胡偉民
摘 要 分布式發電是一種新型的具有良好發展前途的發電和能源綜合利用方式,近期國家出臺了一系列鼓勵支持發展政策。本文論述了分布式發電的概念及特征,闡述新疆發展分布式發電的有利條件和重要意義,著重提出了新疆發展分布式發電主要模式、發展重點、政策建議。
關鍵詞 分布式發電 意義 發展思路
現代供電方式正經歷從分布式供電到集中式供電,再發展分布式供電方式的演進過程,建設一個集中式供電為主、分布式發電為補充的智能電力系統將是未來電力系統的發展方向。
一、分布式發電技術及其特征
隨著現代社會對電力多樣化、普遍性的供電需求,傳統電源、大電網帶來的高污染、高損耗、高風險問題的加劇,以及電力電源新技術的發展,特別是清潔能源與先進電網技術相結合使得分布式發電技術迅速發展。分布式發電具有投資省、損耗低、供電可靠和發電方式靈活等優點,特別是可以解決邊遠偏僻地區的用電問題,并對未來大電網提供有力補充和有效支撐,已成為未來電力系統重要的發展方向。
(一)分布式發電一般概念
一般而言,分布式發電主要是指利用分散式資源,在用戶附近配置裝機規模較小的發電設施,既可以獨立的方式運行為特定用戶單獨供電,也可并入現有的公共電網運行并為用戶提供電能。分布式發電的種類較多,包括燃料電池、燃氣輪機、內燃機、微燃機發電技術,隨著清潔能源技術發展,風能、太陽能、生物質能、水能、潮汐能、海洋能等可再生能源發電,以及余熱余壓廢氣利用發電和小型天然氣冷熱電多聯供等逐漸成為分布式發電的主要電力電源形式。
(二)分布式發電主要特征
分布式發電系統與電力系統的“小機組”概念有本質的區別,具有先進的發電技術和良好的環保性能,在以大電站、大電網、超高壓為特征的集中式供電系統建設周期長、投資大、損耗高、污染嚴重的情況下,鼓勵發展清潔高效、容量小、布局靈活的分布式發電,是對現行集中式供電系統的有益補充。
分布式發電一般有以下優勢:
1.安全可靠。系統中各電源相互獨立,用戶自行控制,可以實現安全、連續、平穩的供電,同時在大電網發生意外災害時,可以作為可靠的備份電源。
2.應用便利。非常適合作為偏遠山村、牧區以及快速城鎮化中的商業、居民的供電電源;由于參與運行的系統簡單,可以實現較為靈活、簡便的模塊化設計、建設、安裝和維修,做到系統快速啟停和區域電力質量和性能的實時監控。
3.調峰經濟。在配電網中可以起到承擔峰荷的作用,可以大幅度減少輸配電線路設施投資,輸配電成本很低、電損極少。夏季和冬季電力負荷高峰時期,采用以天然氣為燃料的燃氣輪機等冷、熱、電三聯供系統,不但可解決冬、夏的供熱和供冷的需要,同時能夠提供電力,降低電力峰荷,起到調峰的作用。
4.清潔環保。分布式發電技術先進,綠色環保,資源利用效率高,減少大量無謂的投資和損耗,顯著提高能源利用效率達到75%~90%,節能減排效果卓越。
5.能源多樣性。可利用潔凈能源(天然氣)、新能源(氫)和可再生能源(生物質能、風能和太陽能等)等多種能源資源,可同時為用戶提供冷、熱、電等多種能源應用方式,對節約能源具有重要意義。
6.獨立發電。許多邊遠農村、牧區、礦山、哨卡等遠離大電網,難以從大電網直接向其供電,采用光伏發電、小型風力 發電和生物質能發電的獨立發電系統是一種優選的方法。
二、新疆發展分布式發電的有利條件和重要意義
新疆地域遼闊,能源以煤炭為主,煤炭資源分布北疆富集,南疆貧乏,由于全疆尚未形成統一電網,輸電線路長,用戶密度低、建設和輸電成本高,南疆電力短缺情況依然嚴重,造成特別是南疆地區的一些邊遠地區電力建設滯后,還有大量的無電人口存在。然而新疆可再生資源蘊藏量居全國前列,開發潛力巨大,發展以可再生能源為主分布式發電,從經濟性、環境保護、優化能源結構、改善民生、實現小康社會目標、促進經濟社會可持續發展等許多方面具有重要意義。
(一)有利條件
1.豐富的資源條件。新疆的清潔能源和可再生能源十分豐富,風能、太陽能、水能、生物質能的蘊藏量均居全國前列,特別是在缺煤少電的南疆地區、高寒山區分布著取之不盡的太陽能、干空氣能等資源,因此新疆發展分布式發電有著得天獨厚的資源稟賦條件,具有巨大的開發潛力、廣闊的發展空間和明顯的資源優勢。
2.良好的產業基礎。新疆基于優越的資源條件,在二十多年可再生能源產業發展中,通過大量的研究、引進、吸收、生產、應用,具備了一定的技術儲備和較強的研發能力,形成了在全國有影響力的技術開發、裝備制造和發電裝機規模,積累了豐富的開發利用實踐經驗,成長出了金風科技、特新能源等高技術企業,使新疆具備了發展以可再生能源主的分布式發電系統的產業基礎和技術支撐。
3.現實的客觀需要。新疆地域廣,屬綠洲經濟,存在著有許多分散的居民和生產活動,遠距離輸電或運送傳統能源困難且不經濟,而這些人口恰好分布在可再生能源富集區,發展以可再生能源為主分布式發電,對于解決偏遠地區的能源電力供應,優化新疆特別是南疆能源結構,防止農村生態環境繼續惡化,促進經濟社會可持續發展,極具客觀需求和發展潛力。
4.優惠的政策支持。2012年,由國家能源局向社會和有關部門提交了《分布式發電管理辦法(征求意見稿)》和《分布式發電并網管理辦法(征求意見稿)》,辦法首次明確提出國家擬采用單位發電量的方式補貼分布式發電,鼓勵具有法人資格的發電投資商、電力用戶、微電網經營企業、專業能源服務公司和具備一定安裝使用規模的個人投資建設分布式發電。補貼資金上限將通過競爭方式確定,補貼起點為電力用戶實際支付的銷售電價。
近年來,國家陸續出臺《關于完善風力發電上網電價政策的通知》等系列風電激勵政策,在風電收購、上網電價優惠、費用全網分攤,以及各種稅收減免、投資補貼、研發投入等方面國家給予了十分優惠政策。同時還出臺了《關于發展天然氣分布式能源的指導意見》。因此,國家支持分布式發電的政策是明確的和有力的,我們要充分利用好國家的政策。
(二)重要意義
1.分布式發電以可再生能源發電為主,發展分布式發電可以提高可再生能源份額,有利于推進社會對清潔、高效能源的利用水平,促進能源結構優化調整,轉變能源發展方式。
2.農村就地利用可再生能源資源,可以實現多能互補,顯著改善農村居民的生產、生活條件,對農村小康社會和社會主義新農村建設將起到積極的推動作用。
3.發展分布式發電是民生建設的需要。新疆部分農牧區地理較為偏僻,大電網延伸難度和代價大,發展分布式發電可以有效解決無電地區供電,使偏遠地區的居民享有使用電力的權利,實現電力普遍服務的目標。
4.分布式發電屬技術密集的新型產業,可以有效地提高電力裝備技術和智能化水平,對于實現節能減排目標、改善和保護生態環境、建設節約型社會和實現可持續發展都具有重要意義。
三、新疆分布式發電主要思路
在電力競爭性市場建立后分布式發電的作用將會日益明顯和重要,從而可與現有電力系統結合形成一個高效、靈活的電力系統,提高整個社會的能源利用率,提高整個供電系統的穩定性、可靠性和電力質量。
(一) 主要模式
1.并網型分布式發電系統是指分布式發電系統與主網并網運行,采用并網逆變器與主網聯絡,可以為大電網提供有功和無功,并由大電網彌補自身的不足。該類型又可分為住宅式和集中式兩大類。
2.離網型分布式發電系統是指分布式發電系統獨立運行,不與常規電網聯絡,主要建設在遠離大電網的偏僻地區,如海島、林區、牧場等。
(二)發展重點
1.太陽能為主的離網型分布式發電系統。采用戶用光伏發電系統或建設小型光伏電站,解決偏遠地區無電村和無電戶的供電問題,重點區域為南疆喀什、和田,以及沿邊、高寒山區,主要領域為地處邊遠、交通不便、遠離電網、用電量過低的居民點、牧業點,以及電網難以覆蓋到的通信中繼站、邊防哨卡、觀測站、導航臺等。
2.大型風電、光伏發電并網型分布式發電系統。重點發展風力資源、太陽能資源富集,大電網接入條件好的區域。大型風力電站繼續在9大風區布局建設;在建成的東疆、南疆特許權招標項目示范基礎上,擴大建設規模,特別是在缺煤少電、沙漠荒灘閑置土地多的南疆地區推廣和布局建設一批大型光伏并網電站,在風光資源條件皆好的區域,試點建設大型風光互補并網電站。
3.光伏建筑一體化和屋頂發電并網型分布式發電系統。在經濟水平較高的區域中心城市,建設光伏建筑一體化并網光伏發電設施,優先在公益性建筑物上應用,然后推廣到其他建筑物,同時在道路、公園、車站等公共設施照明中推廣使用光伏電源,引導居民利用屋頂光伏并網發電。重點在烏魯木齊、昌吉、石河子、克拉瑪依、庫爾勒等地開展城市建筑屋頂光伏發電試點。
4.天然氣并網性分布式發電系統。為實現電網安全、平穩運行,在電力負荷相對集中、臨近天然氣管線的城市區域,布局建設一批以天然氣或煤層氣為燃料的大型燃氣輪機、內燃機等冷、熱、電三聯供系統,主要用于為夏季和冬季電力負荷高峰時期的大電網調峰,在解決冬、夏的供熱和供冷需要的同時,迅速應付短期激增的電力需求,成為確保電網安全可靠的重要補充。
(三)政策建議
分布式發電對新疆電力發展、經濟社會將產生積極的影響和具有重要意義,因此,在新疆能源發展部署中予以統籌考慮,提升全社會對分布式發電認識和重視,積極促進分布式發電健康快速發展。
1.實施統籌規劃,推進合理布局。充分發揮政府規劃的引導和服務作用,有效解決分布式發電的發展與并網運行給輸配電系統帶來的影響,明確分布式發電重點區域、重點領域和發展目標等,做好適應分布式發電的電力發展規劃,促進整個電力工業的健康和諧可持續發展。
2.建立投資體系,促進產業發展。建立和完善以政府投入為引導、企業投入為主體、銀行貸款為支撐、積極吸收社會投資和境外投資的多元化、多層次的投融資體系,自治區創立分布式發電產業投資基金,創造良好的投資環境和商業環境,幫助企業解決項目建設中問題,促進新疆分布式發電產業實現快速、健康發展。
3.明確技術政策,優化發展環境。我區應結合實際,因地制宜,盡快制定地方分布式發電及并網管理辦法、分布式發電典型案例設計與運行、并網服務規程等規范性文件;針對分布式發電可能對電網帶來的沖擊影響,對現有電網設備設施進行改造,做好迎接分布式發電大規模推廣的準備工作。
四、結束語
隨著分布式發電技術水平的提高、各種分布式電源設備性能不斷改進和效率不斷提高,分布式發電的成本也在不斷降低,應用范圍也將不斷擴大。可以預計未來的若干年內,分布式電源不僅可以作為集中式發電的一種重要補充,而且將在能源綜合利用上占有十分重要的地位。因此,分布式發電系統具有廣闊的市場,它將是21世紀電力工業發展的重要方向。
參考文獻
[1]任英蜂,喬海祥.幾種分布式發電技術的比較分析.大眾用電,2012.3.
[2]閆祿川,孫文瑤.淺談分布式發電在我國農村電網的發展前景.科技資訊,2011.14.
[3]張艷,何偉軍.我國小型風力發電產業發展現狀及前景研究.科技與產業,2013.1.
[4]周偉.新疆風力資源分布狀況及風力發電前景展望.農村新能源,2007.1.