国外分布式能源系统的发展现状
2012-07-16   来源:中国工业节能减排网  浏览次数:

  在世界饱受能源紧缺问题困扰的情况下,丹麦通过推广应用分布式能源系统,不仅大幅提高了能源效率,而且实现了能源独立,这种成功经验值得全球各国借鉴。分布式能源系统是指将能源系统以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户端,来双向传输冷、热、电能。由于可以提高能源利用率和供电安全性,实现按需供能以及为用户提供更多选择,分布式能源系统成为全球电力行业和能源产业的重要发展方向。

  推广分布式能源系统,丹麦成各国效仿楷模

  约翰麦凯恩和巴拉克奥巴马在对美国能源未来再度发表见解之前,他们或许应该走访丹麦。后者实现了能源独立,是其他国家只能梦想的事情。尽管2006年欧洲能源进口总量增长了2.4%,但丹麦能源进口量同比下降了8%。美国能源部的现代化电网工程项目负责人Steve Pullins 认为:“丹麦是美国应该效仿的楷模。”

  丹麦是如何做到这一点的呢?是通过大力推广分布式能源系统。与传统的“集中式”能源系统不同,分布式能源系统依靠在能源消费地区附近安装太阳能电池板或燃气轮机等小型发电设备来有效补充或取代集中供电系统。消费者不仅可以从电网上购电,而且可以向电网销售电力。例如,安装太阳能电源板的家庭可以将未消费的电力销售给电网,从而增加供电总量。

  在分布式能源系统中,需求回馈、消费方调控和能源储存等其他相关技术预计将发挥同等重要的作用。分布式能源系统的主要功能是所谓的“智能测量”,这项功能可以使电力实现双向传输。

  减少能源损耗,实现资源利用最大化

  分布式能源系统的能源利用率远远高于多数国家依靠大型主要电站将电力从发电厂向终端用户单向传输的集中供电系统。发电厂最终只能将燃料能源燃烧产生的1/3热能转化成电能,而近50%的热能流失,传输环节损耗近10%的热能。

  而且,当前20%的发电装机容量只用于满足用电高峰期的需求。因此,这些发电机组运行时间仅占全部机组运行时间的5%,发电量仅占发电总量的1%。由于只依靠几条主要线路传输电力,集中供电系统的供电线路拥堵问题日益凸显。电力供应过剩迫使公用事业单位依靠污染性更高和效率更低的能源发电来满足用电高峰期需求,而不是简单地将剩余电力从需求量低的市场重新配送至需求量高的市场,从而造成能源利用率更为低下。

  在2005年,分布式能源系统发电量约占丹麦全国发电总量的一半,而碳排放量比上世纪90年代的水平减少了约一半。7月份,丹麦政府宣布计划铺设全球最长的智能化电网基础设施,这将可以使分布式能源系统在不久之后成为丹麦主要的供电渠道。

  丹麦花费了近20年的时间来完成这种转变,但最关键的举措是引入智能或网络测量系统。这要求公用事业单位从消费者手中回购电力,回购电力价格为销售电价的85%。丹麦的成功已使越来越多的政策决策者和能源主管确信需要效仿丹麦模式。

  消除电力企业盈利与消费之间关联性,是成功关键之处

  在美国,分布式能源系统推广面临来自电力企业的阻力。分布式能源供应旨在消除电力企业盈利和电力消费之间的关联性,从而激发电力企业投资研发高效节能技术来推动分布式能源系统建设的热情。改变这种关系甚至比技术创新更为重要。

  清洁能源技术咨询公司Clean Edge的联合创始人Ron Pernick认为:“如果没有公用事业单位参与其中,分布式能源系统推广将很难取得进展。监管机构需要制定一些政策,促使公用事业单位投身分布式能源系统建设。而根本之处在于,消除电力企业盈利同电力消费之间的关联性。”

  同从事多数其他行业的企业一样,电力企业有责任使股东们在一个合理的时间段获取合理的投资回报。分布式能源系统需要在一段漫长的时间内一步步搭建,而且通常需要一段很长时间才能获取可观的投资回报。

  在美国的许多地区,监管机构都是依靠各种退税和激励政策来使电力企业在财务业绩不受影响的前提下去投资研发小功率发电技术。就自治州层面而言,2005年颁布的《能源法》要求到2012年时,所有自治州的建筑物必须配备双向测量和能源管理系统。但至少从目前情况来看,结果差强人意。

  企业、消费者纷纷参与,分布式能源供应前景广阔

  美国西部各州的电力企业已开始将提高能源利用率列为长期资源投资战略中的重要一环。在华盛顿州,电力公司PG&E计划通过投资研发高效节能技术来增强分布式能源系统,通过分布式能源系统来满足未来50%的能源需求。

  其他电力企业正在推出雄心勃勃的计划来推动分布式能源系统建设。总部位于南加州的爱迪生电力公司计划在2013年完成在南加州地区建筑物顶安装250兆瓦太阳能电池板项目。

  与此同时,许多企业和消费者已经率先参与进来。在过去10年中,大幅降低对集中能源系统依赖性的小型企业和消费者数量在以每年33%的速度递增。总部位于美国加州山景城的谷歌公司在其用电高峰期间,利用安装在山景城园区内的1.6兆瓦太阳能电池板来满足30%的电力需求。我们有充分的理由预期其他硅谷企业将竞相效仿。

  停电的代价非常昂贵,尤其是对硅谷地区高科技企业而言。据硅谷地区Larry Owens电力公司估计,一次停电事故将使Sun Microsystems公司每分钟损失100万美元。据惠普公司估计,一次20分钟的停电事故将导致一家电路制造工厂损失3000万美元。

  但是,并非只有全球计算机领域的高科技企业在享受太阳能的优点。去年,美国陆军工程兵团在伊拉克中部地区阳光充足的费卢杰市安装了1000多个太阳能街灯,美军士兵和伊拉克武装叛乱分子曾于2004年在这座城市进行了一场激战。太阳能电池在白天吸收储存的来自大片沙漠地区的光能足以确保太阳能街灯从黄昏到黎明。在过去5年中,伊拉克可能多数时间处于电力供应中断状态。而如今,费卢杰市的街道每晚灯火通明。

  (作者:福布斯,2008.08.07,William Pentland)

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