源发展，加强首都能源安全。

主要分六个部分。第一部分，形势和挑战。形势这块大家都比较熟悉，我简单过一下。主要从2000年9月份习总书记宣布中国碳中和的宣示后，引领的世界碳中和的潮流，到2021年底全球131个国家，116个区域，234个城市提了碳中和目标。最近二十大报告更加明确提出了积极稳妥的推进碳达峰，碳中和的工作。

国家也出台了1+N政策体系，国务院印发了2035年的碳达峰行动方案。作为北京市来说，北京市委市政府高度重视北京市碳达峰，碳中和的工作，从最新的2022年10月11号印发了北京市碳达峰实施方案，主要有这些内容，聚焦2025年，2030年目标和重点的措施。能源安全保障不确定因素随着能源转型过程中也是在不断的增多，一是极端气候灾害对能源安全带来新的挑战，大家比较熟悉的极端温度，极端的降水，海平面上升等等。根据有关统计，2003年以来美国停电事故80%以上与天气有关。

突发的公共事件和地缘政治等不确定的因素也可能造成重大的供给侧风险，这次的俄乌冲突导致的欧洲能源危机对他们的冲击是非常大的，大家都非常的清楚。同时中国前年缺电，煤荒在国际大背景下受影响的事件。另外能源安全的不确定，不可控的因素也不断的在增多，能源绿色低碳转型的形势更加紧迫，而且在转型过程中一些风险，特别是在中观和微观层面的一些本地资源受限，本地资源是最好的做分布式能源的保证能源从身边来的新能源安全观的重要因素，毕竟资源潜力，包括密度都比较低，另外还有一些关键的技术卡脖子，还有一些关键的材料卡脖子，这些都是在转型过程中新的风险点。

第二部分，介绍一下国际经验的借鉴。欧美2008年欧委会出台了欧盟互助计划行动，提出了五个方面的安全策略。德国能源安全战略从政治、经济和法律手段确保能源的安全。美国能源安全战略一个重要的方面是能源运输通道的安全，总体看美国主要的措施是积极制定和实施能源独立的相关法案，营造良好的能源投资环境，并促进油气产业的快速发展，大力提高使用效率，减少化石能源的依赖。日本能源安全战略加强和大国的合作，能源利用方面保证核电和煤电在能源供应中的地位，同时加速引入可再生能源，能源储备方面创新石油储备模式，建立庞大的国家和民间两级石油储备体系，在市场交易方面建立高度灵活的天然气交易机制，通过长期合作形成了液化天然气买卖的协议。

典型的案例分析和对咱们的启示，这次欧洲能源危机的启示，主要是要寻求能源供给，寻求独立。另外能源替代要科学部署，能源转型要立足国情。

下面一个例子是美国得克萨斯州停电事件的影响，2021年2月14号德州遭遇冻雨，降雪的极端天气，10多人遇难。这次事故我们把电力公司的运行网站上所有的运行数据，包括负荷的数据，包括各种装机的开停以及负荷持续的曲线进行了详细的分析，从大幅度降温开始以来，负荷随着降温逐步在上升，但是随着温度的下降，风电出力，光伏和天然气机组的出力在大幅度的下降，实际上稳定的可靠电源比如说燃煤，燃气，主要是燃气机组，可靠的电源，如果在常规情况下也可以满足需求，但是在天气极端情况下需求有缺口了，加上极端气候的影响，设备受损等等方面，所以出现了大停电的状况。

停电的启示我们仔细思索主要体现在6个方面，一是建立多元的本地能源供应体系。二是推动区域能源协同的发展。德州电网和周围电网连接很弱，也就几十万千瓦的输送容量，对需求是杯水车薪。三是积极应对季节性需求高峰和不可预见的特殊事件。四是强化需求的管理。五是提升能源风险监测能力，包括制定能源综合的应急预案。六是提升本地市政能源基础设施的韧性。

第三部分，首都能源发展现状和问题。北京能源总体情况进入21世纪，特别通过北京“十一五”，“十二五”，“十三五”，“十四五”规划的实施，北京能源实现跨越式发展，能源结构调整实现新突破。到2020年北京市优质能源比重将近99%，另外单位GDP的能耗在全国处于领先水平。

能源安全的总体情况城乡供电能力持续提升，多元多效的燃气供应体系不断完善，形成了城乡多元的清洁供热体系。北京市从“十二五”实施1+4+N+X的供热格局以来，这种供热格局不断的在完善，形成了以热电联产，燃气供热为主导，多种供热方式结合的清洁供热体系。清洁油品的供应保障能力增强，煤炭产能有序退出。能源硬性管理水平不断提升，区域能源合作不断深入。

北京市能源安全存在的一些问题梳理一下几个方面，一是城市电网安全可靠运行仍然存在短板，表现在区域电源支撑能力上不足，外售电力的分配不太均匀，电网衰弱的问题比较大。500千伏的站点从发展的角度来看不足，有待优化。

二是天然气资源安全可持续供应仍然存在风险。上游的供应方式面临转变，周边省份天然气需求快速增长，造成本市供应量的波动风险。

总的来说北京天然气的供应主要还是以国内供应的资源为主，总的来说供应的风险，国外供应的风险或者受地缘政治影响不那么突出，但是中国天然气一张网，在某些程度上也受国家天然气供热的风向，包括周边省市天然气需求增加对北京市需求平衡的影响。

三是城市供热安全面临一些新的挑战。这些挑战主要是中心热网这个事，以热电中心为供应集合，热电中心的运行这几年已经受到电网在冬天的影响，不能维持以热定量的运营模式，供热的能力波动受到了一些影响，所以对运行方式需要考虑新的运行方式。

热网的运行随着将来供热程度和双碳目标的实现，在双碳的目标下我们觉得燃气热电厂供热时数和年发电时数持续的下降，从目前4000小时下降到3000小时，2000小时，1000小时，甚至500小，另外一种极端情况可能存在，依靠CCS把碳捕捉，填埋，北京这些燃气热电厂保持4000小时的运行状态，这种情形是非常极端的情形，可能我们分析这种概率不是很大。所以北京供热热网将来的转型可能会收到热电中心运行时数的影响会出现比较大的变动，这个变动是以什么样的方式，以什么样的技术，有没有外部持续绿热输入等一些技术发展和资源条件，都会有很大不同的改革方案，这是供热安全方面。另外能源运行突发事件，应急处置能力需要进一步提升。

第四部分，首都安全发展总体的思路和战略重点。能源安全的定义与内涵，IEA将能源安全定义为可以承受的价格，不间断供应能源，着重还是体现在资源的供应和经济的影响。其他能源安全的定义我们搜了一些，亚太能源研究中心2017年出版的能源安全常用分类法提出能源安全的4个A，可用性，可访问性，负担能力和可接受性等四个大的方面。根据我们的理解和对于国际上能源安全的一些定义，我们首都能源安全的体系主要有一些想法。能源安全要在保障经济社会平稳运行，保障民生，保障生态绿色安全的基础上在技术安全阈值的前提下提供数量有保障，绿色可持续，运行可调控，价格可承受的能源供应。

新时代首都能源安全新的特征更加安全可靠，更加韧性可控，更加精细智慧，更加可持续。首都能源安全五大安全观，我们提了五个大维度。资源供应有保障，设施更加安全，不仅设施能力，在布局上更加均衡适配。分类有序实施化石能源的清洁替代，更好的满足用户多样化的用能需求，在运行方面精细、智慧、快速响应的运行管理体系。五大维度解析能源安全的内涵。

首都能源安全的战略重点分了六个方面，一个是拓宽资源的供应渠道，充分发挥市场和政府的协调作用，不断扩展多元化的资源供应渠道。周边区域电力支撑能力，天然气资源保障储备调峰能力，油品煤炭资源的储备保障，还有供应保障的政策机制，这是在资源供应渠道。对于重点能源品种，重点区域，重点时段建管并重，适度超前，均衡匹配。在强化本地分布式能源支撑方面体现了分布式能源在保障能源安全的方面要多做一些努力，我们说的能源转型要从能源的集中应用为主的模式向集中应用和分布式并重发展的模式，利用身边的资源，不仅解决资源安全的问题，也对各个体系的经济性，双碳之后对于政府区，个体企业等等各方面的责任的落实都有很大的支撑保障的好处，所以要强化本地的能源支撑。

举个例子，如果说咱们碳中和全部依靠电网的绿电进行保证的话，自己少做或者不做，躺平了靠大电网，这样对大电网的影响或者冲击是非常大的，因为电网要进行大的电源点的输配，储存，特别大的光伏电站一年1000出头发电的最大小时数，对于负荷端的需求不匹配，如果电量匹配需要4个通道的能力才把容量和电量的平衡问题解决，对电网的特高压，高压，将来的输送，地区资源匹配非常大，投资是非常大的，根据“十二五”，“十三五”，“十四五”高压电网的投资需求，高压配电网以上的投资6000-1万或者1万出头增量的投资，在配网上增加这些能力，大电网的区域调配可以少做很多的工作。增加配网的能力两三千块钱可以完成，经济性非常大，这需要看对于分布式的考虑和定位是不是支持，是不是能够精细的做。

分布式做的过程中难点很多，最大的难点分布式项目级的量不大，如果做一个大燃煤电厂，几百万千瓦下来解决了很多问题，甚至解决了几年的问题。但是分布式做10个项目，100个项目，解决的量和问题没有那么大，在过程中工作难度比较大一些，另外技术配套，政策配套各方面的障碍相对来说要多一些，要求高一些，这样限制了分布式发展。

从分布式转型过程中的定位来说，大家要不怕困难，多做一些工作，确保能源资源从身边来，说到这想起我们杜院士说中国沿海地区更好的贯彻能源从身边来，做分布式的能源供应系统。

强化新技术的创新。加强应急保障，包括各种预案，应急制度等等。深化节能。

第五部分主要的任务和措施。主要的任务落实能源供应，持续保障的供需平衡。资源平衡衔接，实际上北京市政府做了很多年，和周边的行政协商，包括和国家部委的协商，也取得了很大的成绩，特别是一些分时段紧张供应的环节。还有重大活动期间的保障一些事，这是落实资源。

加快能源基础设施的建设，增强能源系统对气候变化的适应能力。下面这两个图就是天然气的系统规划，天然气的和电网的，电网是北京周边特高压的环网，加一些柔性直流输电，天然气一个大的六环路40公斤的平台，加上外面100公斤的平台，以及外围和本地应急储备能力建设，这是网设施能力。

还有提升系统的调峰能力。说一说虚拟电厂的作用，从配网端把分布式发电，用户储能，电动汽车充电桩，智能家居，智慧楼宇，蓄能，蓄电和调节的空调负荷，工业负荷黏合在一起，利用智慧能源管控平台数字化的技术，对于整个能源保障作用还是非常大的。

加强分布式和集中式能源系统的互补融合，推行分布式模块化，小型化，并联式城市生命线系统新模式，强化系统的连通性，网络化和区域自循环。下面就是加强应急，实际上现在各个能源的公司，天然气公司一些大的供热公司他们都有一些应急预案，这些应急预案都可以很好的保证在一些故障，或者未预料的状态下迅速的启动，把停供的时间缩短最短，人不能把所有的风险可以考虑到，但是毕竟有这些应急预案，比没有应急预案强多了，保安全的能力强得多。

能源安全我们思考，在大的资源有保障的前提下，在大的设施能力和网络匹配，包括布局均衡的情况下，下面就是一些运行过程中的风险管控，如果这些风险管控考虑的更多，更全面，它的运行风险可以很好的进行化解，能源安全可以在控的范围内。至于说灰犀牛，黑天鹅的事件，这些更是需要应急预案，或者是临时的一些物品供应保障。考虑这些事件，把资源供应能力和设施能力匹配都按照这些大的不可控的事件进行匹配，整个系统的经济性将会下降很多，这不是咱们常规的规范匹配的要求。

所以我认为应急的能力和应急预案处置的能力正好反映能源运行安全处理能力这方面的强弱的保障，北京市政府在这方面做的还是非常突出的。

大力发展以可再生能源为主的本地分布式能源的系统。在转型方面主要还是在城乡的整个规划，设计，建设，运行等全过程事前，事后，事后全过程的树立可再生能源优先的理念，把未来的双碳目标，或者在过程中进行的分阶段的这些目标，在地区的规划，分区规划，市政规划，施工图中建筑，屋顶光伏，立面光伏，包括建筑本身用地源热泵或者深层地热的方案都进行落实，并且在审批下去进行执行，并且后面要有验收和运行监控，这样可以保证分布式或者可再生能源转型的稳步的推进。

在这个过程中，着力构建分布式特征的新型绿色电源支撑体系，这是集中和分布式关系的问题，对于分布式能够建多少就建多少，能够用多少就用多少，尽量多用本地的可再生能源作为能源支撑，刚才说不管是系统的经济性问题，对于整个负荷端的需求管理，包括对于负荷的需求压制都有非常好的作用，可以大大减轻大系统或者国家大战略资源调配的负担或者经济支出，我们的观点是虽然内外并重，但是对于分布式和外调绿电很多时候都说内外并重，我个人观点倾向内部多做，才能体现地方政府对国家碳中和政策的大力支持和窗口展示的作用。

深入推进供热系统的重构。去年市政府出现禁止限制扩建燃气独立的供暖系统目录，今年管委和发改委进一步细化了这个规定，禁止新建的独立供暖系统，明确系统耦合可再生能源供热的比重维持60%以上，如果有些项目实在是不行，也需要进行一些论证和程序上的认定，这都是非常好的措施。在供热程度方面，我们觉得近期能够看得见的，经济上比较好的就是一些浅层地热能，深层地热能，水源热泵，空气源热泵相关的。我们不太赞成大规模的电锅炉，所谓的绿电供热。电锅炉虽然投资相对便宜，但是能效非常低，容量大的电锅炉系统需要匹配变电站，对于电网运行，投资，包括绿电供热的投资是很大的影响。而且经济性也不行，即使是按照北京市电价改革之前的上游按照绿电交易零电价，中间过网费优惠，将近3毛钱的电价，比天然气2.6块的气价水平贵不少，所以经济性和能效都不是值得推广。但是有一些试点还是可以弄的。

在系统供热重构方面北京市做的分布式能源有很多的案例，举一些例子，比如说北京市副中心的案例展示给大家。强化能耗的管控，在能耗管控方面我们希望北京市原来预计2035年大概能源需求总量9000-9500万吨，但是在规划里9000万吨，从预测上说如果按照新常态的经济发展的理念来说，在经济保障4%-6%的增速，北京市9000万吨，在电替油提高能效的各种替换下，维持在8500万吨标煤还是可以实现的，这是我们的一些分析。这些措施建筑领域，交通领域，低碳生活等等方面进行强化。

强化绿色低碳关键技术的创新引领。下面一些政策措施建议不说了，今天是分布式研讨会，对于分布式能源还是要充分予以重视，我个人的观点分布式能源在未来是重点发展的，或者主流发展的领域，对全国大的资源调度减轻压力，增强能源系统供应的经济性。

对于能源安全观应该建立更好的能源安全观，我特别赞成杜院士提的能源从身边来，这种能源安全观体现了分布式能源的应用，能源在本地获取，受地缘政治，甚至受大的事件冲突，或者恐怖破坏不可预见的分布式能源可以更好的抵御。一些分布式能源项目在用户侧，用户端受的影响相对少很多，整个系统的安全性和韧性大大的提高。

谢谢各位聆听，我说这些，谢谢大家。