在國際能源轉(zhuǎn)型升級和國內(nèi)能源形勢日益嚴(yán)峻的背景下，能源消費、供給、技術(shù)、體制革命和國際能源合作將成為我國“十三五”以及未來相當(dāng)一段時期內(nèi)能源發(fā)展的指導(dǎo)思想，其核心是推動我國能源轉(zhuǎn)型，建立清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系，保障國家能源安全，確保經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、能源消費和生態(tài)環(huán)境三者良性互動，新能源、分布式逐步成為電力行業(yè)發(fā)展的重點，成為未來推動我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級、落實能源革命的重要抓手。
1智能化新能源是能源革命的主戰(zhàn)場
能源消費革命確立為能源革命首位。目前我國GDP單位能耗是全球平均水平的1.38倍，能源消費革命的重點是能源綜合、高效、合理利用，主要通過全民節(jié)能、強(qiáng)制節(jié)能、能源梯級合理利用、用能多元化、用能清潔化、需求側(cè)管理等方式實現(xiàn)(見圖1)。
能源供給革命直接影響電力行業(yè)。能源消費革命影響能源供給革命，推動傳統(tǒng)電力系統(tǒng)逐步轉(zhuǎn)向新電力系統(tǒng)。新電力供應(yīng)體系主要特征為：一是大電網(wǎng)遠(yuǎn)距離輸送與區(qū)域微網(wǎng)就地消納相結(jié)合;二是集中式電站與分布式電源相結(jié)合;三是可再生能源消納比重不斷提升。
能源技術(shù)革命在能源革命中起決定性作用。目前風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源技術(shù)已實現(xiàn)工業(yè)化、規(guī)模化，平價上網(wǎng)逐步成為現(xiàn)實，市場競爭力增強(qiáng)。同時信息與通信技術(shù)的發(fā)展推動“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”的落地，促進(jìn)新能源業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新，如虛擬電廠、智慧風(fēng)場等。
能源體制革命是能源革命的關(guān)鍵。目前電力體制改革、天然氣市場化改革不斷深入，隨著多能互補(bǔ)、“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”、新能源微電網(wǎng)、分布式發(fā)電市場化交易、增量配電業(yè)務(wù)等試點示范的推進(jìn)，能源體制革命將打通分布式能源發(fā)展“最后一公里”，并網(wǎng)、上網(wǎng)等體制機(jī)制問題逐步得到解決。
“未來新能源、分布式、多能互補(bǔ)應(yīng)該是一個完整的概念，都是新能源發(fā)展領(lǐng)域，新能源的缺陷需要通過多能互補(bǔ)方式來解決，新能源分布式應(yīng)突破傳統(tǒng)思維模式和發(fā)展方式，謀求創(chuàng)新發(fā)展。”
“十三五”期間，規(guī)模風(fēng)電、規(guī)模太陽能發(fā)電市場空間有限，特別是中東部和南方地區(qū)，分布式光伏、分散式風(fēng)電的創(chuàng)新發(fā)展將是今后新能源開發(fā)的重點，小型化、智能化、綜合化、模塊化、專業(yè)化是其發(fā)展的主要趨勢。
小型化。以分散方式多點接入低電壓配電系統(tǒng)，不以裝機(jī)容量大小作為衡量項目是否發(fā)展的評價指標(biāo)。小型化具有投資少、占地少、對電網(wǎng)干擾小等特點，需結(jié)合區(qū)域特性，因地制宜選擇中小型低碳清潔高效發(fā)電技術(shù)，推進(jìn)新能源小型化發(fā)展。一般認(rèn)為樓宇式天然氣分布式單機(jī)容量不超過1萬千瓦，區(qū)域式天然氣分布式原動機(jī)單機(jī)容量不大于5萬千瓦，分布式光伏電站單個項目容量不超過2萬千瓦。
智能化。推動分布式能源系統(tǒng)與信息、通信技術(shù)的深度融合，實現(xiàn)“一鍵啟動、無人值守”的系統(tǒng)智能化運行。主要體現(xiàn)在：一是智能化監(jiān)控。通過對分布式能源系統(tǒng)發(fā)電、配電、售電等環(huán)節(jié)進(jìn)行信息采集、處理、存儲和應(yīng)用，建立統(tǒng)一管控平臺，實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)多個分布式能源系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。二是智能化運維。運用大數(shù)據(jù)及云平臺進(jìn)行電站故障診斷、運維管理和資產(chǎn)管理，提高運維效率、優(yōu)化運行成本、提升發(fā)電量。
綜合化。新能源的發(fā)展不排除化石能源的清潔利用，需因地制宜實現(xiàn)化石能源、可再生能源多能互補(bǔ)，為用戶提供熱電冷水等綜合能源服務(wù)。一是可再生能源具有綠色、低碳、環(huán)保等特性，并且其波動性和間歇性等特點可通過多能互補(bǔ)來解決。二是考慮到我國資源稟賦，煤基分布式用能價格相對較低，經(jīng)濟(jì)相對落后地區(qū)用得起，熱電比較高，供熱效果突出，整體效率不低于75%，煤基分布式應(yīng)與氣基分布式、可再生能源分布式相互補(bǔ)充，解決工業(yè)、居民采暖用散燒煤替代問題(見圖2)。
模塊化。主要體現(xiàn)為功能的模塊化和容量的模塊化兩個維度。一是功能模塊化。將分布式能源系統(tǒng)按功能進(jìn)行模塊化分解，如風(fēng)光燃機(jī)多能互補(bǔ)分布式可分解為風(fēng)電模塊、光伏模塊、燃機(jī)模塊、儲能模塊等，實現(xiàn)模塊標(biāo)準(zhǔn)化，提高系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)效率。二是容量的模塊化。按照終端用能需求大小對多能互補(bǔ)模塊化構(gòu)件進(jìn)行組裝，如2臺6000千瓦的背壓機(jī)機(jī)組可滿足北方2萬人口小城鎮(zhèn)供熱，6臺6000千瓦機(jī)組基本可滿足5萬人口城鎮(zhèn)供熱需求。
專業(yè)化。整合專業(yè)技術(shù)人才，打造區(qū)域?qū)I(yè)化運維團(tuán)隊、區(qū)域遠(yuǎn)程監(jiān)控中心和“少人值守、無人值班”三位一體的分布式能源系統(tǒng)區(qū)域運維體系。現(xiàn)階段大多分布式能源項目存在獨立管理、規(guī)模小、配置人員少、技術(shù)人員較弱等問題，通過打造區(qū)域控制中心，設(shè)置區(qū)域?qū)I(yè)運維團(tuán)隊，形成區(qū)域控制中心、區(qū)域?qū)I(yè)化運維團(tuán)隊，以及“少人值守、無人值班”協(xié)同互助的分布式能源項目管控運維模式。
目前我國推進(jìn)的分布式項目以天然氣分布式為主，主要分布在京津冀等電價承受力較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū);可再生能源分布式以分布式光伏為主，側(cè)重光伏扶貧、“光伏+”等模式;而煤基分布式由于其自身特性，在工業(yè)園區(qū)和北方冬季供暖散燒煤替代中有較大應(yīng)用空間(見表)。
煤基分布式發(fā)展必要性
資源稟賦：我國富煤、貧油、少氣，煤炭在未來仍保持基礎(chǔ)能源的作用，2020年我國煤炭消費占比58%。
價格優(yōu)勢：研究顯示考慮污染物排放、碳排放等全生命周期綜合成本，我國現(xiàn)階段清潔煤電綜合成本平均值0.3290元/千瓦時，高于水電，低于核電、風(fēng)電、光伏發(fā)電、天然氣發(fā)電，2020年，清潔煤電綜合成本將與風(fēng)電持平，2030年，有可能高于風(fēng)電，但仍低于光伏發(fā)電、天然氣發(fā)電水平。煤基分布式供能成本較低，能夠滿足經(jīng)濟(jì)相對落后區(qū)域用能需求。
側(cè)重供熱：煤基背壓機(jī)，熱電比大約在5%左右，適合北方地區(qū)居民采暖及工業(yè)供熱，如京津冀及周邊傳輸通道“2+26”城市等。
高效環(huán)保：鍋爐效率92%，整體效率不低于75%。由于燃?xì)鈾C(jī)組的熱電比較低，在滿足相同熱/冷量負(fù)荷需求條件下，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)組的NOx和CO2的年排放總量均高于煤基背壓式汽輪機(jī)組。
煤基分布式創(chuàng)新發(fā)展
發(fā)展原則：簡化背壓機(jī)系統(tǒng)、以熱定電多聯(lián)供、配套熱網(wǎng)工程一體化、區(qū)域能量平衡、提高系統(tǒng)能源綜合利用效率。
主要技術(shù)方案：煤基分布式的基本方案為煤直接燃燒集成高效背壓機(jī)的冷熱電聯(lián)供，其次為氣化加直接燃燒的冷熱電聯(lián)供，第三種為燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)(IGCC)，即把煤氣化技術(shù)與燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合起來，兼具高發(fā)電效率和環(huán)保性能，但目前以氣化為基礎(chǔ)的IGCC經(jīng)濟(jì)性較低。
3創(chuàng)新發(fā)展高效清潔煤基分布式
新能源分布式發(fā)展建議
一是智能化新能源是能源革命的主戰(zhàn)場，中東部和南方地區(qū)是新能源發(fā)展的重點。根據(jù)風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃，到2020年，中東部和南方地區(qū)陸上風(fēng)電新增并網(wǎng)裝機(jī)容量4200萬千瓦以上，高于“三北”地區(qū)3500萬千瓦左右，中東部、南方地區(qū)低風(fēng)速、分散式風(fēng)電成為開發(fā)重點。根據(jù)電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃，2020年我國太陽能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到1.1億千瓦以上，其中分布式光伏0.6億千瓦，據(jù)統(tǒng)計2015年底我國光伏發(fā)電裝機(jī)0.43億千瓦，其中分布式0.05億千瓦，光伏發(fā)電新增部分主要集中在分布式光伏上。
二是推動新能源分布式“小型化、智能化、綜合化、模塊化、專業(yè)化”發(fā)展。進(jìn)入2015年以來，發(fā)改委、能源局陸續(xù)出臺新能源微電網(wǎng)、多能互補(bǔ)集成優(yōu)化、“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”、增量配電業(yè)務(wù)、分布式發(fā)電市場化交易等試點示范，未來新能源、分布式、多能互補(bǔ)應(yīng)該是一個完整的概念，都是新能源發(fā)展領(lǐng)域，新能源的缺陷需要通過多能互補(bǔ)方式來解決，新能源分布式應(yīng)突破傳統(tǒng)思維模式和發(fā)展方式，謀求創(chuàng)新發(fā)展。
三是北方中小城鎮(zhèn)居民采暖、工業(yè)園區(qū)用熱需求宜采用煤基分布式創(chuàng)新模式。2016年發(fā)改委等五部門出臺《熱電聯(lián)產(chǎn)管理辦法》，背壓機(jī)成為熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展的重點，明確燃煤背壓機(jī)建設(shè)容量不受國家燃煤電站總量控制目標(biāo)限制，中小城鎮(zhèn)居民采暖采用背壓機(jī)組，京津冀、長三角、珠三角區(qū)域工業(yè)燃煤熱電項目必須采用背壓機(jī)組。2017年河北省發(fā)改委下發(fā)《關(guān)于支持民生采暖型背壓機(jī)組建設(shè)的若干意見》，明確支持民生采暖背壓機(jī)，對土地、規(guī)劃、環(huán)保、熱網(wǎng)等給予政策支持，對其他區(qū)域有一定示范引導(dǎo)作用。
四是分布式技術(shù)各具特色，但都有局限性，在推進(jìn)新能源發(fā)展過程中，需結(jié)合區(qū)域及自身特點，堅持“不唯容量、不唯規(guī)模、因地制宜、滾動發(fā)展”，選擇合理的技術(shù)方案和商業(yè)模式。
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