長三角地區(qū)分布式可再生能源發(fā)展?jié)摿霸妇?ERI-WRI

長三角地區(qū)分布式可再生長三角地區(qū)分布式可再生能源發(fā)展?jié)摿霸妇澳茉椿饡植际角鍧嵞茉矗洪L三角地區(qū)能源5轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略選擇分布式清潔能源發(fā)展的國際經(jīng)驗8中國在2020年9月的第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上提出了“努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”的長期氣候目標(biāo)，隨后在12月的氣候雄心峰會宣布了多個更新的2030年國家自主貢獻(xiàn)目標(biāo)，包括“到2030年，非化石能源占一次能源消費比重將達(dá)到25%左右，風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達(dá)到12億千瓦以上”。這些目標(biāo)的提出，不僅提振了全球應(yīng)對氣候變化的信心，在加速由化石能源向可再生能源1轉(zhuǎn)型，隨著可再生能源的技術(shù)進(jìn)在全球范圍內(nèi)，分散式風(fēng)電和分布式光伏是兩種主流的可再生能源分布式應(yīng)用模式。分散式風(fēng)電在歐洲興起，特別是丹麥和德國，技術(shù)和商業(yè)模式都臻于成熟。截至2018年底，丹麥接入20千伏及以下電壓等級配網(wǎng)的風(fēng)電裝機占比達(dá)80%以上ii，德國90%以上的陸上風(fēng)電場裝機數(shù)量少于9臺，主要接入36千伏或110千伏配電網(wǎng)。分散式風(fēng)電在丹麥、德國的成功，主要得益于高度靈活的電網(wǎng)系統(tǒng)和完善的電力交易市場，以及和能源轉(zhuǎn)型相配合的電力體制改革。此外，居民參與度高、成本較低、收益多樣的社區(qū)風(fēng)電項目也是丹麥和德國風(fēng)電發(fā)展的一大亮點。在德國，分布式光伏的發(fā)展同樣全球領(lǐng)先。為了扶持小規(guī)模光伏項目，德國政府對裝機規(guī)模在100千瓦以下的光伏項目保留20年的固定電價補貼。小型光伏項目可以通過政策性銀行的低息貸款來降低融資成本。另外，政府還對配套的儲能設(shè)施提供額外補貼，鼓勵居民自發(fā)自用。WORLDRESOURCESINSTITUTE長三角地區(qū)是我國分布式能源發(fā)展較好的地區(qū)。截至2019年底，江蘇、浙江、上海2共計開發(fā)分布式光伏1693萬千瓦，是我國分布式光伏的主要發(fā)展地區(qū)；分散式風(fēng)電也從這里起步。本研究對江蘇、浙江和上海的分布式可再生能源發(fā)展?jié)摿υu估分為三個方面：分布式光伏開發(fā)潛力、分散式風(fēng)電開發(fā)潛力和電網(wǎng)對分布式電源的承載力。對分布式光伏開發(fā)潛力的評估采用了分場景集成和參照海寧模式兩種測算方法，結(jié)果顯示，兩省一市的分布式光伏裝機潛力可達(dá)1.8億～2億千瓦。在風(fēng)電方面，技術(shù)可開發(fā)量、農(nóng)村和園區(qū)情景集成以及參考德國裝機密度三種評估方式綜合顯示，分散式風(fēng)電開發(fā)潛力約為3261萬～8268萬千瓦。兩省一市分布式光伏和分散式風(fēng)電就可滿足到2035年新增電力需求的48%～69%。但在現(xiàn)有的配網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運行模式下，該地區(qū)分布式電源接入電網(wǎng)的承載力遠(yuǎn)小于開發(fā)潛力，需要盡快加強配網(wǎng)建設(shè)，優(yōu)化調(diào)度運行體系。基于潛力評估的結(jié)果以及對未來用電需求的研判，報告還初步描繪了江浙滬地區(qū)分布式可再生能源的發(fā)展愿景?！笆奈濉逼陂g，將大力發(fā)展分布式清潔能源作為長三角地區(qū)能源轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟發(fā)展的重要方向，率先突破體制機制等方面的障礙，探索分布式能源與儲能、電動汽車等負(fù)荷側(cè)資源相結(jié)合的綜合能源系統(tǒng)發(fā)展新模式，通過建立完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、創(chuàng)新商業(yè)模式、規(guī)范項目管理和簡化項目程序等手段，實現(xiàn)千家萬戶就近開發(fā)利用分布式清潔能源的新局面，爭取在2025年實現(xiàn)分布式可再生能源發(fā)電裝機規(guī)模達(dá)到5000萬～7000萬千瓦。2025年之后，電網(wǎng)系統(tǒng)靈活性進(jìn)一步提升，電力市場機制逐步健全，商業(yè)模式日趨成熟，分布式清潔能源進(jìn)入規(guī)?；透哔|(zhì)量發(fā)展階段。到2035年，該地區(qū)分布式發(fā)電裝機規(guī)模接近3億千瓦。雖然長三角地區(qū)分布式能源發(fā)展取得了一定成就，但與開發(fā)潛力相比，開發(fā)規(guī)模還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，仍面臨著諸多問題。比如，分布式光伏收益不穩(wěn)定性較大、分布式市場化交易存在壁壘、分散式風(fēng)電前期手續(xù)過于繁瑣等。針對以上問題，結(jié)合長三角地區(qū)的能源總量控制、節(jié)能減排考核等要求，本研究提出相應(yīng)的政策建議：將市場化交易作為推進(jìn)分布式清潔能源發(fā)展的主要抓手；進(jìn)一步簡化項目審批流程，為分散式風(fēng)電發(fā)展打通“綠色通道”；創(chuàng)新多樣化分布式清潔能源發(fā)展模式及融資模式，推動分布式能AttheGeneralDebateofthe75thSessionoftheUnitedNationsGeneralAssemblyinSeptember2020,Chinaannouncedthatitaimedtoachievecarbonneutralitybefore2060.InthesubsequentClimateAmbitionSummitinDecember,Chinaannouncedsomefurthercommitmentsfor2030NationallyDeterminedContributions(NDCs),includingincreasingtheshareofnon-fossilfuelsinprimaryenergyconsumptiontoaround25percentandbringitstotalinstalledcapacityofwindandsolarpowertoover1.2billionkilowatts.Thesegoalshavenotonlyboostedglobalconfidenceinaddressingclimatechange,butalsopointedoutthedirectionfordomesticlow-carbontransformation.Onaglobalscale,decentralizedwindpoweranddistributedsolarPVaretwomainapplicationmodesofdistributedrenewableenergy.DecentralizedwindpoweremergedinEurope,especiallyinDenmarkandGermanywheretechnologyandbusinessmodeshavebeenmature.Asoftheendof2018,windpowerinDenmarkconnectedtothedistributionnetworkwithvoltageof20kVandbelowaccountedforover80%,andinGermany,over90%ofonshorewindfarmshaslessthan9windturbines,mainlyconnectedtothedistributionnetworkof36kVor110kV.ThesuccessofdecentralizedwindpowerinDenmarkandGermanymainlyreliesonaflexiblepowergridsystemandamaturepowertradingmarket.Inaddition,DenmarkandGermanyhaverichexperienceoncommunitywindprojects,especiallyonengagingresidents,loweringcosts,anddiversifyingreturns.GermanyalsoleadstheworldindistributedsolarPV.Inordertosupportsmall-scalePVprojects,theGermangovernmentretainsa20-yearfixedsubsidyforPVprojectswithinstalledcapacitybelow100kW.Policybanksalsoprovidesmall-scalePVprojectswithlow-interestloanstoreducefinancingcosts.Moreover,thegovernmentoffersadditionalsubsidiestomatchedenergystoragefacilitiestoencourageself-consumptionofdistributedsolarpower.WORLDREWORLDRESOURCESINSTITUTEDistributedrenewableenergydevelopedwellintheYangtzeRiverDeltaregion.Untiltheendof2019,thetotalamountofdistributedsolarPVdevelopedinJiangsu,Zhejiang,andShanghaiwasupto16.9GW.ThisregionisalsotheplacewheredecentralizedwindpowerbeginstodevelopinChina.Inthisstudy,theteamevaluatedthedevelopmentpotentialofdistributedsolarPVanddecentralizedwindpower,aswellastheadoptioncapacityofthegrid.FordistributedsolarPVpotentialanalysis,weaggregatedthedevelopmentpotentialofdifferentscenarios,suchasindustrial/commercial/residentialrooftopsolar,solarPVplusagriculture/fishery.ItshowsthatthepotentialinstalledcapacityofdistributedsolarPVinthisregioncanreach180GWto200GW.Intermsofdecentralizedwindpower,wedidthepotentialassessmentbasedonwindresourceandlandavailability,wealsoaggregatedthepotentialindifferentapplicationmodelsincludingindustrialparksandvillages.Theresultshowsthatthedevelopmentpotentialofdecentralizedwindpowerwillbe32.6GWto82.7GW.Inthatregion,distributedsolarPVanddecentralizedwindpowertogethercanmeet48%to69%oftheincrementalenergydemandby2035.However,undertheexistingdistributionnetworkstructureandtheoperatingmode,theadoptioncapacityofdistributedsysteminthisregionismuchlessthanitsdevelopmentpotential.Thus,itisnecessarytostrengthentheconstructionofdistributionnetworkandoptimizethedispatchingandoperatingsystemassoonaspossible.Basedontheresultsofthepotentialassessmentaswellastheanalysisonfutureenergydemand,thdrawsapreliminarydevelopmentvisionofthedistributedrenewableenergyinJiangsu,Zhejiang,andS?Duringthe14thFive-Years(2021-2025),prioritizedis-tributedrenewableenergyasakeystrategyofenergytransitionandeconomicdevelopmentintheYangRiverDeltaregion.ItisexpeGWinstalledcapacityofdistributedrenewableby2025ifthefollowingmeasurescouldbetaken:breakingthroughbarriersininstitutionalmecha-nism;exploringcreativemodelsofenergyintsystems,suchastheintegrationofdistributedrenableenergyandenergystorage,electricvehicle,otherdemand-sideresources;establishingaseriesoftechnicalstandards;improvingprojectmanagemandsimplifyingprojectapprovalprocedures,ingthousandsofhouseholdstodevelopandutilizedistributedrenewableenergyn?After2025,theflexibilityofthepowergridsystemwillbefurtherimproved,thepowermarketandbusi-nessmodelsaremorematured.Distributedrenewenergywillenterthestageofscalingup.By2035,installedcapacityofdistributedrenewableenergthisregionwillreacAlthoughcertainachievementshavebeenmadeinthedevelopmentofdistributedrenewableenergyintheYangtzeRiverDeltaregion,thedevelopmentscaleisfarmoreenoughcomparedwithitsdevelopmentpotential.TherearestillproblemssuchasunstablereturnsofdistributedsolarPV,barriersindistributedenergypeer-to-peertrading,andcomplicatedapprovalprocessofdecentralizedwindpower.Basedontheseproblemsanalysis,consideringtherequirementsoftotalenergycontrol,renewableenergyconsumptionobligation,andGHGemissionsintensitytargetsintheYangtzeRiverDeltaregion,thisstudyproposesthefollowingpolicyrecommendations:distributedenergytradingshouldbeanentrypointforpromotingthedevelopmentofdistributedrenewableenergy;furthersimplifytheprojectapprovalprocessfordecentralizedwindpower;innovateanddiversifydevelopingmodelsandfinancingmodelsofdistributedrenewableenergy;promotedistributedrenewableenergyincommunitiesandindustrialparksandsharebenefitstogether.隨著能源、環(huán)境及氣候變化問題日益凸顯，提高能源利用效長三角地區(qū)是中國經(jīng)濟最發(fā)達(dá)、能源消費最集中的區(qū)域之一。由于缺乏傳統(tǒng)能源資源，長三角地區(qū)的能源供給高度依賴其他省份的輸入，煤電裝機比重居高不下。隨著經(jīng)濟規(guī)模的進(jìn)一步擴大，該地區(qū)能源總量和能耗強度的雙控壓力越來越大，能源轉(zhuǎn)型尤為迫切。長三角地區(qū)發(fā)展可再生能源的潛力還有多大？分布式可再生能源發(fā)展還存在哪些問題和挑戰(zhàn)？需要什么樣的政策支在能源基金會的支持下，世界資源研究所與中國宏觀經(jīng)濟研究院能源研究所聯(lián)合開展了長三角地區(qū)分布式清潔能源發(fā)展?jié)摿霸妇罢n題研究。本報告預(yù)期的作用是為地方政府“十四五”能源規(guī)劃提供決策參考，將分布式可再生能源作為“十四五”期間能源轉(zhuǎn)型的重要抓手，并且通過政策優(yōu)化和機制創(chuàng)新為分布式可課題組通過文獻(xiàn)研究等方式，分析了江蘇、浙江和上海的能源供給現(xiàn)狀；采用衛(wèi)星圖片數(shù)據(jù)識別了工商業(yè)建筑面積，并結(jié)合居住建筑面積統(tǒng)計數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)大棚數(shù)據(jù)、水域養(yǎng)殖面積統(tǒng)計數(shù)據(jù)，評估了兩省一市屋頂光伏和“光伏+農(nóng)業(yè)/漁業(yè)”的開發(fā)潛力；綜合考慮風(fēng)資源數(shù)據(jù)和土地可獲得性，評估了分散式風(fēng)電的技術(shù)開發(fā)潛力，并對園區(qū)和農(nóng)村兩種應(yīng)用場景進(jìn)行了測算；基于當(dāng)前的配網(wǎng)架構(gòu)和調(diào)度運行方式，對分布式電源接入電網(wǎng)的承載力進(jìn)行了量化評估；通過實地調(diào)研、利益相關(guān)方座談等方式，考察了分布式光伏和分散式風(fēng)電的典型應(yīng)用模式，并識別出分布式可再生能源發(fā)展面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，提出了相應(yīng)的政策建議；采用計量經(jīng)濟學(xué)模型，對兩省一市未來的能源電力需求做出了分析預(yù)測；并結(jié)合需求增長趨勢，提出了中遠(yuǎn)期分布式可再生能源的發(fā).第一部分介紹了分布式清潔能源的特征與技術(shù)類型，明確本研究的邊界。從長三角地區(qū)的發(fā)展定位和能源供給現(xiàn)狀識別.第二部分梳理了分布式可再生能源在丹麥和德國的發(fā)展模式.第三部分分享了課題組在實地調(diào)研過程中考察的典型案例，包括工業(yè)/商業(yè)屋頂光伏、居民屋頂光伏、園區(qū)分散式風(fēng)電以及農(nóng)村分散式風(fēng)電，并進(jìn)一步說明了分布式能源發(fā)展的技術(shù).第四部分評估了分布式光伏和分散式風(fēng)電在江蘇、浙江和上.第五部分基于潛力評估結(jié)果和未來電力需求的初步預(yù)測，提.第六部分在文獻(xiàn)調(diào)研、項目調(diào)研、利益相關(guān)方座談、專家訪談的基礎(chǔ)上，梳理了分布式可再生能源發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)，提與傳統(tǒng)能源的集中式供應(yīng)模式相比，分布式能源具有以下特產(chǎn)和運輸過程的損耗。在多能互補的系統(tǒng)中，可實現(xiàn)能源梯級利間的尖峰負(fù)荷而增加化石能源裝機容量，然而利用小時數(shù)逐年走分布式天然氣（冷）熱電聯(lián)供也是重要的分布式能源，但由于分布式天然氣多聯(lián)供發(fā)展與本地的能源資源稟賦關(guān)系不大，且面臨著熱冷負(fù)荷匹配難、項目經(jīng)濟性較差、空間布局要求高等挑戰(zhàn)，需要根據(jù)用戶的冷、熱、電負(fù)荷做相應(yīng)的規(guī)劃布局。此外，城市固體廢棄物處理是城鎮(zhèn)化發(fā)展的剛性要求，近年來城市廢棄物能源化利用發(fā)展很快，這類項目發(fā)展的最主要動力是城市垃圾減量化發(fā)展，能源產(chǎn)出是輔助效益。因此，本文重點討論了長三角地區(qū)分布式光伏及分散式風(fēng)電應(yīng)用的潛力，主要考慮了當(dāng)?shù)厍?分布式光伏：在用戶所在場地或附近建設(shè)運行，以用戶側(cè)自發(fā)WORLDREWORLDRESOURCESINSTITUTE江浙滬是中國一次能源調(diào)運的主要目的地之一.分散式風(fēng)電：位于用電負(fù)荷中心附近，在低電壓等級的配網(wǎng)內(nèi)長三角地區(qū)是中國經(jīng)濟最活躍、開放程度最高、創(chuàng)新能力最強的區(qū)域之一。其中，江浙滬兩省一市的地區(qū)生產(chǎn)總值占全國的1/5，人口總數(shù)占全國的11.6%3。長三角地區(qū)也是中國能源消費最集中的區(qū)域之一。這一區(qū)域傳統(tǒng)能源資源匱乏，是中國“北煤南運”、“西氣東輸”和“西電東送”等跨省跨區(qū)重大能源基礎(chǔ)工程的主要目的地（見2018年，江浙滬兩省一市的能源消費總量為6.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約占全國的15%，人均能源消費均高于全國平均水平（3.3噸標(biāo)準(zhǔn)煤/人），其中江蘇為3.9噸標(biāo)準(zhǔn)煤/人，浙江為3.7噸標(biāo)準(zhǔn)煤/人，上海為4.9噸標(biāo)準(zhǔn)煤/人。2018年，江浙滬兩省一市的全社會用電量超過1.2萬億千瓦時，占全國的18%4，人均電力消費量是全國平均水平的1.5倍。長三角地區(qū)的能源發(fā)展具有需求總量大、化石能源比重高、對外依賴性強等特點，在能源低碳發(fā)展、保障能源安全等方面壓力較大。從能源消費結(jié)構(gòu)來看，江浙滬地區(qū)仍以化石能源為主，兩省一市的煤炭消耗量占能源消費總量的比重仍在50%以上。2017年，火電在兩省一市電力裝機容量中占78.3%，核電占3.8%，水電、風(fēng)電和太陽能發(fā)電分別占6.3%、3.8%和7.8%iii。電力消費以本地自產(chǎn)火電為主，自產(chǎn)一次電力（包括可再生電力和核電）除了浙江達(dá)到18.1%之外，江蘇和上海都不到10%。上海對外調(diào)電力的需求超過40%，江蘇和浙江的凈調(diào)入電力占比分別是15.4%和21.0%（見圖2）。0上海江浙滬分布式光伏發(fā)展歷史趨勢60（尤其是水電）比重較高，整體可再生能源電力的消納比重達(dá)到34.5%，但江蘇和浙江僅為15%和20%，顯著低于全國平均水平。其中，上海、江蘇和浙江的非水可再生能源電力消納比重分別為4.2%、7.4%和6.7%，均大幅低于全國10長三角地區(qū)是我國分布式光伏的主陣地之一。截至2019年底，江蘇、浙江、上海共計開發(fā)分布式光伏1693萬千瓦（見圖3），占全國分布式光伏裝機總量的27%vi。盡管如此，分布式光伏發(fā)電量占該地區(qū)用電量的比重仍是微不足道的5。分散式風(fēng)電在長三角地區(qū)乃至全國范圍內(nèi)，都還處于起步階段。WORLDREWORLDRESOURCESINSTITUTE中國提出“努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”，以及“到2030年，風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達(dá)到12億千瓦以上”，這些目標(biāo)的提出，為長三角地區(qū)等重要經(jīng)濟區(qū)加速低碳轉(zhuǎn)型、實現(xiàn)綠色增長提供了歷史性的戰(zhàn)略機遇。世界資源研究所采用綠色經(jīng)濟模型（GreenEconomicModel）對長三角地區(qū)二氧化碳排放率先達(dá)峰的可行性和由此帶來的社會經(jīng)濟影響開展了研究，在綠色經(jīng)濟情景下，長三角地區(qū)溫室氣體排放總量將在“十四五”末期達(dá)峰，同時帶來增加財政收入和創(chuàng)造就業(yè)崗位等一系列經(jīng)濟社會效益vii。長三角一體化發(fā)展是中國重要區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略。2018年，習(xí)近平總書記在首屆中國國際進(jìn)口博覽會上宣布將長三角一體化發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略。2019年，國家出臺《長江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要》，明確了長三角地區(qū)是全國發(fā)展強勁活躍增長極、高質(zhì)量發(fā)展樣板區(qū)、率先基本實現(xiàn)現(xiàn)代化引領(lǐng)區(qū)、區(qū)域一體化發(fā)展示范區(qū)、新時代改革開放新高地“一極三區(qū)一高地”的戰(zhàn)略定位，對長三角地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展賦予了新要求。電力體制改革加快推進(jìn)分布式能源發(fā)展。在進(jìn)一步深化電力體制改革的背景下，長三角地區(qū)也在積極推進(jìn)相關(guān)試點。浙江是第一批電力現(xiàn)貨市場試點地區(qū)之一，在《浙江省電力體制改革綜合試點方案》中，全面放開用戶側(cè)分布式電源市場，積極開展分布式電源項目的各類試點示范是一項重點內(nèi)容。江蘇是全國首個啟動分布式發(fā)電市場化交易試點的省份。2019年12月，江蘇省發(fā)布《江蘇省分布式發(fā)電市場化交易規(guī)則（試行）》，選取7個項目開展分布式發(fā)電市場化交易試點，在全國范圍內(nèi)起到重要示范和引領(lǐng)作用。分布式可再生能源的開發(fā)利用是踐行我國能源生產(chǎn)和消費革命的重要路徑，以長三角為代表的中東部地區(qū)有動力且有條件為此做出貢獻(xiàn)。第一，發(fā)展本地分布式清潔能源是長三角地區(qū)提高自身能源安全保障水平的必由之路。長三角地區(qū)人口密集且電力負(fù)荷大，保障能源安全要求高。就近開發(fā)利用可再生能源，實現(xiàn)清潔電力的就近消納，推動“電從遠(yuǎn)方來”和“電從身邊取”相結(jié)合，是長三角地區(qū)逐步擺脫化石能源依賴、提高能源自給率、有效保障能源安全的必然選擇，也是推動長三角地區(qū)能源“新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)”發(fā)展的必由之路。第二，發(fā)展分布式清潔能源是推動“綠色新基建”的必要元素。加強新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是激發(fā)新消費需求、助力產(chǎn)業(yè)升級的重要途徑。長三角等經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)是推動新基建工作的重要主體，不少沿海省份也提出了雄心勃勃的“新基建”發(fā)展計劃。但以5G、數(shù)據(jù)中心等為代表的新基建項目大多都是能耗大戶，對全社會能源供給、用能結(jié)構(gòu)提出了更高要求。若在5G基站、數(shù)據(jù)中心、充電設(shè)施等負(fù)荷密集區(qū)，利用廠房屋頂、工業(yè)園區(qū)空地等因地制宜地發(fā)展分布式光伏和分散式風(fēng)電，并與儲能、虛擬電廠、綜合能源服務(wù)等相結(jié)合，實現(xiàn)新基建和分布式清潔能源深度融合，推動長三角地區(qū)能源“新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)”與“新基建”的協(xié)同和綠色發(fā)展。第三，發(fā)展分布式清潔能源有助于拉動民間投資和促進(jìn)小微企業(yè)發(fā)展。2020年新冠肺炎疫情發(fā)生以來，抗風(fēng)險能力較低的民營企業(yè)群體和中小微企業(yè)面臨巨大壓力。后疫情時代，能源行業(yè)既要發(fā)揮重振經(jīng)濟的支撐作用，也應(yīng)充分釋放能源建設(shè)在恢復(fù)經(jīng)濟、促進(jìn)就業(yè)方面的潛力。分布式清潔能源規(guī)模小、分布廣、投資門檻低，但前期準(zhǔn)備工作繁雜、人員投入多，大型能源企業(yè)開發(fā)分布式能源不具優(yōu)勢。東南沿海地區(qū)民間資本充裕，單個分布式能源項目開發(fā)資金需求不大，通過與千家萬戶的協(xié)作，可填補大型能源企業(yè)動力不足、人力不足、投資不足的空缺，成為拉動民間企業(yè)投資、增加就業(yè)的重要方式，形成“綠色能源助力經(jīng)濟發(fā)展”的新局面。同時，以“自發(fā)自用”模式開發(fā)分布式可再生能源項目，還能幫助用戶免除電力采購過程中的輸配電費用，節(jié)第四，發(fā)展分布式清潔能源可成為增加當(dāng)?shù)孛癖婇L期穩(wěn)定收入的一個來源。在德國、丹麥等分布式能源發(fā)展較好的國家，“社區(qū)風(fēng)電”和“社區(qū)光伏”等模式使得可再生能源開發(fā)企業(yè)與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)、居民形成緊密的利益共同體。發(fā)展分布式清潔能源在提供綠色電力的同時，也帶動了當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)與經(jīng)濟發(fā)展。在我國東南沿海地區(qū)發(fā)展分布式清潔能源，可結(jié)合當(dāng)?shù)芈糜伍_發(fā)、特色小鎮(zhèn)建設(shè)，充分利用工商業(yè)和居民屋頂及“田間地頭”空閑土地，吸引農(nóng)戶、村集體以屋頂或土地入股參與投資，實現(xiàn)能源開發(fā)效益均等化，惠及當(dāng)?shù)孛癖姡龠M(jìn)鄉(xiāng)村集體經(jīng)濟發(fā)展。全球來看，歐洲的分散式風(fēng)電和分布式光伏是風(fēng)能和太陽能利用的主要模式之一。分散式風(fēng)電在歐洲起步較早，技術(shù)和商業(yè)模式都較為成熟。風(fēng)電場的開發(fā)規(guī)模由資源條件、負(fù)荷條丹麥氣候和能源發(fā)展目標(biāo)丹麥風(fēng)電發(fā)展項目布局8件和并網(wǎng)條件決定，通常不刻意區(qū)分集中式和分散式。一般靠近負(fù)荷中心、單體規(guī)模不大的風(fēng)電項目，所發(fā)電力直接接入配電網(wǎng)內(nèi)消納，也就是分散式風(fēng)電項目。丹麥和德國分散式風(fēng)電占風(fēng)電總裝機容量的比重都很高，同時，德國也是分布式光伏發(fā)展最為成功的國家之一。因此，本章將重點介紹丹麥和德國推廣分散式風(fēng)電和分布式光伏的成功經(jīng)驗。丹麥?zhǔn)侨蝻L(fēng)電發(fā)展最為領(lǐng)先的國家之一，一個關(guān)鍵因素就是，在歐盟整體低碳轉(zhuǎn)型的框架下，丹麥政府制定了明確的氣候和能源戰(zhàn)略目標(biāo)（見圖4到2050年完全擺脫對化石能源發(fā)展以風(fēng)電為主的可再生能源是丹麥實現(xiàn)其戰(zhàn)略目標(biāo)的重要途徑。政府為此出臺了相應(yīng)的政策，概括起來主要體現(xiàn)在三個方面。一是對風(fēng)電的財政支持政策，包括初期的投資補貼和后來的固定上網(wǎng)電價補貼；二是政府對化石能源實施的碳稅使得風(fēng)電的截至2018年底，丹麥一半以上的電量供應(yīng)來自可再生能源，其中，風(fēng)電是最主要的可再生能源，占46%7。根據(jù)丹麥風(fēng)能協(xié)會統(tǒng)計，截至2019年底，丹麥累計并網(wǎng)風(fēng)電610萬千瓦，其中接入20千伏及以下電壓等級配網(wǎng)的裝機容量超過70%。圖5對比了1980年和2019年丹麥的電源布局，可以看出，分布式電源已遍布分散式風(fēng)電在丹麥之所以取得成功，除了得益于本國支持可.丹麥國土面積較小9，周邊大部分環(huán)海，整個國土范圍內(nèi)的風(fēng)能資源差異較小，因而就近開發(fā)、就地利用分散式風(fēng)電，能夠以較低的成本滿足用戶的電力需求，是最便捷、經(jīng)濟的風(fēng)電開發(fā)方式，不需要建設(shè)大規(guī)模的輸電線路進(jìn)行更大范圍的.社區(qū)風(fēng)電模式的多重效益。歐洲民用電價較高，居民對投資自.具有高度靈活性的歐洲電網(wǎng)系統(tǒng)和完善的電力交易市場。丹麥電網(wǎng)與歐洲電網(wǎng)互聯(lián)，瑞典和挪威的水電、法國的核電都能成為丹麥風(fēng)電的靈活性調(diào)節(jié)電源。北歐電力交易所是歐洲最早的跨國跨區(qū)域電力交易市場，交易方式以日前交易為主，當(dāng)實際供需與日前交易提交的信息不匹配時，可輔之以日內(nèi)市場來平衡這一波動，從而在技術(shù)上解決了風(fēng)電發(fā)展面.電力體制的調(diào)整為能源轉(zhuǎn)型掃清市場障礙。2005年前后，丹麥德國設(shè)立了到2050年實現(xiàn)凈零排放的中長期減排目標(biāo)ix，并且明確了2038年煤電徹底退出的時間表和路線圖x。打造以可再生能源為支柱的能源系統(tǒng)是德國實現(xiàn)中長期能源和氣候戰(zhàn)略的德國非水可再生能源裝機容量位列全球第三，僅次于中國和美國。人均非水可再生能源裝機容量達(dá)到1.4千瓦，分別是中國和美國的4.7倍和2.6倍10。截至2019年底，德國可再生能源總裝機容量為1.3億千瓦，其中，風(fēng)電6080萬千瓦，光伏發(fā)電4900萬千瓦，分別占可再生能源總裝機容量的46.5%和37.5%xi。風(fēng)能和太陽能的開發(fā)利用主要通過分散式/分布式系統(tǒng)來實現(xiàn)。與丹麥類似，德國風(fēng)電也是以分散式開發(fā)為主，75%為社區(qū)風(fēng)電，90%以上的陸上風(fēng)電場裝機數(shù)量小于9臺（見圖6主要接入6～36千伏或110千伏配電網(wǎng)，以就近消納為主。社區(qū)風(fēng)電項目為居民參與氣候和環(huán)境保護(hù)活動提供了機遇。居民可以參與到項目初期設(shè)計、集資、建設(shè)和運營管理等環(huán)節(jié)0中，社區(qū)的一些特殊需求可以較早地被考慮進(jìn)來。根據(jù)項目運營公司性質(zhì)的不同，社區(qū)居民參與決策的程度也有所區(qū)別。社區(qū)風(fēng)電項目為當(dāng)?shù)靥峁┝饲鍧嶋娔?，吸引了投資，創(chuàng)造了就業(yè)崗位。居民通過購買公司股權(quán)，不僅可以獲得政府補貼，還能獲得項目盈利的分紅，增加了收入。此外，風(fēng)電場至少70%xiii的貿(mào)易稅上繳給社區(qū)，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)德國也是全球推廣分布式光伏發(fā)電最成功的國家之一。盡管光照資源條件并不好，年平均有效利用小時數(shù)僅800小時左11。根據(jù)2018年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，德國光伏裝機容量中，地面電站,高于一般銀行的定期存款利率，因此民眾參與的意愿很高。,高于一般銀行的定期存款利率，因此民眾參與的意愿很高。成立能效基金補助合作社成員購置節(jié)能家電，為中小學(xué)安裝德國社區(qū)風(fēng)電項目0占28%，工商業(yè)屋頂光伏占58%，居民屋頂光伏占14%xiv。98%的屋頂光伏系統(tǒng)都是千瓦級（見圖8）。政策支持是德國分布式光伏得以發(fā)展壯大的主要原因。德國的可再生能源電價補貼機制隨著成本、市場等條件的變化而動態(tài)調(diào)整。2014年之后，德國對可再生能源的補貼由起初的固定電價此外，德國的政策性銀行還為小型光伏項目提供低息貸款，從而降低了項目的融資成本。為了鼓勵自發(fā)自用，減少分布式電源接入帶來的配電網(wǎng)改造成本，政府對于分布式光伏項目配套的儲能設(shè)施還提供額外的補貼，這些措施都大大促進(jìn)了德國分布式光伏的發(fā)展。長三角地區(qū)是我國分布式光伏開發(fā)較早的地區(qū)，分散式風(fēng)電開發(fā)也主要從江蘇開始起步。長三角地區(qū)已積累了較多的分布式可再生能源開發(fā)經(jīng)驗。課題組在研究過程中也調(diào)研了一些典型案例，并從商業(yè)模式、經(jīng)濟效益、社會效益等角度進(jìn)行了剖析，在此基礎(chǔ)上總結(jié)了我國分布式可再生能源進(jìn)一步發(fā)展的技術(shù)和經(jīng)濟可行性。中大元通屋頂光伏項目是浙江省杭州市余杭區(qū)的屋頂光伏示范項目（見圖9該項目投資總額為4800萬元，于2017年2月開工，當(dāng)年7月并網(wǎng)。該項目屋頂面積達(dá)4.7萬平方米，總裝機容量為5992千瓦，該項目實現(xiàn)了多重環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。既解決了業(yè)主屋頂漏水，廠房易老化的問題，同時，屋頂?shù)墓夥到y(tǒng)也起到了隔熱的作用，有效減少了廠房內(nèi)的空調(diào)用電需求。相對于傳統(tǒng)的購電模式，該項目每年節(jié)省電費54萬元，每年可實現(xiàn)約3000噸二氧化碳減排量。該項目是工業(yè)屋頂分布式光伏較為成功的代表，主要原因包括：一是采用能源服務(wù)公司模式開發(fā)運營。項目投資方采用能源服務(wù)公司（ESCO）模式進(jìn)行投資、建設(shè)和運營，自有資金比例100%，所發(fā)電量以目錄銷售電價的83折出售給屋頂業(yè)主用戶。二是自用電比例高。該項目的電力消納模式為自發(fā)自用、余量上網(wǎng)，自用電比例為80%，余量上網(wǎng)執(zhí)行當(dāng)?shù)氐娜济簶?biāo)桿上網(wǎng)電價電量享受國家、省、市三級補貼，其中國家補貼為0.42元/千瓦時，省級補貼為0.1元/千瓦時，市級補貼為0.1元/千瓦時。因而項宜家（蘇州）商場屋頂面積約5000平方米，安裝416千瓦分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，年有效利用小時數(shù)達(dá)到1027小時（見圖10）。光電轉(zhuǎn)化效率最高達(dá)17.93%，符合2018年國家“領(lǐng)跑者基地”滿分技術(shù)要求。光伏發(fā)電項目按全生命周期計算，項目平均每年可發(fā)電39.3萬千瓦時，替代燃煤169噸，避免80.9噸二氧化碳排放、2.0噸二氧化硫排放及該項目是商業(yè)屋頂分布式光伏的典型案例，主要有以下幾方面的優(yōu)勢：一是宜家（蘇州）商場是大型商場，屋頂連片面積較大，具備開發(fā)分布式光伏的條件。二是長三角地區(qū)商業(yè)電價較高，而宜家（蘇州）商場自身空調(diào)、照明等用電負(fù)荷較大，自用電比例高。自發(fā)自用的分布式項目可為業(yè)主降低能源使用成本，并有效保障項目的投資收益。三是項目由業(yè)主自己投資，新能源開發(fā)公司承接工程總承包（EPC），可免去第三方投資帶來的融資租賃貴、電費結(jié)算難等問題。浙江省杭州市臨安區(qū)錦北街道居民屋頂光伏項目目標(biāo)是建成1000戶居民屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)，裝機容量為4680千瓦，預(yù)計總投資為3978萬元（見圖11）。截至2019年4月，該項目已安裝并網(wǎng)463戶，完成裝機3100千瓦。臨安區(qū)各村成立了股份經(jīng)濟合作社。以上東村為例，該村共安裝居民屋頂光伏135千瓦，年發(fā)電量13.5萬千瓦時，以0.4153元/千瓦時的上網(wǎng)電價出售給電網(wǎng)，同時獲得0.42元/千瓦時的國家補貼和0.1元/千瓦時的省級補貼。每千瓦時的收益達(dá)到0.93元。為解決項目資金問題，臨安農(nóng)村信用合作聯(lián)社協(xié)助錦北街道推進(jìn)項目開展。信用社創(chuàng)新采用“光伏貸”模式，信貸員下鄉(xiāng)宣傳貸款業(yè)務(wù)并上門服務(wù)，用戶安裝電站費用可全額通過“光伏該項目是居民屋頂分布式光伏開發(fā)的成功實踐，值得推廣的.項目由同一公司進(jìn)行統(tǒng)一管理。項目選取了一個專業(yè)化開發(fā)公司，對屋頂資源的規(guī)劃、建設(shè)和使用制定統(tǒng)一要求。該公司通過整合戶用屋頂資源，集聚較多的開發(fā)面積，有效提升.采用靈活的業(yè)主參與模式。戶主參與項目開發(fā)的方式有兩種：一種是“出屋頂，不出錢”，發(fā)電收益前8～10年歸銀戶主出資安裝屋頂光伏，發(fā)電收益也全部歸戶主。業(yè)主可結(jié)2011年，國家能源局發(fā)布了《關(guān)于分散式接入風(fēng)電開發(fā)的通知》，標(biāo)志著分散式風(fēng)電在中國正式啟動。隨后幾年一直處于探索階段，一系列支持分散式風(fēng)電發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策并未取得理想的效果。2018年，《分散式風(fēng)電項目開發(fā)建設(shè)暫行管理辦法》正式印發(fā)，從簡化項目核準(zhǔn)流程、規(guī)范規(guī)劃編制、拓寬融資渠道等多方面進(jìn)一步完善政策機制。截至2019年5月，全國19個省份和地區(qū)出臺了分散式風(fēng)電相關(guān)的政策和規(guī)劃，規(guī)劃總裝機容量接近660萬千瓦13。但在落地過程中，由于存在項目核準(zhǔn)繁、土地審批難、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)模糊等原因，分散式風(fēng)電發(fā)展規(guī)模整體較小。報告選取兩個相對成功的案例，分別代表了分散式風(fēng)電在園區(qū)和農(nóng)村發(fā)展的兩類應(yīng)用模式。江陰分散式風(fēng)電項目是中國首個真正意義上的分散式風(fēng)電項目群，累計核準(zhǔn)分散式風(fēng)電機組23臺，投運發(fā)電11臺，累計裝機容量32.2兆瓦（見圖12）。其中，江陰港港口集團(tuán)公司與遠(yuǎn)景能源合作的分散式風(fēng)電項目由江陰港提供土地，由遠(yuǎn)景能源負(fù)責(zé)投資、建設(shè)和運營。江陰港港口集團(tuán)公司安裝了7臺分布式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，項目總裝機容量為16.8兆瓦，分布在集團(tuán)公司兩個港區(qū)內(nèi)。該項目總占地3.36畝，僅占碼頭總面積的0.11%，通過因地制宜的機位選址及機型選擇保證容量和發(fā)電量，適配港口定制的電氣接入設(shè)計方案及系統(tǒng)監(jiān)測方案，保證建設(shè)和生產(chǎn)的高效性。自2018年5月首臺風(fēng)電機組并網(wǎng)以來，分散式風(fēng)電已經(jīng)累計發(fā)電3653萬千瓦時，兩個港區(qū)風(fēng)電占用電量的比重分別達(dá)到了48%和60%，累計節(jié)省用電成本187.14萬元，成本節(jié)省率超過10%。（截至2019年10月底數(shù)據(jù)）該項目并網(wǎng)以來運行穩(wěn)定，相較于傳統(tǒng)火電所發(fā)電量相當(dāng)于每年替代燃煤2.5萬噸，避免二氧化碳排放7.5萬噸，相當(dāng)于植樹12萬棵，港區(qū)能源消費結(jié)構(gòu)明顯優(yōu)化，污染防治和綠色管理能力明顯提升。江陰分散式風(fēng)電項目為分散式風(fēng)電在中國東南部人口稠密區(qū)和電力負(fù)荷中心的發(fā)展探索了經(jīng)驗，對于中國分散式風(fēng)電的發(fā)展具有重要的參考和借鑒價值?？偨Y(jié)江陰分散式風(fēng)電項目開發(fā)成功江陰分散式風(fēng)電項目的經(jīng)驗，主要有兩個特點。一是合同能源管理模式實現(xiàn)開發(fā)方和用電方共贏。該項目采用能源合同管理模式進(jìn)行開發(fā)建設(shè)，消納模式為“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”。分散式風(fēng)電生產(chǎn)的綠色電能供港口生產(chǎn)直接使用，實現(xiàn)就地、就近消納。二是地方政府跨部門協(xié)作，優(yōu)化審批流程。為了理性地推進(jìn)項目，江陰市政府由市發(fā)改委牽頭相關(guān)部門制定了《江陰分布式風(fēng)電可行性規(guī)劃》，在嚴(yán)謹(jǐn)分析、科學(xué)規(guī)劃、依法依規(guī)進(jìn)行環(huán)評的基礎(chǔ)上，與城市整體規(guī)劃有效銜接，各個行政管理部門對分散式風(fēng)電發(fā)展形成了共識，大大提升了項目審批效率。近年來，我國中部和東南部地區(qū)開始利用田間地頭進(jìn)行農(nóng)村分散式風(fēng)電開發(fā)。河南平頂山鳳凰嶺分散式風(fēng)電項目就是其中的平頂山鳳凰嶺分散式風(fēng)電項目是河南省首個小型民營企業(yè)開發(fā)的分散式風(fēng)電并網(wǎng)項目（見圖13）。該項目于2017年11月列2018年6月正式開工建設(shè)，12月項目全容量并網(wǎng)投運，是行業(yè)內(nèi)工期較短、單位造價較低、綜合收益較好的典范。平頂山鳳凰嶺分散式風(fēng)電項目該項目總裝機容量12兆瓦，全投資8000萬元，采用預(yù)制艙模式新建一座35千伏開關(guān)站，送出線路總長6.2千米。風(fēng)電場位于河南省葉縣，建設(shè)于鄉(xiāng)野田間，距離村莊350米。項目采用6臺塔筒高度為120米的2兆瓦風(fēng)力發(fā)電機組，葉片長度59.8米。單個風(fēng)電機組吊裝調(diào)試正常運行后占地面積僅為20～40平方米，單個箱變該項目通過高效利用當(dāng)?shù)仫L(fēng)能資源，預(yù)計每年可發(fā)電2880萬千瓦時，與相同發(fā)電量的火電項目相比，相當(dāng)于每年替代燃煤8640噸標(biāo)準(zhǔn)煤（以平均標(biāo)準(zhǔn)煤煤耗為0.3千克/千瓦時計每年避免二氧化硫排放64噸，二氧化碳排放2.4萬噸，噸。所發(fā)電力接入35千伏配網(wǎng)就近消納，緩解了本地區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)配力度。同時，該項目施工時在原有道路的基礎(chǔ)上征地修路，工程結(jié)束后還給村民復(fù)耕，整個風(fēng)電場不但對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)未產(chǎn)生影響，還與村鎮(zhèn)、燕山水庫完美結(jié)合成一道亮麗的風(fēng)景線，為農(nóng)村總結(jié)平頂山鳳凰嶺分散式風(fēng)電項目開發(fā)成功的經(jīng)驗，主要有幾個特點：一是采用村集體經(jīng)濟入股的創(chuàng)新方式。充分利用農(nóng)村田間地頭等空閑土地，村集體經(jīng)濟以土地入股的方式參與分散式風(fēng)電開發(fā)建設(shè)，在更加集約化利用土地的同時，也為當(dāng)?shù)卮迕駧矸€(wěn)定收益。二是開發(fā)企業(yè)采用設(shè)備融資租賃方式解決融資難的問題。該項目注冊資金2500萬元，融資5500萬元，設(shè)備融資租賃一般有2年寬限期，計息以實際使用資金額度計算，本項目建設(shè)周期共計6個月，縮短建設(shè)周期的同時也縮短了資金計息期限，最大化節(jié)約總體成本。三是項目前期工作基礎(chǔ)扎實，地方政府給予支持。由于執(zhí)行核準(zhǔn)承諾制，該項目核準(zhǔn)流程大大簡化，從立項到并網(wǎng)發(fā)電僅用時13個月，是行業(yè)內(nèi)工期較短的項目。近年來，以風(fēng)電和光伏為主的可再生能源具有良好的環(huán)境效益和成本效益已逐漸在全球范圍內(nèi)得到認(rèn)可。長三角等地區(qū)分布式光伏和分散式風(fēng)電的成功案例也進(jìn)一步說明了分布式可再生能源已經(jīng)具備了成熟的技術(shù)基礎(chǔ)和具有競爭力的成本優(yōu)勢。首先，可再生能源發(fā)電成本在過去十年間大幅下降，分布式光伏成本下降遠(yuǎn)超預(yù)期。根據(jù)國際可再生能源署的統(tǒng)計，2010年以來，全球范圍內(nèi)太陽能光伏發(fā)電和風(fēng)電成本分別下降了82%和39%（見圖14）。2019年，全球所有新投產(chǎn)的可再生能源發(fā)電項目中，56%的項目成本都低于最便宜的化石燃料發(fā)電成本xvi，全球最低的光伏發(fā)電上網(wǎng)價格已降至1.35美分/千瓦時xvii（相當(dāng)于每度電0.1元）。德國、日本、澳大利亞等分布式光伏的平準(zhǔn)化成本00◆居民電價已顯著低于居民用電價格（見圖15）；中國的電價體系存在工商業(yè)對居民的交叉補貼14，居民電價顯著低于工商業(yè)電價，但預(yù)計也會在“十四五”時期實現(xiàn)居民用戶側(cè)的分布式光伏平價。風(fēng)機高度及葉片長度變化趨勢輪轂高度/輪轂高度/米0數(shù)已達(dá)到2700小時，堪比十年前西部一些資源最好地區(qū)的可利用面的排他性占地面積可控制在20平方米左第三，風(fēng)電和光伏發(fā)電全生命周期環(huán)境效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于化石能風(fēng)電全生命周期的碳足跡為7.0～10.8gCO2e/千瓦時，海上風(fēng)電為總的來看，分布式可再生能源的開發(fā)利用在技術(shù)上已經(jīng)明顯成熟，在經(jīng)濟性上也已具備競爭優(yōu)勢。長三角地區(qū)應(yīng)基于已有基礎(chǔ)和優(yōu)勢，緊抓能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機遇，將發(fā)展本地分布式能源作為區(qū)域綠色高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵舉措，努力打造我國分布式可再生能源發(fā)展的先進(jìn)樣板區(qū)。一臺風(fēng)機占地示意圖回填埋深地基當(dāng)前我國還沒有針對分布式可再生能源的資源潛力做過詳細(xì)評估，也沒有對各地區(qū)分布式電源接入電網(wǎng)的承載力進(jìn)行過系統(tǒng)測算。本研究從多個維度對長三角兩省一市可再生能源的開發(fā)潛力做了初步評估，并在當(dāng)前電力系統(tǒng)運行的邊界條件下，對可消納的總量做了初步定量分析。分布式可再生能源的潛力一般包括資源可開發(fā)量、技術(shù)可開發(fā)量和經(jīng)濟可開發(fā)量。資源可開發(fā)量是基于風(fēng)資源以及太陽能輻照資源等數(shù)據(jù)得到的結(jié)果，常用的評估方法包括直接觀測和數(shù)值模擬。技術(shù)可開發(fā)潛力主要考慮在現(xiàn)有技術(shù)條件下能夠開發(fā)利用的規(guī)模，重點考慮屋頂/土地及其他設(shè)施的可利用面積、單位面積平均開發(fā)容量等。經(jīng)濟可開發(fā)量是在技術(shù)可開發(fā)量的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步疊加成本因素，確定具有商業(yè)開發(fā)價值的由于不同技術(shù)類型分布式電源的潛力受到不同因素的影響，需要結(jié)合電源特點進(jìn)行評估。同時，分布式電源的開發(fā)程度也受電網(wǎng)條件的影響，大規(guī)模分布式電源接入電網(wǎng)后，也會對電網(wǎng)的運行調(diào)度帶來影響。因此，有必要對電網(wǎng)的承載力15進(jìn)本章的潛力評估包括三個層面：分布式光伏開發(fā)潛力、分散式風(fēng)電開發(fā)潛力，以及分布式電源接入電網(wǎng)承載力。分布式光伏的潛力主要受到太陽能資源、可用屋頂面積、漁光/農(nóng)光互補場景下水域面積、大棚面積等因素的影響。本研究選取兩種測算方法，對江浙滬地區(qū)分布式光伏發(fā)展?jié)摿M(jìn)行評估，結(jié)果顯示分布式光伏開發(fā)潛力為1.8億～2億千瓦。以工商業(yè)屋頂、居民屋頂、農(nóng)業(yè)大棚、水產(chǎn)養(yǎng)殖等“光伏+”產(chǎn)業(yè)設(shè)施為重點應(yīng)用場景，對江浙滬地區(qū)上述場景下的可利用面積進(jìn)行統(tǒng)計匯總，對不同場景設(shè)定相應(yīng)的分布式光伏裝機系數(shù)，測算出江浙滬地區(qū)分布式光伏的可開發(fā)潛力。采用為式（蘇州）智能科技有限公司的鷹眼屋頂識別系統(tǒng)，以卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像識別算法為基礎(chǔ)，對長三角地區(qū)面積為2000平方米以上的屋頂進(jìn)行人工智能識別，利用fasterR-CNN深度學(xué)習(xí)模型，通過不斷迭代學(xué)習(xí)，從衛(wèi)星圖片數(shù)據(jù)中準(zhǔn)確識別屋頂信息，包括屋頂顏色、材質(zhì)以及是否已安裝光伏組件（見圖18）。評估電網(wǎng)側(cè)承載能力基于衛(wèi)星圖片的屋頂識別系統(tǒng)該系統(tǒng)對江浙滬地區(qū)面積為2000平方米以上的屋頂資源進(jìn)行識別和篩選，共識別出具備光伏安裝潛力的屋頂28萬余個，總面積21.2億平方米。如圖19所示，由于人工智能識別系統(tǒng)的矩形框是固定角度，與衛(wèi)星圖片中屋頂?shù)慕嵌炔⒉荒芡耆恢?，考慮這一誤差，以及屋頂朝向?qū)ρb機潛力的影響等因素，按照50%的可用面積初步估算，保守測算潛在的裝機潛力可達(dá)10627萬千瓦(見表1)。根據(jù)統(tǒng)計年鑒中江蘇、浙江、上海的城鎮(zhèn)和農(nóng)村的人均住房面積和人口數(shù)量數(shù)據(jù)，可得到城鎮(zhèn)和農(nóng)村的居民住房總面積。根據(jù)專家意見征詢，按照城鎮(zhèn)居住建筑平均10層，農(nóng)村居民建筑平均3層估算屋頂面積。再按照20%的裝機系數(shù)和每平方米100瓦的裝機容量，測算出居民屋頂?shù)姆植际焦夥b機潛力為2727萬千瓦（見表2）。居民屋頂分布式光伏裝機潛力城鎮(zhèn)居民屋頂面積（萬平方米）農(nóng)村居民屋頂面積（萬平方米）除了上述兩類屋頂光伏的應(yīng)用場景，分布式光伏與農(nóng)業(yè)、漁業(yè)等產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的模式應(yīng)用前景廣闊。對江浙滬地區(qū)農(nóng)業(yè)大棚16、水產(chǎn)養(yǎng)殖等農(nóng)光互補、漁光互補產(chǎn)業(yè)進(jìn)行統(tǒng)計篩選，制定不同應(yīng)用場景的裝機系數(shù)（根據(jù)專家建議，取相對保守的假設(shè)：農(nóng)業(yè)大棚面積按10%，水產(chǎn)養(yǎng)殖面積按20%江浙滬地區(qū)分布式光伏應(yīng)用場景規(guī)模及裝機潛力見表3。綜合上述三類場景，江蘇、浙江和上海的分布式光伏裝機潛力可達(dá)到2億千瓦。其中江蘇省潛力最大，占總潛力的64%，浙江占28%，上海占8%。分場景來看，工商業(yè)屋頂?shù)臐摿ψ畲螅?1%，光伏+漁業(yè)和光伏+農(nóng)業(yè)分別占19%和17%，農(nóng)村居民屋頂和城鎮(zhèn)居民屋頂光伏分別占9%和4%（見圖20）。江浙滬地區(qū)分布式光伏與產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的應(yīng)用潛力農(nóng)業(yè)大棚（萬平方米）江浙滬地區(qū)分布式光伏可開發(fā)潛力0城鎮(zhèn)居民屋頂農(nóng)村居民屋頂光伏+漁業(yè)農(nóng)村居民屋頂城鎮(zhèn)居民屋頂江浙滬地區(qū)分布式光伏裝機潛力（海寧模式）分布式光伏裝機密度對比220裝機密度（千瓦/平方千米）浙江是光伏制造大省，2012年底省政府開始在嘉興開展光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新綜合試點，嘉興市由此開始了分布式光伏發(fā)電的探索。嘉興市下轄的海寧市是浙江省首批清潔能源示范縣，占地面積700.5平方千米。截至2018年底17，海寧分布式光伏裝機容量為57萬千瓦，占電網(wǎng)峰值負(fù)荷的1/3，是本地電源的重要支撐;裝機密度達(dá)到814千瓦/平方千米(見圖21)，成為中國乃至全球分布式光伏發(fā)展的新樣板。若簡單類比，按照海寧市的分布式光伏裝機密度，江浙滬地區(qū)未來分布式光伏裝機潛力也可達(dá)1.8億千瓦(見表4)。海寧模式有其自身的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，同時也離不開各級政府及電網(wǎng)公司的支持。政策方面，在國家和省級財政補貼的基礎(chǔ)上，增加市級和縣級補貼，形成了四級補貼支持體系；并按裝機容量對提供屋頂資源的企業(yè)給予一次性獎勵，對村級屋頂分布式光伏發(fā)電項目給予連續(xù)三年的電量補貼。管理方面，出臺了《海寧市推進(jìn)光伏發(fā)電應(yīng)用專項行動方案》，明確建設(shè)目標(biāo)，細(xì)化部門分工，簡化項目審批管理程序。并網(wǎng)方面，地方電網(wǎng)公司出臺了多項技術(shù)規(guī)范，優(yōu)化并網(wǎng)技術(shù)，最大限度保證分布式光伏接入電網(wǎng)。參考海寧模式不代表完全照搬海寧模式，但分析海寧發(fā)展分布式光伏的經(jīng)驗，有助于江浙滬的其他地區(qū)探索符合自身條件的分布式光伏發(fā)展之路。尤其是當(dāng)前的光伏建設(shè)成本與海寧發(fā)展分布式光伏初期相比，已經(jīng)有了顯著的下降，可在一定程度上彌補去補貼帶來的經(jīng)濟性影響。中國陸上風(fēng)電裝機密度遠(yuǎn)低于丹麥和德國。目前德國的風(fēng)電裝機密度是中國的7倍，是江浙滬地區(qū)的3倍（見圖22）。隨著低風(fēng)速風(fēng)電技術(shù)的進(jìn)步，可開發(fā)風(fēng)能資源范圍從6米/秒以上擴大到5米/秒以上，中國東南部地區(qū)具有經(jīng)濟開發(fā)價值的風(fēng)能資源達(dá)到10億千瓦以上，目前開發(fā)量不到其中的十分之一xxi。分散式風(fēng)電的可開發(fā)量主要受到風(fēng)資源、土地可用性等因素的影響和制約。目前對分散式風(fēng)電開發(fā)潛力的評估主要基于風(fēng)電開發(fā)企業(yè)采用的微觀選址模型，對一定區(qū)域內(nèi)風(fēng)電項目的技術(shù)和經(jīng)濟可開發(fā)量進(jìn)行模擬。此外，通過分散式風(fēng)電主要應(yīng)用場景集成，以及參照單位面積裝機水平，也可進(jìn)行粗略估算。本研究采用三種測算方法對江浙滬地區(qū)分散式風(fēng)電發(fā)展?jié)摿M(jìn)行評估。這三種方法各有其局限性，但可以粗略相互校核，對判斷分散式風(fēng)電的總體潛力仍是有參考價值的。風(fēng)資源測算利用遠(yuǎn)景集團(tuán)格林威治宏觀選址系統(tǒng)，采用100米分辨率的風(fēng)資源圖譜，應(yīng)用全國高程數(shù)據(jù)庫、動力模型與實測風(fēng)資源數(shù)據(jù)，建立從80米到140米高度的風(fēng)資源圖譜。采用當(dāng)前適用于長三角地區(qū)的風(fēng)機機型，自動匹配合適的塔筒高度，篩選出技術(shù)上可行的容量并得到具體的風(fēng)機點位。行政區(qū)域內(nèi)的土地利用類型包括農(nóng)用地（含耕地、園地、林地、牧草地和其他農(nóng)用地）、建設(shè)用地（含城鎮(zhèn)建設(shè)用地、工礦用地、農(nóng)村居民點用地、交通用地、水利設(shè)施用地、特殊用地、鹽田）和未利用地（含水域、灘涂、沼澤、自然保留地）。在土地利用的維度上，根據(jù)兩省一市各類土地面積，扣減水域面積、各級公路占地面積、綠地、景區(qū)和保護(hù)區(qū)、建筑及已開發(fā)的風(fēng)場占地，得到技術(shù)可利用面積。如果僅按照工礦用地和鹽田等政策明確可用于風(fēng)電項目開發(fā)的土地測算，江浙滬地區(qū)分散式風(fēng)電開發(fā)潛力只有102萬千瓦（見圖23）。如果土地利用政策不采取20分散式風(fēng)電潛力測算模型江浙滬地區(qū)分散式風(fēng)電裝機潛力（技術(shù)可開發(fā)）技術(shù)可利用土地面積（公頃）技術(shù)可開發(fā)量（萬千瓦）江浙滬地區(qū)園區(qū)和村莊數(shù)量江浙滬地區(qū)分散式風(fēng)電裝機潛力（參考德國）“一刀切”的方式，按照精細(xì)化管理，為分散式風(fēng)電開發(fā)預(yù)留空間，綜合考慮風(fēng)資源、生態(tài)保護(hù)和城市限高，江浙滬分散式風(fēng)電分散式風(fēng)電在農(nóng)村地區(qū)、園區(qū)（含港口）具有較大的發(fā)展空間。本研究根據(jù)江浙滬地區(qū)的園區(qū)數(shù)量（重點考慮面積為100畝以上的園區(qū)）和村莊數(shù)量，對分散式風(fēng)電開發(fā)的潛力做了初步評估。對于園區(qū)，根據(jù)專家建議，假定每個面積為100畝以上的園區(qū)安裝一臺風(fēng)機；對于上海和江蘇的農(nóng)村，平均每兩個村莊安裝一臺風(fēng)機；對于浙江的農(nóng)村，考慮山地的影響，設(shè)定平均每三個村莊安裝一臺風(fēng)機；單臺風(fēng)機功率為2.5兆瓦（目前的主流機型）。江浙滬地區(qū)園區(qū)和村莊數(shù)量見表6。根據(jù)以上假設(shè)，估算得出農(nóng)村風(fēng)電裝機潛力為4303萬千瓦，園區(qū)裝機潛力為288萬千江浙滬分布式清潔能源發(fā)展?jié)摿稍偕茉撮_發(fā)潛力能在多大程度上被開發(fā)出來，還取決于電網(wǎng)的實際承載力。在滿足供電設(shè)備和線路不過載、系統(tǒng)各項性能參數(shù)不超標(biāo)的條件下，基于現(xiàn)有配電網(wǎng)的規(guī)模布局和運行方式，本研究對配電網(wǎng)接納分布式電源的最大容量進(jìn)行了初大規(guī)模分布式電源接入電網(wǎng)后，對配電網(wǎng)的規(guī)劃和調(diào)度運行都會帶來影響。為了保障分布式電源與負(fù)荷和電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，必須基于配電網(wǎng)穩(wěn)定運行邊界和實際運行狀態(tài)，評估各節(jié)點未來可接入的分布式電源容量裕度，進(jìn)而為分布式電源和配電網(wǎng)的規(guī)考慮到分布式電源接入電壓等級含35千伏和110千伏，而分布式電源接入容量若超過實際承載力，影響會波及上一電壓等級，即220千伏。因此，分布式電源承載力評估主要以220千伏及以下電壓等級的配電網(wǎng)為分析對象，基于配電網(wǎng)實際運行拓?fù)?，遵循“分區(qū)分層”原則，從總體到局部、從高壓到低壓，按供電區(qū)域和電壓等級開展。評估結(jié)果為配電網(wǎng)各電壓等級母線的可新分布式電源接入電網(wǎng)的承載力以待評估區(qū)域電源裝機信息、電源特性數(shù)據(jù)、電網(wǎng)設(shè)備參數(shù)、電網(wǎng)歷史運行數(shù)據(jù)、電能質(zhì)量實測數(shù)據(jù)、電網(wǎng)安全運行邊界數(shù)據(jù)等為基礎(chǔ)開展評估，并充分考慮該區(qū)域的地理位置、電網(wǎng)拓?fù)洹⑦\行方式、負(fù)荷類型、負(fù)荷水平、時間尺度、在建及已批復(fù)電源和電網(wǎng)項目等因素。評估流程第一步：明確待評估區(qū)域電網(wǎng)范圍，描繪待評估區(qū)域電網(wǎng)拓?fù)鋱D。一般來說，評估范圍以單臺220千伏變壓器的供電區(qū)域劃分，評估對象包括該區(qū)域內(nèi)所有35~220千伏等級的變壓器、35第二步：進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，判斷待評估區(qū)域是否發(fā)生分布式電源向220千伏及以上電網(wǎng)反送電（春節(jié)、國慶等特殊法定節(jié)假日除外），即該區(qū)域分布式電源總出力是否大于用電負(fù)荷，若反送第三步：按照電壓等級從高至低分層進(jìn)行評估?；谙到y(tǒng)數(shù)據(jù)、設(shè)備參數(shù)、運行數(shù)據(jù)，統(tǒng)計當(dāng)前層級各母線短路電流、電壓偏差的現(xiàn)狀值和諧波實測值，并參照各項限值進(jìn)行校核，若校核不通過，則該電壓等級及以下區(qū)域電網(wǎng)的分布式電源承載力等級第四步：在待評估區(qū)域電網(wǎng)正常運行方式下，開展熱穩(wěn)定評估，確定當(dāng)前層級變壓器和線路的反向負(fù)載率及可新增分布式電否第五步：根據(jù)第四步得出的可新增分布式電源容量，計算并第六步：若第五步校核不通過，逐步降低可新增分布式電源的容量，重復(fù)第五步，直到校核通過，通過校核的容量即為待評第七步：完成當(dāng)前電壓等級電網(wǎng)的測算后，依據(jù)拓?fù)溥B接關(guān)系，將測算結(jié)果與上一電壓等級的測算結(jié)果進(jìn)行比較，取兩者間較小值作為本級評估結(jié)果。然后，逐漸降低電壓等級，重復(fù)第三第八步：匯總各級測算結(jié)果，劃分待評估電網(wǎng)分布式電源承載力等級，列出各級母線的分布式電源承載力裕度，最終依據(jù)電分布式電源承載力測算流程圖是是是是是江浙滬分布式電源接入電網(wǎng)承載力分布圖根據(jù)上述評估方法，綜合考慮江蘇、浙江和上海的現(xiàn)有負(fù)荷情況、電源裝機容量、電網(wǎng)架構(gòu)等因素，測算出該地區(qū)分布式電源接入電網(wǎng)的承載力為3089萬千瓦，其中江蘇1367萬千瓦，浙江從評估結(jié)果來看，截至2019年底，江浙滬地區(qū)電網(wǎng)的分布式電源可裝機總量為分布式電源存量（1693萬千瓦）和可新增裕度（3089萬千瓦）之和，總計4782萬千瓦，約占該地區(qū)分布式光伏值得指出的是，電網(wǎng)承載力的評估是基于現(xiàn)有的負(fù)荷需求、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以及運行方式等邊界條件開展的，并未考慮未來負(fù)荷增長、電網(wǎng)設(shè)施新建和擴容、配網(wǎng)側(cè)靈活性提升和運行優(yōu)化的空間。首先，負(fù)荷水平、電網(wǎng)設(shè)施容量規(guī)模是影響分布式電源承載力的關(guān)鍵因素，承載力大小與負(fù)荷大小、電網(wǎng)設(shè)施容量限值成正比，未來一定時期內(nèi)，負(fù)荷和電網(wǎng)規(guī)模必然呈增長趨勢，承載力還有較大的增長空間。其次，分布式可再生能源出力與用電負(fù)荷的同步性也是影響承載力的重要因素，分布式電源就近消納是從功率供需平衡層面來體現(xiàn)的，并非電量平衡層面，全年中少量的分布式電源出力高滲透率時段是限制承載力大小的瓶頸時段，如果通過增加儲能、需求側(cè)管理等方式，也可以增加電網(wǎng)承載力。另外，我國配電網(wǎng)主要為輻射狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分布式電源的接入必須滿足故障檢修、計劃檢修等運行方式下的配網(wǎng)安全性要求，承載力大小也因此受限。所以，承載力評估需要定期開展，評估周期可與電網(wǎng)年度運行方式分析、電網(wǎng)規(guī)劃同步。對于負(fù)荷、電源、網(wǎng)架發(fā)生重大變化的配電網(wǎng)，可按需適時開展評估工作，對于承載力較弱的區(qū)域，應(yīng)縮短評估周期。針對影響電網(wǎng)承載分布式電源能力的關(guān)鍵因素，可通過以下.開展電網(wǎng)設(shè)施改造，對配電網(wǎng)一次設(shè)備進(jìn)行改造升級，可有.配置配網(wǎng)側(cè)儲能，儲能作為一種靈活性資源參與配電網(wǎng)的功率供需平衡調(diào)節(jié)，可有效降低分布式電源出力高峰時段的功.推進(jìn)需求側(cè)響應(yīng)建設(shè)，基于電價或激勵的需求側(cè)響應(yīng)可滿足配電網(wǎng)靈活性的平移性和寬幅性要求，能夠有效增加分布式.配電網(wǎng)拓?fù)鋬?yōu)化，通過網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化來調(diào)整潮流分布，可保證系統(tǒng)安全運行指標(biāo)維持在合理范圍內(nèi)，進(jìn)而提升分布式電2000年以來，長三角地區(qū)一次能源消費增長總體態(tài)勢與全國相似，前期經(jīng)歷了快速增長階段，年均增速8.5%，2013年以后進(jìn)入緩慢增長期，年均增速2.1%。上海一次能源消費已進(jìn)入低速增長階段，浙江和江蘇保持中低速增長。2013—2018年期間，上海一次能源消費年均增速只有1.0%，江蘇年均增速1.9%，浙江仍保持年均3.1%的增長態(tài)勢。電力消費仍保持較快增長，2000—2013年期間，電力消費年均增速高達(dá)11.9%，2013年以后，電力消費增速已經(jīng)從兩位數(shù)高速增長明顯回落到中速增長，2013—2018年期間年均增速4.5%。長三角地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平已經(jīng)接近發(fā)達(dá)經(jīng)濟形態(tài)，超過世界銀行劃定的高收入國家門檻。城鎮(zhèn)化水平比全國平均水平高10%以上。從三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)看，上海、江蘇、浙江已經(jīng)進(jìn)入了以服務(wù)國家長三角一體化發(fā)展戰(zhàn)略將要打造世界級創(chuàng)新平臺和增長極，加快推動長三角地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，持續(xù)增強長三角地區(qū)對全國經(jīng)濟發(fā)展的帶動力。長三角地區(qū)將繼續(xù)領(lǐng)先全國發(fā)展，率先探索后工業(yè)化社會發(fā)展模式。第三產(chǎn)業(yè)占比將持續(xù)提升，農(nóng)業(yè)和工業(yè)占比進(jìn)一步縮減。隨著長三角一體化上升為國家戰(zhàn)略，人才集聚效應(yīng)增強，轉(zhuǎn)型升級步伐加快，但也面臨要素成本上升、經(jīng)濟增長承壓、產(chǎn)業(yè)外遷、環(huán)保壓力加大等挑戰(zhàn)。隨著中西部省會城市強勢崛起，外遷勞動力回流，長三角地區(qū)人口將呈現(xiàn)先增后課題組利用多元線性回歸模型和向量自回歸模型，在考慮經(jīng)濟社會發(fā)展、人口總量變動、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化等宏觀因素下，以及對長三角兩省一市的能源消費彈性系數(shù)、單位產(chǎn)值能耗、人均能耗分別進(jìn)行模擬分析，利用向量自回歸（VectorAuto從一次能源消費來看，預(yù)計“十四五”期間一次能源消費年2025年一次能源消費量達(dá)到7.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2030年達(dá)到7.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2035年達(dá)到約8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。2035年比2018年增長從電力需求來看，隨著長三角地區(qū)科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)、先進(jìn)制造業(yè)、數(shù)字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)等新經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，電氣化步伐持續(xù)加快。雖然電力消費增速也將逐漸放緩，但仍高于能源消費增速，電力消費的飽和增長期要比能源消費滯后5—10年左右。預(yù)計“十四五”期間長三角地區(qū)電力消費年均增速長三角地區(qū)未來能源需求預(yù)測00長三角地區(qū)未來電力需求預(yù)測00長三角地區(qū)電力需求增長及非化石能源發(fā)電供應(yīng)0其他其他個為4.0%，“十五五”期間下降到1.5左右。到2025年，長三角地區(qū)電力需求總量將達(dá)到1.6萬億千瓦時，2030年達(dá)到1.74萬億千瓦時，2035年達(dá)到1.8萬億千瓦時。2035年電力需求將比2018年增長近50%，凈增5800億千瓦時綜合考慮國家能源發(fā)展戰(zhàn)略要求、政策趨勢以及體制機制突破等因素，結(jié)合目前發(fā)展現(xiàn)狀，以2019年為基準(zhǔn)年，以20252035年為目標(biāo)年，分兩個階段，對江浙滬地區(qū)分布式可再生能源這一階段，隨著可再生能源發(fā)電技術(shù)成本進(jìn)一步下降，風(fēng)電、光伏等技術(shù)有望在“十四五”初期實現(xiàn)平價甚至低于燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價20，經(jīng)濟性得到顯著提升。到2025年，江浙滬地區(qū)分布式可再生能源發(fā)電裝機規(guī)模達(dá)到5000萬～7000萬千瓦，成為這一時期，首先應(yīng)盡可能地挖掘現(xiàn)有電網(wǎng)的消納潛力，重點圍內(nèi)充分開發(fā)分布式可再生能源，裝機規(guī)模達(dá)到5000萬千瓦。在術(shù)應(yīng)用，充分挖掘電動汽車、虛擬電廠等需求側(cè)資源。通過推動這一階段，分布式能源發(fā)展環(huán)境大幅改觀，規(guī)模化和高質(zhì)量發(fā)展具備了良好的發(fā)展基礎(chǔ)。一是電力市場體制機制健全完善，一系列政策障礙得以破