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新形勢下電力系統新業態發展趨勢展望
        作者:何永勝 李瓊慧等        更新時間:2019-04-22        點擊次數:37

 

電力新業態

分布式能源、微網以及綜合能源系統

從早期的分布式天然氣多聯供到近期的新能源供能系統,再到微電網、多能互補和綜合能源系統,通過先進信息技術、能量管理技術與能源產業深度融合,推動能源電力新業態的興起。這些新的供能系統從“離網型”獨立供能系統開始起步,以“并網型”實現廣泛應用,既是電源又是負荷,成為電力系統中區別于傳統電源和負荷的電力新業態。

分布式能源:是利用小型設備就近向用戶提供能源供應的能源利用方式。客觀來看,大系統比小系統更具有規模效應,能源效率相對較高,但由于分布式能源系統能夠實現熱電聯供,提高能源利用效率,因此也得到了廣泛關注。近些年來,隨著可再生能源發電技術的成熟和廣泛應用,同時由于風電、太陽能光伏發電能量密度低,更適合就近、以小系統方式利用,風電、太陽能光伏發電已成為分布式能源發展的主要形式。由于風電、太陽能光伏發電出力特性的波動性,主要以并網實現風電、光伏發電的經濟高效利用,這種類型分布式能源既“上網”又“下網”,對電網而言既是電源又是負荷,成為電力新業態。

微網:早期主要指微電網,電源以本地可再生能源發電為主,通過增加儲能單元和控制單元,成為高滲透率風電、太陽能等分布式新能源應用的高級形式。微電網是由分布式電源、用電負荷、配電設施、監控和保護裝置等組成的小型發配用電系統,主要特點是電壓等級低,一般在 35 千伏及以下;系統規模小,系統容量(最大用電負荷)原則上不大于 20 兆瓦。后來隨著微網內電源的多樣化,以及能源輸出形式的多樣化(由單一供電向供電、供熱、供冷等多元供能),微電網發展成為微能源網。盡管微網早期以離網型為主,但從應用和發展趨勢來看,并網型微網是主要應用形式,與電網雙向互動,成為電力新業態。

多能互補綜合能源系統:又稱綜合能源系統,既是微網的升級版,又是能源互聯網(“互聯網+”智慧能源系統)的重要單元。20167月,國家能源局推出《關于推進多能互補集成優化示范工程建設的實施意見》,首次提出多能互補集成優化示范工程的兩種模式,其中終端一體化集成供能系統也就是綜合能源系統,其特點是面向終端用戶電、熱、冷、氣等多種用能需求,互補利用傳統能源和新能源,構建一體化集成供能基礎設施,通過天然氣熱電冷三聯供、分布式可再生能源和智能微網等方式,實現多能協同供應和能源綜合梯級利用,是構建能源互聯網的基礎。

 

儲能系統

這里主要指非抽蓄儲電系統。早期的儲能系統是微網和綜合能源系統的組成部分。近年來,隨著電化學儲能技術的快速發展和成本的大幅下降,用戶側儲能系統、電源側儲能系統,特別是電網側儲能系統快速發展,成為一種電力新業態。電網側儲能是指直接接入公用電網、接受電網調度的儲能系統。

 

新業態發展現狀

分布式能源、微網及綜合能源系統

分布式電源:近年來,技術進步帶動分布式電源經濟性持續提升,加上新能源布局調整、電力改革深化、新城鎮新農村建設等政策措施持續推進,各方參與分布式電源的積極性進一步提高,分布式電源呈現高速發展態勢。我國分布式電源尚未建立統一的全國范圍統計口徑,根據相關統計數據,到2018年底,我國分布式電源1裝機約為7500萬千瓦,占電源總裝機的3.8%。我國分布式電源以新能源為主,其中分布式光伏占比達67%。分布式電源集中在東中部和南方地區,其中浙江、山東、江蘇、安徽四省合計約占60%

微電網:根據已掌握的項目并網信息,國內已投運的微電網工程項目超過35個。這些微電網工程大致可分為三類:偏遠地區微電網、海島微電網和城市微電網。

偏遠地區微電網:我國已在西藏、青海、新疆、內蒙古等省的邊遠地區建設了一批微網工程,共計11個,以并網型微電網為主,包括:西藏措勤縣微電網、蒙東陳巴爾胡旗微電網、青海玉樹微電網等;

海島地區微電網:利用海島新能源、建設海島微網是解決我國海島供電問題的最佳選擇,目前共建成10個,主要是離網型微電網,包括:浙江南麂島微電網試點、廣東珠海東澳島微電網試點、海南三沙市永興島微電網等。

城市微電網:多集成新能源、提供高質量及多樣性的供電可靠性服務、冷熱電綜合利用等,已建成13個,以并網型微電網為主,包括:天津生態城公屋展示中心微電網、佛山冷熱電聯供微電網、江蘇南京供電公司微電網等。

多能互補、綜合能源系統示范項目:“十三五”以來,國家已批復 “互聯網+”智慧能源等試點示范項目55個,其中城市能源互聯網綜合示范項目12個、園區能源互聯網綜合示范項目12個、其它及跨地區多能協同示范項目5個、基于電動汽車的能源互聯網示范項目6個、基于靈活性資源的能源互聯網示范項目2個、基于綠色能源靈活交易的能源互聯網示范項目3個、基于行業融合的能源互聯網示范項目4個、能源大數據與第三方服務示范項目8個、智能化能源基礎設施示范項目3個。批復多能互補終端一體化集成供能系統17個;新能源微電網示范項目28個,這些示范項目成為各利益主體爭相搶占的技術和市場領域。

儲能

截至2018年底,我國已投運的電化學儲能的累計裝機規模為101萬千瓦,同比增長159%。從我國己投運的電化學儲能項目的技術分布上看,主要以鋰離子、鉛蓄電池為主。其中鋰離子電池累計裝機68.7萬千瓦,占68%;鉛蓄電池位列第二,累計裝機規模29.3萬千瓦,占29%2018年,電網側儲能成為中國儲能市場最大的亮點,全年新投運電網側儲能規模20.68萬千瓦,占全國新投運項目總規模的36%,首次超過用戶側,躍居第一位。

河南、江蘇、湖南、甘肅等地陸續開展了百兆瓦級別的電網側儲能項目建設。20186月,總規模為101兆瓦/101兆瓦時的河南分布式電池儲能示范工程首批示范工程投運,該示范工程采用“分布式布置、模塊化設計、標準化接入、集中式調控”技術方案分布在9個地區的16座變電站;20187月,我國目前容量最大的電網側儲能項目——江蘇鎮江電網側儲能電站并網運行,該項目分等8個儲能電站,采用“分散布置,統一調度”技術方案,總容量為101 兆瓦/202兆瓦時;2018年底,湖南省電網側電池儲能示范工程項目一期工程建設規模60兆瓦/120兆瓦時順利并網,該項目總規模為120兆瓦/240 兆瓦時;2018年底,甘肅省首個國家網域大規模電池儲能電站試驗示范項目獲批,一期建設規模180兆瓦/720兆瓦時,有望2019年投運。

 

政策環境與發展趨勢展望

已發布的政策和相關支持文件

2015年以來,國家陸續出臺的《關于推進新能源微電網示范項目建設的指導意見》、《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見》、《關于推進多能互補集成優化示范工程建設的實施意見》、《推進并網型微電網建設試行辦法》、《關于開展分布式發電市場化交易試點的通知》、《分布式發電管理辦法(征求意見稿)》等文件。為順應電力新業態的發展,國家電網公司2017年進入綜合能源服務領域,成立了26家省級綜合能源服務公司,2019年初印發了《國家電網有限公司關于推進綜合能源服務業務發展2019-2020年行動計劃》;南方電網也于2019年初印發《關于明確公司綜合能源服務發展有關事項的通知》。

2017年,國家發改委、國家能源局等五部委發布的《關于促進儲能技術與產業發展的指導意見》(發改能源〔20171701號)。2019年年初,兩大電網公司相繼出臺促進電化學儲能發展指導意見,推進電化學儲能的發展。南方電網公司率先發布《關于促進電化學儲能發展的指導意見》征求意見稿,緊接著,國家電網公司辦公廳印發《國家電網公司關于促進電化學儲能健康發展的指導意見(試行)》。

政策要義分析及發展趨勢

能源電力新業態、新模式的發展勢不可擋,已成為國家推動能源消費革命、供給革命和技術革命的重要抓手。能源電力新業態、新模式是全球新一輪科技革命和產業變革中,互聯網理念、先進信息技術與能源電力產業深度融合的產物,是構建綠色低碳、安全高效的現代能源體系的必然要求,對于提高清潔能源比重,提升能源綜合效率,推動能源市場開放和產業升級,形成新的經濟增長點具有重要意義。從兩大電網公司向綜合能源服務商轉型和跨界之后,又不約而同發文促進儲能的發展,從國家電網公司提出“三型兩網”、加快建設世界一流能源互聯網企業的發展戰略來看,新業態、新模式的發展勢不可擋,目前先進物聯網技術在電力系統中的應用才剛剛起步,未來電力新業態/新模式還將不斷涌現。

告別補貼思維,結合能源電力體制改革,通過構建有效競爭的市場結構和市場體系,促進新業態在市場中實現價值。從國家已出臺的相關支持文件來看,都不再提專項財政補貼,主要鼓勵結合能源電力體制機制改革,激發市場活力,鼓勵新業態通過市場的方式實現盈利和良性發展。對于綜合能源系統,鼓勵組建綜合能源服務公司從事市場化供能、售電等業務,積極推行合同能源管理、綜合節能服務等市場化機制;對于儲能,鼓勵建立與電力市場化運營服務相配套的儲能服務補償機制;建立儲能等靈活性資源市場化交易機制和價格形成機制,鼓勵儲能直接參與市場交易,通過市場機制實現盈利;對于分布式發電,鼓勵開展分布式發電市場化交易試點,也是嘗試推動由過去對風電、光伏發電的度電補貼向市場化交易轉變。

新業態必將帶來能源電力管理體制機制的變革。電力新業態的出現,將帶來電網形態功能的改變。如,分布式發電與電改融合,將催生大量局部發售一體化或發配售一體化模式,帶來配電網規劃管理體制機制的改變;分布式發電市場化交易,將帶來電力營銷管理、交易管理的變革,對于綜合能源系統,需要結合電力、油氣體制改革工作,創新終端一體化集成供能系統管理和運行模式,推進售電業務放開改革和油氣管網放開改革。又如,大量儲能系統接入電網,帶來電網規劃管理和電力統計管理的變革。需要適應電力系統的發展,適時推進能源電力管理體制機制的變革。

新業態必將推動能源電力商業模式的創新。新商業模式的出現是推動新業態發展重要引擎,新業態實現突破發展的關鍵在于商業模式創新,以服務創造價值。對于分布式能源以及綜合能源系統,需要創新商業模式,鼓勵采取電網、燃氣、熱力公司控股或參股等方式組建綜合能源服務公司從事市場化供能、售電等業務,積極推行合同能源管理、綜合節能服務等市場化機制;加快構建基于互聯網的智慧用能信息化服務平臺,為用戶提供開放共享、靈活智能的綜合能源供應及增值服務。對于儲能,需要營造開放包容的創新環境,鼓勵各種形式的商業模式創新,探索一批可推廣的商業模式,形成基于電力與能源市場的多種儲能商業模式。

1:這里分布式電源僅指分散風電、分布式光伏和燃氣分布式電源。

 



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