2017中国分布式能源前景展望.docx

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1、申豳碎!嬲前景展望国际能源署编著目录PageIVll第一章分布式能源的核心价值与发展趋势背景关于本报告一、分布式能源系统的定义（一）分布式能源的发展动力（二）分布式能源在电力系统转型中的角色二、分布式能源的核心价值（一）接近客户端（二）高能效（三）低碳清洁三、分布式能源的发展趋势（一）体现客户诉求（二）能源服务化（三）业态互联网化参考文献011368881 1 1 1 1 1 1 1ZLOe 山一、0。山。第二章分布式能源技术和商业模式25ge一、技术25（一）发电技术25（二）系统耦合技术34（三）促进智能运行和连接的技术42二、分布式能源系统商业模式45（）生产型消费者46（二）能源服务公

2、司模式50（三）互联网化的模式52参考文献59第三章中国分布式能源发展状况65一、分布式能源历史和现状65（一）分布式能源在中国的历史65（二）天然气分布式能源的发展现状68（三）分布式可再生能源的发展现状70二、发展潜力75（一）天然气分布式能源的发展潜力75（二）分布式可再生能源发展潜力79三、分布式能源其他方面的发展现状和潜力82（一）电池储能82ZLOe 4 山一 o山 0。（二）电动汽车83（三）氢能和燃料电池84（四）多能互补及微网868 3 0 2 4.888.9.9.9Ix7880123367999122349990000000000111111 1 1 1 1 1 1 1 1

3、 1 1 1 1 1 1四、面临的挑战(一)经济性挑战(二)体制挑战(三)市场挑战参考文献第四章政策分析一、能源发展规划和分布式能源政策(一)能源发展规划(二)分布式能源产业政策(三)分布式能源并网政策(四)天然气分布式能源价格机制二、相关领域改革(一)电力体制改革(二)油气体制改革(三)碳交易市场及可再生能源配额和绿证制度三、地方政府的角色及作用(一)城市发展的规划者(一)能源发展的推动者(三)能源市场的监督者(四)公共消费者四、政府监管和服务(一)推动完善分布式能源投融资和审批体制.(二)推动能源基础数据公开（三）加强分布式能源标准体系建设H6（四）有效应对分布式能源安全风险117（五）鼓

4、励支持分布式能源技术创新118五、加强国际交流118参考文献119缩写和简称122图列表图1.1部分国家风电和光伏装机占比和预测9图2.L近年来全球光伏发电装机情况28图2220122016年全球风电装机增长情况31图23陆上风电发电成本差异和平均发电成本情况31图2.4生物质和废弃物发电量增长和预测，20122022年33图25不同生物质发电技术的投资和平均发电成本34图2620092015年中国城市区域供暖装机增长情况35图2.7电网级电池增长情况38图2820112016年电动汽车累计电池容量增长情况41图2.9电动汽车平均价格和续航里程41图2.1。区块链交易示意图55图2.11EnO

5、STM平台结构图58图2.12分布式能源系统技术基础、发展趋势和商业模式关系图58图3.12015年天然气分布式能源不同类型项目装机容量占比图69图322015年不同区域天然气分布式能源项目数量和装机70图33中国光伏装机增长情况，20102016年图342016年分布式光伏装机增长情况图352016年中国各省风电装机情况图3.6新奥泛能网示意图图3.720092016年累计安装台数、单台价格和单台补贴图3.8电制气的主要应用图3.9协鑫能源微网示意图图4.1AREMI显示不同地区光照强度2495757778811Xlea表列表表3.L中国分布式能源有关政策表41中国有关能源发展规划中分布式能

6、源的发展要求和目标专栏列表专栏11分布式能源对提高系统恢复能力的贡献专栏12上海中心大厦分布式能源项目，上海专栏13上海迪士尼乐园分布式能源站，上海专栏14贵安多能互补项目，贵州专栏15美国能源部分布式能源资源项目专栏16南方电网智慧能源综合示范小区，广州，广东专栏2.1电动汽车无线电力传输技术简介专栏22荷兰前沿建筑专栏23美国萨克拉门托市政事业部分布式能源规划专栏24合同能源管理的应用，江苏苏州23457994811111113445专栏2.5PPP模式51专栏26LO3Energy基于区块链的分布式能源交易平台56PageIXll专栏27远景能源物联网平台Enc)STM57专栏3.1多能

7、互补项目：中德生态园泛能网项目，青岛，山东74专栏32日本基于城市燃气的住宅燃料电池系统78专栏33德国电制气的挑战和机遇84专栏34协鑫工业研究院能源微网项目86专栏4.1电力体制改革内容及进展104专栏42中国油气体制改革内容107专栏43欧盟排放权交易机制108专栏44地方政策案例上海HO专栏45能源基础数据共享经验H5执行摘要中国能源转型与分布式能源系统当前，中国正处于经济结构调整和经济增长方式转变的关键时期，但与此同时也不得不面对诸如空气污染等曰益严峻的环境挑战。为实现这样的双重目标，推动能源转型，以更高效和智能的方式来升级能源供应和消费，至关重要。这种经济和能源系统的结构性转型，伴

8、随着分布式能源相关成本的降低和能源系统的数字化进程，为中国分布式能源发展创造了新的机会。在这种背景下，本报告将现代分布式能源系统定义为：为提高能源服务的可靠性和经济性,将本地能源供应和需求以智能的方式联系在一起，并通过使用高效和低碳技术来减少环境影响的能源系统。现代分布式能源系统使用先进的监控设备，可将能效、可再生能源和清洁化石能源等资源进行优化组合。本报告的分析显示，为充分抓住本次经济和能源环境双重转型的机会，发展分布式能源需要一种更加系统化的方式。本报告将多方面内容进行综合分析,形成了一种更为全面的分布式能源视角：（1）对分布式能源的技术组成和商业模式的综述；（2）系统评估当前分布式能源在

9、中国的发展现状和相关障碍；（3）突出可能的政策选择，用于增强政策和监管的有效性。本报告包括了众多中国和国际上的分布式能源案例分析。中国分布式能源系统的发展趋势和主要障碍2 g Pa中国很早就认识到了分布式能源的众多优势，比如通过使用热电联供提高效率等。但是在“十二五”时期，预想中的分布式能源快速发展并没有发生；分布式能源，特别是天然气分布式能源在中国的发展一直步履维艰。截至2015年，中国大约有分布式天然气项目121个，总装机容量只有140万千瓦左右，远落后于中国政府设定的目标。由于存在的一系列经济、技术和监管挑战，分布式能源系统市场在过去并不十分成熟。在经济方面，清洁能源依然比煤炭更为昂贵；

10、技术方面，分布式能源项目在设计时需准确确定不同能源服务（热、电、冷）的需求，装机和负荷的不匹配会影响项目建成后的利用率和经济性；监管方面，有效地接入和使用电、气和区域供暖（供冷）网络是常见的障碍。网络接入在两方面与分布式能源有关：首先是获得燃料的途径（特别是天然气），其次是销售电力和其他能源服务的渠道。在实际中，分布式能源项目很难通过向电网售电获得合理的收益，电网公司和分布式项目运营商的定位和职责也不清晰。由于分布式能源要将多种能源结合在一起，因此针对不同能源品种和能源供需政策之间的协调至关重要，不同层级政府间以及不同分布式能源技术部门之间的协调也很重要。这也给分布式能源的发展带来挑战。虽然还

11、存在诸多挑战，但最新的发展则鼓舞人心，包括天然气供应的改善、能源价格改革和设备价格的降低等。分布式光伏装机也在过去两年经历了创纪录的增长。中国分布式能源前景众多因素正在重塑中国分布式能源的未来。如果能辅以合适的政策、市场和监管框架，这些因素可以加快现代分布式能源系统的应用： 中国目前的经济结构调整对能源需求的影响有利于分布式能源的推广。更加依赖商业和服务业的经济意味着更为分散的能源需求，大型集中式负荷（重工业部门）的比重不断降低，而分布式负荷（办公和小型工业设施）的比重则不断提高。 分布式能源有助于缓解当前严峻的环境问题，包括空气质量问题和温室气体排放。与以煤炭为基础的集中式能源系统相比，分布

12、式能源可以大幅减少So2、氮氧化物和颗粒物的排放，因为天然气发电的排放要低得多，而分布式光伏等可再生能源技术在当地则是零排放。通过使用低碳或零碳能源，分布式能源可以减少CC）2排放。促进供暖和制冷的碳减排也是分布式能源的一个重要优势：供热占全球能源相关Co2排放的30%,而其中的一半来自建筑部门。 新技术改变了我们对负荷的理解，可以提高系统效率并提供新服务。数字传感器和控制装置的广泛应用，大数据以及电动汽车等新型负荷正在重塑分布式能源系统。首先，关于能源消费的精确数据可以改善分布式能源项目的设计，更好地满足客户需求。其次，供应和需求技术间更好的协调，包括负荷预测和智能控制技术可以提高系统效率并

13、降低成本。最后，现代IT技术和智能负荷（比如电动车或热储能）相结合，可以提供新的服务，比如提供电网亟需的灵活性，从而帮助平衡风电和太阳能发电带来的系统波动。 新的商业模式使得技术得以转化为商机。在中国和世界各地，新的分布式能源商业模式不断涌现。正如本报告案例分析显示，将多种供应和需求技术协调整合在一起，可以为客户提供更优化的能源服务C这些商业模式的中心从提供能源商品转向提供综合能源服务。ZLoe .soo 政府目标释放出强烈的政策信号。中国能源发展“十三五”规划为分布式能源设置了众多目标。到2020年，在Ll亿千瓦天然气发电装机中，分布式天然气占1500万千瓦。光伏将是分布式可再生能源在“十三

14、五”期间的主体，到2020年装机将达到6000万千瓦。为应对空气污染和提高能源系统效率，许多地方政府也发布了关于分布式能源的支持政策。总而言之，这些因素都预示着中国分布式能源的广阔前景：一种综合、清洁的能源供应方式，以高效和创新的方式满足能源服务需求。但是，光凭这些有利因素并不足以克服前面提到的诸多挑战。要实现这样的广阔前景，需要以一种综合、协调的方式来发展分布式能源。支持中国分布式能源系统发展的建议为实现能源发展“十三五”规划确定的目标，推动中国的能源转型，需要考虑一系列系统性的改革和支持政策。就短期而言，支持分布式能源公平地接入相关能源基础设施（气、电）以及透明、公开和可预期的上网电价是重

15、点。另外，政府可以考虑制定明确的技术标准来保证能源数据的获取，以推动分布式能源的发展。这些政策可以增强投资者的信心，促进市场加快成熟。长期来说，推动电力、油气和碳交易等相关领域的改革，将为分布式能源提供更公平的发展空间，进一步发挥其对中国能源转型的推动作用。由于分布式能源本地化的特征，地方政府在其发展中可以发挥重要作用。地方政府有许多职责均与分布式能源相关：作为城市规划者，地方政府可以将分布式能源融入到城市和能源发展规划中；作为能源发展的推动者，地方政府可以在中央政府政策基础上，结合地方特点，有针对性地出台支持政策；考虑到分布式能源低污染或零污染的特征，地方政府可以通过价格和政策机制促进分布式

16、能源进入城市供热及供冷网络，作为能源监管者，地方政府可以在监管体系方面进行创新，以更好地适应分布式能源的需求；此外，作为能源消费者,地方政府可以通过公共工程示范项目，来显示分布式能源的优势并推动其应用。最后，有利的社会环境和政府服务、金融支持、技术研发和国际合作在分布式能源发展中也都十分重要。第一章分布式能源的核心价值与发展趋势背景目前，中国正在加速推进产业结构调整和能源需求多元化进程。中国近几十年来能源需求的高速增长主要源自钢铁和水泥等能源密集型工业部门，但是根据国际能源署的情景模拟来看，目前这些行业的能源需求很有可能已经过了历史高点，并将在2040年之前持续下降，进一步降低中国的工业煤炭消

17、费(EA,2016a)0在向内需和服务主导的经济转变过程中，清洁能源将在能源体系中发挥更关键的作用，这一转型也为分布式能源的发展创造了更大机会。在较大的资源环境约束和碳减排压力下，中国一次能源消费结构将持续优化。根据国际能源署预测巴未来中国能源需求总量增速将放缓，煤炭将更多被天然气和可再生能源等清洁能源替代。中国能源“十三五”发展规划提出通过创新供给结构，来引导能源需求结构的调整与升级，在适度扩大总需求的同时，在供给侧去产能、去库存、去杠杆、降成本、补短板，加强能源优质供给，扩大清洁及可再生能源的有效供给。为确保2020年煤电装机不超过11亿千瓦，国家发展改革委、国家能源局等16部委联合印发了

18、关于推进供给侧结构性改革防范化解煤电产能过剩风险的意见，提出20162020年间全国停建和缓建煤电1.5亿千瓦(NDRC,NEAetal.,2017)o到2020年，非煤发电装机将占中国发电总装机的45%以上，其中F2017年11月IEA将发布新的预测(2017,a),世界能源展望2017,和中国能源展望(2017.b).世界能源展望2017特别报告。水电占19%,风电10.5炮太阳能和天然气各占5.5炮核电占2.9%(NDRCandNEA12016a)。对能源企业来说，国家控煤、能效指标等措施使得企业不得不考虑新的发展方向，发展分布式能源已成为企业生存发展内在的现实需求。例如，国家电力投资集

19、团提出以清洁能源和综合智慧能源为重点，积极推进天然气分布式能源、光伏发电等计划；华电集团提出严控常规煤电，大力推动以重点能源替代为主要功能的分布式能源发展的战略目标。在这种背景下，本报告讨论分布式能源对于21世纪能源系统的意义，以及当前在中国的发展情况和未来前景关于本报告本报告是国际能源署和中国国家能源局开展更进一步深入合作以来的第一个联合报告性质的成果。在过去的一年中，来自国际能源署和中国的专家精诚合作，召开了五次研讨会和两次现场调研，就中国分布式能源发展进行了深入的研究和讨论。接下来，国际能源署还将发布一系列相关报告，包括世界能源展望2017(包含中国特别报告)，以及关于数字化、智能电网路

20、线图和中国热电联产等话题的报告。分布式能源是一个充满活力且一直处于变化中的话题，关于其未来的发展依然有许多问题有待更深入的研究。但这并没有影响个人消费者、企业以及大型公共事业机构开始采取实际行动推动分布式能源系统的发展。本报告的目的在于进一步推动关于分布式能源的研究和讨论，并提供关于最新进展的信息；希望在现有研究的基础上，呈现分布式能源发展的趋势，突出未来的发展潜力，并提供一些关于如何实现这一潜力的建议。正如一位专家指出，分布式能源的课题从现在开始做三十年也不会过时，本报告可被视为这一进程的开始。本报告主要分为四个部分。本章主要给出了我们关于分布式能源系统的工作定义，并介绍了分布式能源系统及其

21、核心价值。第二章介绍了构成分布式能源的主要技术和将这些技术结合在一起的商业模式。第三章集中论述了分布式能源在中国的发展现状和未来可能的发展前景，并探讨了进一步发展的瓶颈。第四章做了总结，并提出了关于加快分布式能源发展的可能的政策选择和建议。一、分布式能源系统的定义分布式能源的主要优势是可以通过现代信息和通信技术(InformationandCommunicationTechnology,ICT),将当地的不同能源综合到一起，来更好地满足消费者需求，提供清洁、可靠和可承受的能源。因此，我们把分布式能源系统(DistributedEnergySystems,DES)定义为：在靠近消费侧对分布式能源

22、资源(DistributedEnergyResources,DERs)进行智能组合，增加能源服务的可靠性和经济性，并降低环境影响的能源系统。在这种定义下，一些传统的分布式能源并没有包括其中C比如，备用柴油发电机或者效率一般且污染严重的区域供热系统，在本报告中并不认为属于分布式能源。至于分布式能源的具体形式，本报告中包括：接入配电网或位于负荷中心附近的天然气分布式能源、分布式可再生能源，以及分布式储能、需求侧响应和能效技术等。ZLoCXJ 山一/0。山 0关于分布式能源资源还有很多其他的定义。分布式能源系统的许多定义明确了接入的配电网的电压等级，但是这些量化的电压等级往往是为了配合具体管理措施和

23、政策的要求。例如，得克萨斯州电力可靠性委员会ElectricReliabilityCouncilofTexas,ERCOT)将其定义为接入60千伏及以下电压等级。更宽泛的定义还包括热电联产系统(CombinedHeatandPower,CHP)等与配电网相连的其他资源，由于蒸汽和热水的经济运输距离短，因此热电联产系统8ea.soo也必须靠近需求侧。纽约独立系统交易运行机构(NewYorkIndependentSystem_Operator,NYISO)采用更具体的定义：位于计量表之后近客户端的资源。一些分布式能源资源的定义则比较关注能源生产技术，比如北美电力可靠性公司(NorthAmerica

24、nElectricReliabilityCorporation,NERC)的定义：分布式能源资源，是指接入配电系统、而不接入NERe大电网、可生产电力的任意资源。”这一定义包括了分布式发电(DistributedGeneration,DG)和分布式储能(DiStribUtedStorage,DS)。也有人将定义进一步拓展到包括需求侧响应(DemandResponse,DR),比如BUrger提至J,包括“对电力需求更加灵活且对价格有响应的管理(BUrgerandLuke,2016)o智能电力联盟(SmartElectricPowerAlliance,SEPA)的定义更为宽泛，既包括需求侧响应，

25、也包括能效技术(SEPAandBlack&Veatch12017a)o(一)分布式能源的发展动力从电力的商业化供应开始，人们一直在推动和发展大型集中式发电设施，并通过输配电网络将其与终端用户相连。得益于规模经济效益和系统互联带来的可靠性，集中式系统一直处于主流地位。尽管如此，分布式发电也一直是电力系统的重要组成部分。分布式发电最初是应用在医院等关键区域，用来提供具有更高可靠性的备用电源C燃料多样性和本地化也对分布式发电具有推动作用，如利用当地的沼气资源，或者是与供热、供冷等结合，提高综合能源效率。另外，在一些人口密度较低的偏远地区，建立长距离输配电基础设施的成本过高，分布式能源是最经济的选择。

26、最后，在允许自供的地区，大型能源用户使用分布式发电来进行价格对冲(系统电价高时使用分布式发电来代替)。政策和技术进步为分布式能源发展创造了新的动力。为应对空气污染、气候变化及能源安全，各国都不断提高可再生能源的发展目标，这也往往促进了分布式能源装机的增加。政策的变化推动了可再生能源装机的持续快速增长，并且这一趋势还将继续(图1.1)。而成本的下降，使得可再生能源已经成为发电投资的主要方向，占过去五年全球发电投资的2/3左右(IEA,2017a)o一Page I 9些国家针对分布式可再生能源的支持政策也推动了分布式光伏等分布式可再生能源的快速发展。近年来，支持热电联产的政策越来越多：美国支持工业

27、水平的多联产；中国计划在2020年建成1500万千瓦的天然气分布式多联产(NDRCandNEA12016a)；日本计划到2030年使热电联产装机达到1690万千瓦(METI2016)o图Ll部分国家风电和光伏装机占比和预测关键点可再生能源在许多国家占比不断提高资料来源：IEA(2017b),MarketReportSeries-Renewables2017.AnalysisandForecastto2022$#值M9同B度IC丹柒M“黄而w中I11F*技术方面，一些重要发展趋势正在改变分布式能源的格局。第一，由于光伏的模块化特性，大型光伏系统的技术学习效应在小型系统上也能体现：因为他们是使用同

28、样的光伏面板。这在发电领域是不同寻常的，也是光伏成本快速下降的原因之一。第二，电池储能技术在过去五年也同样经历了成本的快速下降，与太阳能光伏或其他分布式发电组合，提高了使用分布式能源的可能。第三，交通领域的转变也是一个关键因素。电动汽车成本的不断下降和主要汽车制造商雄心勃勃的计划，正在转变成不断提高的电动汽车保有量。2016年，全球新增电动汽车数量达到了前所未有的75万辆(IEA,2017c)o对于电力需求增长处于停滞或者下降的地区，这可能会推动电能需求重新开始增长。反过10 e a来，电动汽车的发展使得智能充电和电网管理变得更加重要。第四，热电联产和热泵技术的发展，加深了电力和供热需求之间的

29、联系。在高寒地区，将热泵与热电联产技术相结合，可以提高余热利用的效率。第五，信息和通信技术的迅猛发展也深刻影响电力系统不同部门之间的联系。先进计量设施(AdvancedMeteringInfrastructure,AMI)的出现,使需求的动态响应成为可能，并可能彻底改变能源供应者和用户之间的联系和商业模式C虽然不是必备条件，但先进计量设施确实能加快需求侧响应的实施。家庭级、商业级和社区级能源管理技术的发展，实现了更高效与可靠的系统操作，为提供新的能源服务创造了可能。大数据技术的应用使得我们可以更好地理解客户行为，也促进了分布式能源服务水平的提高。这些技术趋势与我们前面提到的分布式能源定义相吻合

30、：通过不同资源的优化组合，来提供能源服务。我们可以将分布式能源系统视为一个以客户能源服务为中心的能源供应系统，该能源供应系统对多种能源供给方式进行整合，提供最佳的整体解决方案，从而形成各种能源资源和业务模式的集成优化。(一)分布式能源在电力系统转型中的角色分布式能源系统有望在电力系统转型中扮演关键角色(IEA.2017d)。以服务为导向的综合供能方式有助于提高系统效率，也能改变终端用户和服务供应商之间的关系。技术方面，分布式能源系统既给区域配电网带来了挑战，也带来了机遇。如果管理不当，高比例的分布式光伏、分布式储能和电动汽车会带来电网升级的需求。但是如果将这些资源和数字技术相结合，通过使用智能

31、配电系统，则能够提高收益，在戒少电网投资需求的同时还具有提供系统服务能力，比如无功支撑、调峰和辅助服务。另外，结合了智能设备和能源管理系统的先进计量基础设施，能对用户需求作出快速响应，可以在不影响服务质量的前提下接纳大量可再生能源并网(RahimiandIpakchi12016)。从经济性的角度讲，分布式能源系统创造了新的价值链，并可能创造不同于传统公共服务公司的新的商业模式和盈利增长点。这对于现有的市场参与者来说，不仅带来了机会，也有挑战。通常，分布式能源系统将会引入新的参与者，比如第三方集成商和能源服务公司(EnergyServiceCompanies,ESCOs),在电力、供热及储能方面

32、都可以增加市场的选择。传统上，这些市场大多具有自然垄断性质，竞争有限。但需要在政策和监管上做出一系列的改变，以提供一个公平的竞争环境，比如关于(系统)接入费、体现成本的系统收费以及对辅助服务的激励等(Cossent1GoMezandFnas,2009)。在制度层面，分布式能源系统同样带来挑战与机遇。以前，传统监管方式是分布式能源发展面临的一大阻力(EA,2002)o由于缺乏供暖和制冷基础设施战略规划，再加上当地能源价格无法完全反映生产成本，热电联产也面临着挑战(IEA,2014a)。应对这些挑战要求建立合理的责任机制，促进新商业模式的出现。受管制的电价制度也是一个重大挑战。必须对电价制度进行评

33、估，考虑供电公司和消费者之间的风险分担，从而保证定价公平合理，既能激励消费者，又能激励能源服务供应商。二、分布式能源的核心价值本部分将重点介绍分布式能源可能带来的一系列价值。为实现分布式能源的价值，需要一个良好的政策和监管环境，以及分布式能源和大型、集中式能源之间的智能结合。(一)接近客户端根据分布式能源的定义，它们都接近客户端，这不仅是其区别于传统集中式系统的最基本特点，也带来了很多优势。 充分利用当地资源。分布式能源可以根据当地的资源禀赋、气候条件、地理格局等因素，对天然气、风、光、地热、生物质、工业余热余压等不同资源进行就地转化，形成符合当地资源特点的能源生产与供应系统，降低对外部能源的

34、依赖，提高能源安全保障。而且，分布式能源系统还有利于用户在能源供应中发挥积极作用，进而产生对能源系统的所有权感。因此，这也会给大型公共事业公司的传统商业模式带来挑战。专栏Ll分布式能源对提高系统恢复能力的贡献自然灾害是能源基础设施的重要威胁之一。电力系统的复杂度和整体性，使得大规模集中式电力系统面对自然灾害的脆弱性也充分显现。例如2012年10月29日晚，飓风桑迪”在新泽西州登陆，造成美国东部地区共有17个州810万户停电，最西波及密歇根州。而电力化和信息化的不断加强，使得人类经济、社会和生活越来越依赖于电力。大面积断电一旦发生，将对社会运转和居民生活带来巨大影响，尤其是对于生产、生活中特别重

35、要的负荷，比如银行、证券和医院等。与集中式电力系统相比，分布式能源系统可以以一种相对独立的方式运行，为提高电力系统抵御自然灾害的能力提供了另外一种选择。当突发事件发生而造成电网断电时，这些系统可以迅速启动发电，确保医院、通信、媒体等重要用户的供电。飓风“桑迪”袭击时，纽约大学的分布式能源系统展示了出色的可靠性，不仅为校园提供了不间断的电力、制热和制冷，也成为纽约市政府紧急救灾指挥所和灾民安置点。其次，分布式能源可以通过模块化设计，实现快速拆装，在道路损坏等情况下，便于抢险救灾过程中携带组装，根据险情需要将移动电源和重要负荷动态连接。而且，在灾后恢复中，各种重建工作的开展离不开电力的支持，短期内

36、会带来电力负荷的增加。分布式能源系统也可以作为集中式系统在大负荷下的补充，分散其负担。资料来源:TIME(2012),HurricaneSandyBytheNumbers;ScientificAmerican2013,AreMicrogridstheAnswertoCity-DisruptingDisasters? 降低能源输送成本。输配电成本是电力系统成本的重要部分，大约占电力总成本的30%(IEA,2014b)o在电力供给和需求本地平衡的情况下，分PageI13布式发电通过让供给接近需求、减少输电和配电网的使用，节省了远距离传输配送系统建设、维护、升级换代等带来的人力、物力及时间成本投入。

37、但是，分布式能源的增加会影响大型基础设施的收益，因此电网收费的设定应准确反映分布式能源对系统的价值。 提供定制化能源供应。分布式能源可以围绕用户的需求进行个性化定制，针对工业园区、商业中心、数据中心、大型综合体、办公设施、医疗设施、交通枢纽、文体设施等不同用户的能源消费特征，包括用户的冷热负荷、负荷稳定性、连续运行时间等，为客户量身配置与定制各种能源。专栏L2上海中心大厦分布式能源项目，上海上海中心大厦分布式能源项目建设2台1165千瓦的燃气内燃发电机组+2台1047千瓦的热水型漠化锂制冷机组、2台1368千瓦的板式热水换热器和配套辅助系统，与上海中心市政电网、冰蓄冷、锅炉、电制冷机组等共同构

38、成大厦的能源中心，为大厦地下5层至地上7层提供天然气冷、热、电能源供应服务，供能总面积27.97万平方米。在一年供热期中，1月份热负荷最大，为10.0兆瓦；12月份热负荷最小，为6.1兆瓦。在一年供冷期中，7月份冷负荷最大，为12.9兆瓦；3月份冷负荷最小，为09兆瓦。按照基础冷负荷满足运行小时在3920小时以上，年设计运行小时数不低于5360小时，年发电量12488.8兆瓦时，年供热量16651吉焦，年供冷量31729吉焦。资料来源：中国能源网(2016),上海中心大厦天然气分布式能源项目介绍，(一)高能效高能效是分布式能源的显著特征，也是分布式能源持续发展的强大动力。高能效主要通过以下四种

39、方式实现。多联供和能源梯级利用。能源的梯级利用是指将发电废热进一步用于发电PageI14或制冷和供热服务，综合能源利用效率可达70%90%。因为冷、热等能源更适合短距离输送，分布式能源非常适合实现能源的梯级利用。专栏13上海迪士尼乐园分布式能源站，上海上海迪士尼乐园占地116公顷，近百座建筑物，是全球首个采用分布式能源系统的迪士尼乐园。集供冷、热、电和压缩空气（用于过山车等游戏设施）为一体的四联供分布式能源站，以高效能和环保的方式满足园区的制冷、制热、生活热水及压缩空气动力的需求，同时改善当地电网的电源结构和调峰性能，实现经济效益与绿色效益共赢。按照传统模式，这四种能源产品需要建设不同的能源供

40、给站。但是,四联供分布式能源中心可以肩负一个“综合能源加工厂”的功能，通过消耗单一类型的能源天然气，一站式解决园区的能源供应。项目规划建设10x4.4兆瓦燃气内燃机组，一期建设规模为5x4.4兆瓦燃气内燃机组，余热利用设备采用5台烟气热水型溪化锂机组，单机制冷、制热量分别为3490千瓦、3478千瓦。同时，采用了4台离心式冷水机组、3台燃气热水锅炉及与水蓄冷、水蓄热系统作为调峰设备，用以储蓄能量，调节能源消费波峰波谷。在夜间运行时，分布式供能系统制取的冷水、热水存储到储水罐，到白天向迪士尼乐园供冷、供热，这大幅度提高了分布式供能系统运行小时数，提高了绿色能源利用率。项目年发电量1.12亿千瓦时

41、；年供冷量39.9万吉焦，其中通过余热年供冷量25.3万吉焦；年供热量15.3万吉焦，其中通过余热年供热量9.89万吉焦；年压缩空气供应量4138万标准立方米；发电效率45.4%,电冷比、电热比均为1.12.一次能源综合利用效率达到85.9%。基于智能优化控制系统和分布式控制系统，该项目可以更为准确地将能源生产与能源需求相匹配。通过温度传感器、压力传感器和超声波流量计接收装置，对总管网水温、水压变化进行实时监控，并将这些监控数据实时传输到集中控制系统。进而，基于这些实时数据，对分布式能源站的各种不同设备进行集中控制和优化协调，对园区能源需求变化做出及时响应。此外，通过大数据分析，还能提前预测园

42、区的能源需求，给出各主要设备的最优经济运行方案，实现能源生产与需求的最优匹配。资料来源:新华网(2017),中国能源网 多能互补。分布式能源可以根据用户的地理位置、资源禀赋、消费特征等，将风能、太阳能、天然气、氢能、生物质能等不同类型的能源进行优化组合，提高能源系统的综合利用效率。专栏14贵安多能互补项目，贵州贵州省贵安云谷多能互补项目采用1种清洁能源+3种再生能源，即天然气热电冷三联供和水源热泵、太阳能光热、压缩空气储能等4种能源，按照“以热定电”“并网不上网”的原则，为总建筑面积约50万平方米的建筑物提供夏季制冷、冬季制热、全年生活热水以及电力等能源需求，项目设计总冷负荷15165.4千瓦

43、，设计总热负荷13303.9千瓦，总发电功率2.8兆瓦。与常规中央空调系统、锅炉供热系统相比，制冷总装机容量减少约45%55%,电力装机容量减少约30兆瓦，与设置分体空调相比可减少电力装机容量约70兆瓦。根据计划，到“十三五”末，贵安将建设完成10座多能互补分布式能源站和一个智慧能源管理中心，满足43平方千米的科技新城多种能源需求。资料来源:人民网(2017),贵安新区建设国内首座“1+3”多能互补分布式智慧能源站 余热余压利用C钢铁、有色金属、化工、水泥、陶瓷等行业存在大量的副产热能和压差资源，包括焦炉气、高炉气、转炉气、烟气、高炉炉顶压差16 e B- a卜OCM山一a。山 0等。比如碳素

44、厂燃烧炉排出的大量高温烟气，温度约850900摄氏度C通过废热和余压利用，为生产及生活供热、供电、制冷，既能戒少能源的消耗、提高能源利用效率，也能减少污染物排放，是工业企业节能减排的重要举措。(三)低碳清洁分布式能源可以促进从以化石能源为主的集中式能源系统向更清洁、更多元化的能源系统的转变，包括使用风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等可再生能源以及天然气等低碳能源。这能带来很多好处，既有直接的，比如提供了一种清洁的发电方式；也有可能是间接的，比如为可再生能源并网提供灵活性产 降低空气污染物排放。与以煤为主的集中式电力系统相比，分布式能源可以大幅减少SO2、NoX和粉尘的排放。因为天然气发电

45、的排放要低得多，而风电和太阳能在当地则是零排放C比如，上海中心大厦项目每年减少SO2排放38吨；贵州贵安智慧能源项目每年减少SO2排放498吨，粉尘249吨。现代分布式能源系统还可以避免传统生物质燃料使用带来的颗粒物排放问题(REN21,2016)。 减少碳排放。通过使用低碳或零碳燃料，分布式能源可以减少C02排放。可以减少供热和制冷的碳排放也是分布式能源的众多优势之一：供热占全球能源有关Cd排放的30班这其中的一半热量用于建筑(IEA,2014c)0通过使用天然气(沼气、生物质气)热电联供或低碳电力，可以有效减少热能需求引起的碳排放。例如，上海中心大厦分布式能源项目、贵州贵安多能互补项目和上

46、海迪士尼乐园分布式能源站每年分别可以减少Cc)2排放4855吨、61464吨和75542吨。F需要指出的是，有多种方式可以提供灵活性，包括需求侧措施、储能、电网建设和灵活性发电资源。对于发电机组，包括燃煤在内的大型发电机组也能提供灵活性。 减少化石能源的消耗C通过使用可再生能源和清洁能源，分布式能源可以减少化石能源的消费，也减少了由于化石能源开采、运输等带来的生态环境破坏和能源消耗。例如，上海中心大厦分布式能源项目、贵州贵安多能互补项目和上海迪士尼乐园分布式能源站每年分别可节约标煤1890吨、24884吨和21883吨。专栏15美国能源部分布式能源资源项目2001年，美国能源部启动了一项分布式

47、能源资源项目。该项目的目标是开发并促进住宅和工业领域采用多种成本竞争的综合分布式发电和热能技术，提高发电、交付和使用效率，提高电力可靠性，同时减少对环境的影响。为了实现这一目标，该项目进行了研究，改进了微型涡轮机、先进的往复式发动机和工业涡轮机以及先进的热技术。该项目的重点是提高设备的效率和集成度。该项目建立了制造商、能源服务供应商、项目开发人员、州及联邦机构、利益集团和消费者之间的伙伴关系。研发工作集中在两个主要领域：技术开发，以及终端使用系统和集成。此外，该项目还涉及分销部门的数字化和需求侧管理。这个项目取得的成就包括：低排放涡轮机的最终设计及现场测试；三个能效比为1.4的可逆式热泵的安装；一个先