市場(chang)優先(xian)的(de)(de)(de)方式(shi)包括(kuo)配電(dian)系統(tong)運(yun)營商和輸電(dian)系統(tong)運(yun)營商不能運(yun)營電(dian)動汽車充(chong)電(dian)站或電(dian)池等(deng)儲能設備;根(gen)據市場(chang)原則(ze)采購輔助(zhu)服務等(deng)。本報(bao)告對中國分(fen)(fen)布(bu)式(shi)可(ke)(ke)再(zai)生能源的(de)(de)(de)現狀和德(de)國與歐盟的(de)(de)(de)相(xiang)關(guan)經(jing)驗進行(xing)了(le)(le)梳理,表明分(fen)(fen)布(bu)式(shi)能源的(de)(de)(de)使用的(de)(de)(de)技術可(ke)(ke)行(xing)性與經(jing)濟有(you)利性,而實現的(de)(de)(de)前提是建(jian)立一個可(ke)(ke)行(xing)的(de)(de)(de)監管框架(jia)。根(gen)據德(de)國與歐盟的(de)(de)(de)經(jing)驗,為減(jian)少可(ke)(ke)再(zai)生能源接入在我國配電(dian)網的(de)(de)(de)障礙,本文提出了(le)(le)一些建(jian)議。
中德(de)均致(zhi)力于達成《聯合國氣(qi)候變化(hua)(hua)框架公約》框架內(nei)的(de)《巴黎協定》。《巴黎協定》不僅承認(ren)全(quan)球變暖的(de)威(wei)脅是真實存在(zai)的(de),它(ta)還首次讓幾(ji)乎(hu)所(suo)有國家為同(tong)一個目(mu)標:“把全(quan)球平均氣(qi)溫上升幅度控制(zhi)在(zai)前工業(ye)時期水平之上的(de)2攝氏(shi)度以(yi)內(nei),并將全(quan)球氣(qi)溫上升控制(zhi)在(zai)前工業(ye)化(hua)(hua)時期水平之上的(de)1.5攝氏(shi)度以(yi)內(nei)”而采取雄心(xin)勃(bo)勃(bo)的(de)努力對抗氣(qi)候變化(hua)(hua)。
為(wei)了實現這(zhe)個目(mu)標,能(neng)源系統需(xu)要(yao)以(yi)可再(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)能(neng)源為(wei)基礎(chu)向(xiang)可持續方向(xiang)轉變(bian)。中德兩(liang)國可再(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)能(neng)源應(ying)用和擴(kuo)展的起(qi)點有所(suo)不同。自(zi)能(neng)源轉型(xing)(xing)之初,德國依靠大量的小型(xing)(xing)可再(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)能(neng)源項目(mu),這(zhe)主要(yao)歸功于(yu)(yu)德國政府2010年提(ti)出的“能(neng)源轉型(xing)(xing)”口(kou)號以(yi)草根運動(dong)的形式在公民社(she)會中發(fa)揮強有力的作用,還歸功于(yu)(yu)其(qi)高人(ren)口(kou)密度和《可再(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)能(neng)源法》對補(bu)貼電(dian)價支持下的有限(xian)財政手(shou)段。而中國,迄今為(wei)止選擇的方式主要(yao)是建設(she)大型(xing)(xing)可再(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)能(neng)源電(dian)力機(ji)組,尤其(qi)是在其(qi)西(xi)部(bu)地區。
中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)的(de)經(jing)濟中(zhong)(zhong)(zhong)心及其能源密(mi)集型消(xiao)費群(qun)主要集中(zhong)(zhong)(zhong)在(zai)東部(bu)沿海地區。按照目(mu)前在(zai)西部(bu)建設大型電(dian)力機組以及中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)至(zhi)2030年非(fei)化石燃料占電(dian)力生產50%的(de)目(mu)標,大量可再生能源產生的(de)電(dian)力將必須從(cong)西部(bu)輸送到東部(bu)。
近年來,為了優化東(dong)部地區(qu)的(de)自然資源利用(yong)、通過減少(shao)輸送(song)損失提高電力(li)(li)系統效率,我國(guo)開始討論在人口密集的(de)東(dong)部地區(qu)增加分布式(shi)可再生能(neng)源數量。但想建造分布式(shi)可再生能(neng)源電力(li)(li)機組的(de)公司面臨著巨大的(de)不確定(ding)性,電力(li)(li)機組與電網連(lian)接(jie)是主要難題之一(yi),尤其是技術和監管需符合(he)的(de)要求缺乏透明度(du)。
本報告對(dui)中國分布式(shi)可(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)源的(de)現(xian)(xian)狀(第一章(zhang)(zhang))和德國與歐(ou)盟的(de)相關經驗進(jin)行了梳(shu)理(第二(er)章(zhang)(zhang)),表明(ming)分布式(shi)可(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)源的(de)使用的(de)技術(shu)可(ke)(ke)行性(xing)與經濟有(you)利性(xing),而(er)實現(xian)(xian)的(de)前(qian)提(ti)(ti)是建立一個可(ke)(ke)行的(de)監管框架。根(gen)據德國與歐(ou)盟的(de)經驗,為(wei)減少(shao)可(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)源接入在(zai)我國配(pei)電(dian)網的(de)障礙(第三(san)章(zhang)(zhang)),本文提(ti)(ti)出(chu)了以下幾點建議:
1.德國已證明分(fen)布式可再生能(neng)源接(jie)入的(de)技術(shu)解(jie)決方案(an)是成功(gong)的(de),該方案(an)可以直接(jie)在中(zhong)國應用。
2.監管體系不僅需要引(yin)入可再生(sheng)能(neng)源(yuan)的強制并網和優(you)先調度,同時考慮到(dao)配電(dian)系統運(yun)營商(shang)能(neng)發揮更積極的作用,還需要引(yin)入透明的電(dian)網規范與條例(li)。
3.引入(ru)以最(zui)優(you)次序法(fa)為原(yuan)則的市場結構(gou),從(cong)而保證接(jie)入(ru)有成本(ben)效益的分布式可再生能源。
圖1:截止(zhi)2019年5月,中國國家(jia)電(dian)網(wang)(wang)公司的電(dian)網(wang)(wang)區域(yu)內分布(bu)式光(guang)伏(fu)裝機容量已達到53.2吉瓦(wa)
德(de)國的(de)氣候目標是在2030年前電力系統的(de)可再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)比(bi)例(li)達到65%。在可再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)型下,德(de)國能(neng)源(yuan)消費的(de)可再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)比(bi)例(li)從(cong)1990年的(de)4.6%上(shang)升(sheng)至2018年的(de)約38%。
圖2:德國1990-2018年能源消(xiao)費的(de)可再生(sheng)能源占比
圖3:2017年(nian)光伏(fu)(fu)能源的裝機容量(左)與陸上(shang)風能(右(you))的電壓等級(ji)占比(低電壓:400伏(fu)(fu),中電壓:10/20/30千伏(fu)(fu),高電壓:110千伏(fu)(fu))
由圖三可見,超過一半(55%)的光伏能源(yuan)接入(ru)低(di)電(dian)壓電(dian)網(wang),僅4%的風力能源(yuan)接入(ru)高電(dian)壓電(dian)網(wang)。
分(fen)布式可再(zai)生(sheng)(sheng)能源持續(xu)增(zeng)長的(de)比(bi)重使(shi)更多的(de)電(dian)力進入配(pei)電(dian)網(wang),從而使(shi)配(pei)電(dian)網(wang)在電(dian)力系統的(de)作用(yong)發(fa)生(sheng)(sheng)了(le)重要(yao)變化。在德國,分(fen)布式可再(zai)生(sheng)(sheng)能源的(de)電(dian)量若沒(mei)有在本地消(xiao)耗(hao),將以反向電(dian)流的(de)方式從低壓(ya)電(dian)傳輸至高壓(ya)電(dian)。
圖(tu)4:分(fen)布式(shi)可再生能源使(shi)輸電(dian)系統運營商(shang)(TSOs)和(he)配電(dian)系統運營商(shang)(DSOs)轉(zhuan)換角(jiao)色(se)
圖5:電網(wang)運(yun)營商在(zai)管理電網(wang)上有四個主要的供給端工具(ju)
1.與系統有關的(de)(de)措施,如(ru)電網中的(de)(de)開關操作;
2.與(yu)市場(chang)相關的措施,如重(zhong)新調度(對傳統發電廠的調增(zeng)和調減);
3.合同式啟動后備電廠,以彌補調(diao)度(du)容量的不足;
4.以(yi)經濟補(bu)償的方式減少(shao)使用可再(zai)生能源電(dian)力。
如(ru)風能(neng)和太陽能(neng)等多樣的(de)(de)可再生能(neng)源數量增長催生靈活性的(de)(de)需求(qiu)增長。圖六顯示德國電力(li)市(shi)場能(neng)夠有效(xiao)滿足大(da)部分的(de)(de)靈活性需求(qiu)。
圖(tu)6:2011-2018年靈活性需(xu)求的(de)增長(灰(hui)色(se):電力平衡的(de)需(xu)求;綠色(se):當天交(jiao)易量(liang))
圖七(qi)介紹了歐洲(zhou)新立法(fa)的一些(xie)主要(yao)發展。
以消(xiao)(xiao)(xiao)費(fei)者為(wei)主的市場模型:1、消(xiao)(xiao)(xiao)費(fei)者權(quan)利強化,能夠作出明智的選(xuan)擇;2、弱(ruo)勢消(xiao)(xiao)(xiao)費(fei)者得到保障;3、消(xiao)(xiao)(xiao)費(fei)者擁有電(dian)力或儲存設(she)備,能向(xiang)市場提供他們的靈活性(xing);4、消(xiao)(xiao)(xiao)費(fei)者也能聯(lian)合行(xing)動(dong),如:成為(wei)能源共同體。
需求可以(yi)靈(ling)活性:1.規定(ding)的零售電價應逐步淘汰;2.推(tui)出智能電表和簽訂(ding)動態電價合(he)同的權利;3.引入獨(du)立的聚合(he)商(shang);4.要求配電系統運營商(shang)提供靈(ling)活性服務。
市(shi)場(chang)優(you)先的方式(shi):1.配電(dian)系統(tong)運(yun)營商(shang)和(he)輸(shu)電(dian)系統(tong)運(yun)營商(shang)不能運(yun)營電(dian)動汽(qi)車充電(dian)站或電(dian)池等儲(chu)能設備;2.根(gen)據市(shi)場(chang)原(yuan)則采(cai)(cai)購輔助(zhu)服務(wu);3.配電(dian)系統(tong)運(yun)營商(shang)和(he)輸(shu)電(dian)系統(tong)運(yun)營商(shang)應透明地、以市(shi)場(chang)為導向地進行采(cai)(cai)購,不得歧視(shi)某些市(shi)場(chang)參與者,如消(xiao)費者。
圖7:歐盟冬季一攬子計劃的主(zhu)要(yao)內容概要(yao)