分布式能源行業(yè)深度解析

分布式能源-行業(yè)深度解析

在國際上，較有影響力的機構(gòu)采用不同的名詞來描述分布式能源。分布式能源至今沒有一個在世界共同認(rèn)可的定義，在英語中對應(yīng)的專有縮略詞有以下幾個：DG（Distributed/DecentralizedGeneration）、DP（Distributed/DecentralizedPower）、DER（Distributed/DecentralizedEnergyResource）。它們分別被翻譯成分布式能源資源、分布式電力、分布式供能。目錄1分布式能源行業(yè)定義及分類1.1分布式能源行業(yè)定義1.2分布式電源產(chǎn)品分類2分布式能源行業(yè)政策環(huán)境分析2.1分布式能源行業(yè)相關(guān)政策2.2分布式能源行業(yè)并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)3分布式能源行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r分析4分布式能源行業(yè)國內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)4.1達爾凱（中國）能源管理有限公司4.2施耐德電氣（中國）有限公司4.3上海申能能源服務(wù)有限公司4.4北京恩耐特分布能源技術(shù)有限公司4.5新奧能源服務(wù)有限公司4.6華電新能源發(fā)展有限公司4.7寧波熱電股份有限公司4.8遠(yuǎn)大能源利用管理有限公司4.9國能生物發(fā)電集團有限公司4.10山東京能生物質(zhì)發(fā)電有限公司分布式能源行業(yè)定義及分類分布式能源行業(yè)定義在國際上，較有影響力的機構(gòu)采用不同的名詞來描述分布式能源。分布式能源至今沒有一個在世界共同認(rèn)可的定義，在英語中對應(yīng)的專有縮略詞有以下幾個：DG（Distributed/DecentralizedGeneration）、DP（Distributed/DecentralizedPower）、DER（Distributed/DecentralizedEnergyResource）。它們分別被翻譯成分布式能源資源、分布式電力、分布式供能。對以上三種專有名詞比較具有代表性的定義有：（1）DG的定義為：存在于傳統(tǒng)公共電網(wǎng)以外，任何能發(fā)電的系統(tǒng)，原動機包括內(nèi)燃機、燃?xì)廨啓C、微型燃?xì)廨啓C、燃料電池、小型水利發(fā)電系統(tǒng)以及太陽能、風(fēng)能、垃圾、生物能等的發(fā)電系統(tǒng)。（2）DP的定義為：包含所有DG的技術(shù)，并且能將電能通過蓄電池、飛輪、再生型燃料電池、超導(dǎo)磁力儲存設(shè)備、水電儲能設(shè)備等將電能儲存下來的系統(tǒng)。（3）DER的定義為：在用戶當(dāng)?shù)鼗蚩拷脩舻牡攸c生產(chǎn)電或熱能，提供給用戶使用的能力供應(yīng)和存儲系統(tǒng)。其包含了DG和DP的所有技術(shù)，并且包含那些與公共電網(wǎng)相連接的系統(tǒng)，用戶可將本地多余的電能通過連接線路，出售給公共電力公司。由上可知，DG、DP、DER所指的范疇由狹義趨向廣義，這可以從下圖得到直觀的了解。圖表1：DG、DP、DER三者的關(guān)系圖

資料來源：分布式能源行業(yè)研究小組整理圖表2：歐美一些機構(gòu)組織對分布式能源系統(tǒng)的定義機構(gòu)名稱對分布式能源系統(tǒng)的定義USDepartmentofEnergyIDP是產(chǎn)生或儲存電能的系統(tǒng)，通常位于用戶附近，包括燃?xì)廨啓C、微型燃?xì)廨啓C、內(nèi)燃機、太陽能發(fā)電和光伏電池、燃料電池、風(fēng)能發(fā)電、生物能發(fā)電及存儲控制的技術(shù)。分布式能源系統(tǒng)可以連接電網(wǎng)，也可以獨立工作。區(qū)別于大型的集中式電站，分布式能源系統(tǒng)的容量一般從1kw到幾十MW不等。USDepartmentofEnergyIIDER指的是一系列小型的、模塊化的、產(chǎn)生電能的技術(shù)，容量范圍從幾千瓦到50MW，包含許多供應(yīng)側(cè)的和用戶側(cè)的技術(shù)，一般位于需要能源的地點或附近。ElectricPowerResearchInstitute（EPRI）DER是小型的能量產(chǎn)生和存儲系統(tǒng)，一般用在用戶或配電站附近，單個設(shè)備的容量在20MW以下，總?cè)萘?kW-50MW，可采用供應(yīng)側(cè)及用戶側(cè)的管理技術(shù)。AmericanGasAssociationDG是小型電能發(fā)電設(shè)備，建在用戶附近或公共電網(wǎng)的變電站附近，他包括多種技術(shù)，燃?xì)鈨?nèi)燃機、內(nèi)燃機、燃料電池、微型燃?xì)廨啓C、風(fēng)力發(fā)電和光伏電池。TheEuropeanAssociationforthePromotionofCogenerationDG是有一切連接分布式電網(wǎng)、擁有用戶側(cè)管理的發(fā)電裝置組成，主要是可再生能源系統(tǒng)和熱電聯(lián)系統(tǒng)，一般單個裝置發(fā)電量不超過10MW。TheInternationalEnergyAgencyDG是服務(wù)于當(dāng)?shù)赜脩艋蛑С蛛娋W(wǎng)的發(fā)電站，與公共電網(wǎng)以傳輸電壓進行連接。主要采用技術(shù)是內(nèi)燃機、小型或微型燃?xì)廨啓C、燃料電池和光伏發(fā)電系統(tǒng)。由于風(fēng)力發(fā)電廠一般不面向當(dāng)?shù)赜脩粜枨螅虼瞬话ㄟ@項技術(shù)。DP是將DG加上能量儲存技術(shù)，如飛輪、大型再生燃料電池和空氣壓縮存儲。DER是DG加上需求側(cè)管理。資料來源：分布式能源行業(yè)研究小組整理綜上所述，分布式能源系統(tǒng)（DistributedEnergySystem，簡稱DES）是一種建立在能量梯級利用概念基礎(chǔ)之上，分布安置在需求側(cè)的能源梯級利用，以及資源綜合利用和可再生能源設(shè)施。它通過在需求現(xiàn)場根據(jù)用戶對能源的不同需求，實現(xiàn)溫度對口供應(yīng)能源，將輸送環(huán)節(jié)的損耗降至最低，從而實現(xiàn)能源利用效能的最大化。分布式能源是以資源、環(huán)境和經(jīng)濟效益最優(yōu)化來確定機組配置和容量規(guī)模的系統(tǒng)，它追求終端能源利用效率的最大化，采用需求應(yīng)對式設(shè)計和模塊化組合配置，可以滿足用戶多種能源需求，能夠?qū)Y源配置進行供需優(yōu)化整合。分布式能源依賴于先進的信息技術(shù)，采用智能化、網(wǎng)絡(luò)化控制和遠(yuǎn)程遙控技術(shù)，可實現(xiàn)現(xiàn)場無人職守。同時，它也依靠于能源服務(wù)公司體系的社會化能源技術(shù)服務(wù)體系，實現(xiàn)投資、建設(shè)、運行和管理的專業(yè)化運作，以保障各能源系統(tǒng)的安全可靠運行。分布式能源系統(tǒng)的工藝流程是通過冷、熱、電三聯(lián)供技術(shù)，利用先進的燃?xì)廨啓C或燃?xì)鈨?nèi)燃機燃燒潔凈的天然氣發(fā)電，再對做功后的余熱進一步回收，用來制冷、供暖和生活熱水，從而實現(xiàn)對能源的梯級利用，能夠提高能源利用效率至80%-90%。圖表3：天然氣分布式能源的梯級利用

資料來源：分布式能源行業(yè)研究小組整理分布式電源產(chǎn)品分類分布式電源通常是指分散布置在電力負(fù)荷附近、容量在數(shù)千瓦至數(shù)十兆瓦之間、為環(huán)境兼容、節(jié)能的發(fā)電裝置。如燃?xì)廨啓C、內(nèi)燃機、太陽光伏、燃料電池、風(fēng)力發(fā)電等。圖表4：分布式能源分類分類標(biāo)準(zhǔn)種類容量單機或多機總?cè)萘繛閿?shù)十兆瓦的微型電廠

容量為數(shù)千瓦至數(shù)千千瓦的分布式電源使用能源利用天然氣等不可再生但屬于清潔能源的分布式電源

利用可再生能源的分布式電源，如太陽能、水力、風(fēng)能、地?zé)岷蜕镔|(zhì)能等

利用氫氣等新型能源通過直接化學(xué)反應(yīng)的分布式電源發(fā)電類型使用同步發(fā)電機的分布式電源

使用非同步發(fā)電機的分布式電源

采用逆變器的分布式電源是否反送功率經(jīng)電網(wǎng)接入點向電網(wǎng)反送功率的分布式電源

接入電網(wǎng)但不向電網(wǎng)反送功率的分布式電源資料來源：分布式能源行業(yè)研究小組整理分布式能源行業(yè)政策環(huán)境分析分布式能源行業(yè)相關(guān)政策發(fā)展分布式能源是節(jié)能減排的重要途徑之一。節(jié)能減排作為約束性指標(biāo)納入我國"十二五"規(guī)劃，"十二五"期間單位GDP能耗要下降17%，分布式能源作為提高能源利用效率的一種重要方式，國家出臺了一系列政策鼓勵和支持分布式能源發(fā)展。圖表5：分布式能源相關(guān)政策時間政策內(nèi)容2010年8月《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》該規(guī)定從接入系統(tǒng)原則、電能質(zhì)量、功率控制和電壓調(diào)節(jié)、電壓電流與頻率響應(yīng)特性、繼電保護與安全自動裝置、通信、電能計量、并網(wǎng)監(jiān)測等九個方面明確了分布式能源介入35kV及以下電壓等級電網(wǎng)應(yīng)滿足的技術(shù)要求2011年3月1日《燃?xì)饫錈犭娙?lián)供工程技術(shù)規(guī)程》該規(guī)程適用于以燃?xì)鉃橐淮文茉?，發(fā)電機總?cè)萘啃∮诨虻扔?5MW，新建、改建、擴建的冷熱電分布式能源系統(tǒng)的設(shè)計、施工、驗收和運行，并規(guī)定聯(lián)供系統(tǒng)的年平均綜合利用率應(yīng)大于70%。2011年8月31日《"十二五"節(jié)能減排綜合性工作方案》到2015年，全國萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降到0.869噸標(biāo)準(zhǔn)煤（按2005年價格計算）。"十二五"期間，實現(xiàn)節(jié)約能源6.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。2015年，全國化學(xué)需氧量和SO2排放總量分別控制在2347.6萬噸、2086.4萬噸；全國氨氮和NOx排放總量分別控制在238.0萬噸、2046.2萬噸。2012年7月《分布式發(fā)電管理辦法》、《分布式發(fā)電并網(wǎng)管理辦法》明確鼓勵各類法人以及個人投資分布式發(fā)電：鼓勵具有法人資格的發(fā)電投資商、電力用戶、微電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)、專業(yè)能源服務(wù)公司和具備一定安裝使用規(guī)模的個人投資建設(shè)分布式發(fā)電。2011年10月《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》提出我國在"十二五"初期將啟動一批天然氣分布式能源示范項目，"十二五"期間建設(shè)1000個左右天然氣分布式能源項目，并擬建設(shè)10個左右各類典型特征的分布式能源示范區(qū)域。2011年12月27日《分布式電源上網(wǎng)管理辦法》國家能源局支持分布式能源無障礙、無縫隙并網(wǎng)發(fā)電，國家能源局也正在對《電力法》的修改進行相關(guān)工作，通過小范圍修改，支持我國分布式能源發(fā)展。資料來源：分布式能源行業(yè)研究小組整理分布式能源行業(yè)并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展分布式能源的最大障礙是并網(wǎng)和上網(wǎng)，最大的阻力來自于電力系統(tǒng)。在"十二五"促進能源生產(chǎn)與利用方式轉(zhuǎn)變的大好形勢下，電力系統(tǒng)的態(tài)度正快速發(fā)生轉(zhuǎn)變，由先前的擔(dān)憂與排斥變?yōu)榉e極主動地迎合參與。目前，國家電網(wǎng)公司在對分布式電源接入電網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)進行研究的基礎(chǔ)上，還制定出《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》。目前該規(guī)定已上報國家能源局進行審批。根據(jù)《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》，分布式電源接入電網(wǎng)系統(tǒng)的原則是，電源并入網(wǎng)后能有效輸送電力并能確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，當(dāng)公共連接點處并入一個以上電源時，應(yīng)總體考慮影響，原則上電源總?cè)萘坎灰顺^上一級變壓器供電區(qū)域內(nèi)最大負(fù)荷的25%。其中200kV及以下分布式能源接入0.37kV電壓等級電網(wǎng)；200kV以上分布式電源接入10kV以上電壓等級電網(wǎng)。另有更具體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，包括分布式電源并網(wǎng)特性測試系列標(biāo)準(zhǔn)、分布式電源并網(wǎng)運行系列標(biāo)準(zhǔn)、分布式電源監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范、分布式電源監(jiān)控設(shè)備等已經(jīng)制定規(guī)劃，將分別發(fā)布。分布式能源行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r分析我國分布式能源起步較晚，僅北京、上海、廣東、四川等地發(fā)展相對較快。十幾年來，我國已建了約40多個天然氣分布式能源項目。約半數(shù)在運行，半數(shù)因電力并網(wǎng)、效益或技術(shù)等問題處于停頓狀態(tài)。目前已建成投運的、影響力較大的項目主要有：北京奧運媒體村、中關(guān)村軟件園、上海浦東國際機場、環(huán)球國際金融中心、北京燃?xì)饧瘓F大樓、上海理工大學(xué)、廣州大學(xué)城、四川大陸希望集團深藍綠色能源中心、湖南長沙機場。據(jù)統(tǒng)計，目前國內(nèi)已建和在建分布式能源項目裝機總?cè)萘考s540萬千瓦，均以天然氣分布式能源方式建設(shè)。圖表6：截至2012年8月分布式能源總的情況（單位：萬KW）名稱項目容量上海市已建和在建項目20余個估計容量2萬KW北京市已建和在建項目10余個估計容量90多萬KW廣東省廣州大學(xué)城、順德清遠(yuǎn)經(jīng)濟合作區(qū)、坪山項目等估計容量16萬KW，另有柴油機改造216萬KW四川省工程總計106800KW估計容量13.2萬KW其他省、市、區(qū)勝動機械集團生產(chǎn)的燃?xì)鈨?nèi)燃機已銷往全國29個省市的煤氣、瓦斯氣、焦化尾氣、沼氣、炭黑氣、油、田面巖氣、酒精氣等發(fā)電市場152KW估計容量200萬KW總計約540萬KW資料來源：分布式能源行業(yè)研究小組整理分布式能源系統(tǒng)可將高品質(zhì)的電與低品質(zhì)的冷和熱這三種能量需求有效地統(tǒng)一，實現(xiàn)能源的梯級利用，使能源綜合利用率進一步提高，可達到75%-90%，隨著節(jié)能減排壓力加大，全國各地分布式能源需求較大。2012年8月，陜西省表示將在"十二五"期間建設(shè)西安北客站、延安北新區(qū)等24個分布式能源項目，