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南方區(qū)域分布式電源前景分析

南網(wǎng)能源院發(fā)布時間:2020-06-05 13:23:19  作者:雷成 黃豫 潘旭東 陳澤興

  分布式電源作為現(xiàn)代能源體系的重要組成部分,具有較高的供電靈活性,可滿足特殊場合的供電需求,有助于減少電網(wǎng)投資,降低輸電損耗,提高能源利用率。近期中央政治局召開會議強調(diào)要落實“六保”任務,明確要“保糧食能源安全”。隨著我國持續(xù)推進能源供給側結構性改革,推動能源發(fā)展方式由粗放式向提質(zhì)增效轉變,發(fā)展分布式電源已成為推動能源轉型、保障能源安全的重要手段。

  南方區(qū)域分布式電源穩(wěn)步增長,并網(wǎng)效益明顯

  分布式光伏裝機及發(fā)電量快速增長。2019年南方區(qū)域分布式光伏裝機395萬千瓦,同比增長31.1%,占光伏總裝機的22.3%,發(fā)電量31.2億千瓦時,同比增長33.2%,占光伏總發(fā)電量的21.0%。分布式光伏主要集中在廣東,其裝機及發(fā)電量分別占南方區(qū)域的78%和82%。

  分散式風電破冰啟動。2019年南方區(qū)域分散式風電裝機0.7萬千瓦,為廣東揭陽惠來縣靖海鎮(zhèn)石沃分散式風電試驗項目(2019年12月投產(chǎn))。

  天然氣分布式能源穩(wěn)步提升。2019年南方區(qū)域天然氣分布式能源裝機149萬千瓦,同比增長33.0%,占天然氣發(fā)電裝機的6.2%,發(fā)電量52.8億千瓦時,較2018年增加38.0億千瓦時。

  清潔替代及安全效益。大力推動分布式電源發(fā)展,有利于優(yōu)化能源結構,減少煤炭、石油等化石資源消耗,提升清潔能源供給,實現(xiàn)能源供應多元化,對保障能源安全具有積極的現(xiàn)實意義。據(jù)測算,2019年南方區(qū)域分布式光伏發(fā)電量等效替代化石能源消費約100萬噸標煤。

 

“十三五”前四年南方區(qū)域天然氣分布式能源裝機及增速

  環(huán)境效益。為應對全球氣候變化,落實《巴黎氣候變化協(xié)定》,全球能源發(fā)展加速向綠色低碳化轉型。分布式電源發(fā)電過程幾乎不向外界排放污染物,在低碳減排方面效果顯著。據(jù)測算,2019年南方區(qū)域分布式光伏發(fā)電量等效減少二氧化硫0.15萬噸、氮氧化物0.14萬噸、二氧化碳253.9萬噸,按照0.16元—0.3元/千瓦時減排成本測算,對應的減排效益約5.0億—9.4億元。

  經(jīng)濟及節(jié)能效益。分布式電源投資少、占地小,選址靈活,可就近滿足負荷中心區(qū)、海島、邊遠無電地區(qū)供能需求,有利于減少電網(wǎng)投資,降低輸電損耗,提高能源利用效率。分布式冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)可實現(xiàn)能源的梯級利用,綜合能源利用效率在70%以上。

  南方區(qū)域分布式電源發(fā)展面臨新形勢

  分布式電源發(fā)展正處在新舊動能轉換的關鍵時期,發(fā)展形勢受資源條件、消納市場、政策環(huán)境、技術創(chuàng)新、成本變化、模式創(chuàng)新等的影響。

  資源條件方面。南方區(qū)域太陽能資源可支撐發(fā)電裝機規(guī)模約9400萬千瓦,陸地70米、80米、90米高度風能資源技術可開發(fā)量分別約4800萬千瓦、9400萬千瓦、23800萬千瓦,分布式電源可開發(fā)利用其中部分資源。

  消納市場方面。2019年,南方區(qū)域分布式新能源裝機395.7萬千瓦,占總電源裝機的1.1%,預計“十四五”期間分布式新能源占比不超過3%,電網(wǎng)足以滿足其消納要求。

  政策環(huán)境方面。近年來,國家多次出臺新能源調(diào)價政策,加快補貼退坡力度,推進無補貼平價上網(wǎng),導致分布式新能源收益下降,驅(qū)使分布式新能源向資源優(yōu)良、建設成本低、投資和市場條件好的地區(qū)發(fā)展。

  發(fā)電技術創(chuàng)新方面。新型高效太陽能電池技術更新?lián)Q代快,轉換效率提升快,2019年,使用PERC技術的單晶和多晶電池效率分別為22.3%和20.5%,2025年有望達到24.0%和21.7%;大功率、低風速風電技術穩(wěn)步發(fā)展,我國2.5MW、3MW風電機組將逐漸替代2MW風電機組,可開發(fā)風速最低可達4.5m/s;燃氣輪機等核心技術逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化,冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)能源利用效率穩(wěn)步提升,效率已超過70%。

 

“十三五”前四年南方區(qū)域分布式光伏裝機及增速

  成本變化方面。光伏發(fā)電得益于技術進步和規(guī)?;l(fā)展,發(fā)電成本不斷下降,2019年單位造價3840元/千瓦,2025年有望下降到3240元/千瓦;風電技術雖較為成熟,成本受風機價格影響,降本空間有限,預計2025年單位造價為6000元/千瓦;天然氣分布式能源關鍵設備基本依靠進口,單位造價6000元—8000元/千瓦,運行成本受天然氣價格影響大。

  支撐技術創(chuàng)新方面。智能電網(wǎng)技術支撐分布式電源高效并網(wǎng)利用,通過智能微電網(wǎng)、虛擬電廠和多能互補提高分布式電源的友好并網(wǎng)水平和電網(wǎng)可調(diào)控容量;區(qū)塊鏈、“云大物移智”等數(shù)字化技術支撐分布式發(fā)電市場交易和業(yè)務發(fā)展,提高可視性、運營效率并簡化監(jiān)管流程。

  模式創(chuàng)新方面。分布式電源除直接接入配電網(wǎng)外,還能與儲能系統(tǒng)結合,構建區(qū)域能源網(wǎng)絡和智能微電網(wǎng),實現(xiàn)“橫向多能源互補、縱向源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)”為主要特征的綜合能源服務,提高能源利用效率和項目盈利水平。

  結合上述發(fā)展形勢,“十四五”期間南方區(qū)域應鼓勵和引導分布式光伏在負荷中心區(qū)域發(fā)展,以自發(fā)自用形式消納;因地制宜發(fā)展分散式風電,推進試點項目建設;鼓勵在冷熱需求較大、電價承受能力較強的地區(qū)發(fā)展天然氣分布式能源;推動分布式電源發(fā)展由單一模式向多元模式過渡。

  從四個方面推動分布式電源高質(zhì)量發(fā)展

  加強規(guī)劃銜接,優(yōu)化資源配置。做好與國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃相銜接,鼓勵在冷熱電需求較大、電價承受能力較強的地區(qū)布局分布式電源;加強與當?shù)刭Y源條件相銜接,合理規(guī)劃分布式電源規(guī)模和分布;深化與電網(wǎng)規(guī)劃相銜接,科學確定電網(wǎng)可接納分布式電源容量、并網(wǎng)條件、涉網(wǎng)性能要求,促進分布式發(fā)電發(fā)展并保障電網(wǎng)安全運行。

  加快突破關鍵技術,推動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。研究應用新型高效太陽能電池、輕量化光伏組件、低風速、大功率風電機組等關鍵技術,拓寬資源開發(fā)范圍和應用場景,提升風電光伏利用效率,降低發(fā)電成本;加快智能電網(wǎng)關鍵技術(包括柔性輸電、主動配電網(wǎng)、智能微網(wǎng)、大規(guī)模風電光伏并網(wǎng)和控制等)、數(shù)字化技術(包括區(qū)塊鏈、“云大物移智”技術等)、需求側響應技術、先進儲能技術等的推廣應用,改善風光出力特性,提高分布式電源滲透率;推動燃氣輪機等核心技術國產(chǎn)化進程,降低天然氣分布式能源建設成本,推廣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)應用,實現(xiàn)能源梯級利用,提高利用效率;完善風電、光伏、氣電產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈,逐步提高國產(chǎn)化比例,促進分布式發(fā)電設計制造技術不斷改進,推動發(fā)電成本持續(xù)下降。

  完善技術標準,建立規(guī)范化管理體系。加快制定分布式電源設備、部件、施工、運維等技術標準和規(guī)范,并依據(jù)科技進步成果轉化水平滾動修編,保證產(chǎn)品質(zhì)量、施工及運維水平,促進技術進步和產(chǎn)業(yè)良性循環(huán);加緊制定和修訂適合分布式電源發(fā)展的智能電網(wǎng)技術標準,滿足新時期分布式電源高效并網(wǎng)和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行要求;盡快修訂和補充行業(yè)標準,突出分布式電源的地位和重要意義;鼓勵企業(yè)制定相關技術標準。通過全面制定和修訂分布式電源技術標準,構建分布式電源規(guī)范化生產(chǎn)、管理、服務體系。

  加大政策支持力度,營造良好發(fā)展環(huán)境。由于分布式電源自發(fā)自用之外的余電上網(wǎng)執(zhí)行當?shù)孛弘娀鶞孰妰r,項目自發(fā)自用比例降低將會造成效益低下,而實際運行中仍存在用戶用電不穩(wěn)定、自發(fā)自用比例高的項目較少、電費回收困難等問題,分布式發(fā)電項目短期內(nèi)還離不開階段性的政策扶持和補貼傾斜。建議國家優(yōu)先發(fā)放分布式電源補貼資金,結合可再生能源消納責任權重、發(fā)電權交易等,全面推行綠色電力證書交易,擴大交易規(guī)模,增加分布式電源市場收入;同時加大與國土、環(huán)保等部門的協(xié)調(diào),推動降低非技術成本,鼓勵和支持企業(yè)、科研院所進行產(chǎn)學研合作,為分布式電源營造良好的發(fā)展環(huán)境。

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