国外分布式能源发展现状.docx

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国外分布式能源发展现状

国外分布式能源发展现状

一、分布式发电概况

分布式发电是指位于用户所在地附近的，所生产的电力除由用户自用和就近利用外，多余电力送入当地配电网的发电设施、发电系统或有电力输出的多联供系统。

分布式发电形式多种多样，因资源条件和用能需求而异，发电方式包括三大类：

1、天然气分布式能源，主要是热电联产和冷热电多联供等；2、可再生能源分布式发电：

主要包括小型水能、太阳能、风能、生物质能、地热能等；3、废弃资源综合利用，涵盖工业余压、余热、废弃可燃性气体发电和城市垃圾、污泥发电等。

由于发达国家的热电联产主要采用天然气在用户端或靠近用户区域发电供热，故均被纳入分布式能源。

“国际热电联产联盟”已将其名字更改为“国际分布式能源联盟”WADE（WorldAllianceDecentralizedEnergy），Decentralized在英文中强调了分散化或非集中化的含义，是受到“互联网革命”去中心化的影响，而Energy强调并非单一供电，能源就地供应的种类可以是多样性的。

但该组织更加侧重天然气为燃料的分布式能源，兼顾了燃煤的热电联产，未覆盖中小水电等可再生能源发电。

据统计，世界主要国家及地区的热电联产（CHP）2006年装机容量已达到32,920万千瓦（表-1）。

美国将分布式能源称为（DistributedEnergy）或DER（DistributedEnergyResources），Distributed虽然也是指“分布式”，但是更多地应用于互联网式的分布信息处理分散化的扁平式解决方案，显示了能源行业受到互联网革命的启迪，暗喻了这些分布在用户端或资源现场的系统是相互联系或相互连接的，更向一个网络化的能源系统。

加入Resources一词，反应了人们将阳光普照的可再生能源和分散化的废弃资源视为一种资源，充分涵盖的可再生能源和废弃能源资源的分散化利用。

全球分布式风电2008年装机容量达到0.4万千瓦（表-2）。

2010年底，全球光伏发电装机总量高达3,950万千瓦（表-3），其中日本、欧洲等地分布式光伏发电位居世界前列。

国外分布式能源的发展主要是通过支持市场化的独立发电商（IPP）和能源服务商（ESCO）为用户提供了专业化的能源服务与节能服务，因地制宜、因需而异、因势利导，建设个性化的能源梯级利用设施，转变了传统低效的所谓“集约化”、“规模化”的能源生产供应模式，直接对社会分工进行了重构，为未来不断提高能源利用效率和大量利用可再生能源，吸引更多企业和个人参与清洁能源供应和提高能效，推动信息技术与能源系统的整合优化进行了制度设计和法律保障。

美国、欧洲和日本在先进的分布式发电基础上推动智能电网建设，为各种分布式能源提供自由接入的动态平台；为节能和需求侧管理提供智能化控制管理平台；为高效利用天然气冷热电联供梯级利用；为因地制宜地利用小水电资源、生物质资源及可再生能源；为清洁回收利用各种废弃的资源能源来增加电力和其他能量供应提供支撑。

美国和西欧目前基本不再建设大型电源及大型能源设施，正是这些依附于用户终端市场的能源梯级利用系统、可再生能源系统和资源综合利用系统，将他们的能源利用效率不断提高，排放不断减少，能源结构不断优化。

美国分布式发电方式包括天然气多联供、中小水能、太阳能、风能、生物质能、垃圾发电等等。

2000年美国商业、公共建筑热电联产980座，总装机490万千瓦；工业热电联产1,016座，总装机4,550万千瓦，合计超过5,000万千瓦。

到2003年，热电联产总装机5,600万千瓦，占全美电力装机7%，发电量占9％。

2010年这一类的分布式总装机容量约为9,200万千瓦，占全国发电量14％。

根据美国能源部规划，2010-2020年将再新增9,500万千瓦装机容量，占全国发电装机容量29％。

美国的分布式发电以天然气热电联供为主（图-1），年发电量1,600亿千瓦时，占总发电量的4.1％。

美国能源部积极促进天然气为燃料的分布式能源系统，利用这些系统为基础发展微电网，再将微电网连接发展成为智能电网。

图1—美国可再生能源电力构成（不含水电）

来源：

EIA-annualenergyoutlook2011withprojectionsto2035

EIA《美国2011能源展望》指出，2011年到2035年，美国居民以及商业用于购买分布式能源设备、发电系统和建筑节能方面将新增110亿美元的投资。

分布式能源的应用包括采暖、通风、空调、水、暖气、照明、烹饪、制冷等，分布式能源平均增长率约0.6%。

与2009年相比，能源消耗增长了1.5%，主要是用电和办公室设备耗能（图-2）。

美国商业分布式能源系统装机容量将从2009年的190万千瓦增加到2035年的680万千瓦。

在分布式能源系统中微燃机以每年16%的速度增长。

在税收优惠的政策激励下，风电增长速到达到11%，预计2035年，可再生能源占分布式能源供应的50%。

图2-商业用分布式能源情景预测

来源：

EIA-annualenergyoutlook2011withprojectionsto2035

根据《美国2011能源展望》分析，从2009年到2035年，制造业企业的能源消耗将从65%增长到71%，但农业、矿业和建筑业等非制造业企业的能源消耗比例将减少2%。

另外，化工产业的能源消耗比例将下降4%（图-3）。

图3—2009-2035年美国工业能源消耗（万亿英热单位）

来源：

EIA-annualenergyoutlook2011withprojectionsto2035

美国热电联产技术以内燃机、蒸汽轮机、燃气轮机为主，约46%的热电联产项目采用小型内燃机，燃气-蒸汽联合循环占项目数量的8%，占分布式发电总装机容量53%（图-5）。

图4-美国分布式发电的燃料特点

来源：

EEA,Inc.分布式能源建设数据库

图5-美国分布式发电的技术特点

来源：

EEA,Inc.分布式能源建设数据库

（1）热电联产

据美国能源部数据统计，从1998年到2006年，美国分布式热电联产规模翻了一番，装机容量从4600万千瓦增加到8500万千瓦（图-6），占全国总装机容量的7.8％，分布式发电站数量达到6000多座，年发电量1600亿千瓦时，占总发电量的4.1％。

其中，以天然气为原料的热电联产装机容量达到6180万千瓦，占热电联产总装机容量的73%；天然气项目占热电联产总数量的69%。

美国各州的热电联产装机容量分布差异较大，目前主要分布在德克萨斯州、加利福尼亚州、路易斯安那州、纽约州，这四个州的热电联产装机容量均超过500万千瓦（表-4）。

图6-美国热电联产累计装机容量变化

来源:

EEA/ICFInternational

表4-2010年美国热电联产装机前十名的州

来源：

EnergyandEnvironmentalAnalysisInc./ICF网站统计

（2）分布式风力发电

装机容量100千瓦以下的风电机组称为小型风电，主要用于居民用电。

美国2008年小型风电新增装机容量为1.73万千瓦，小型风机装机总量达到8万千瓦（图-7）。

美国的分布式风力发电主要用于家庭、农场、小企业、工厂、公共设施和学校。

图7-美国小型风电装机情况

来源：

AmericanWindEnergyAssociation

（3）分布式光伏发电

自2005年能源政策法提出屋顶光伏发电项目减免30%的初装费后，美国光伏发电市场发展迅速（图-8）。

目前，分布式光伏发电和风力发电都享有为期8年的30%联邦投资税收优惠政策。

图8-美国屋顶光伏装机情况

来源：

AmericanWindEnergyAssociation

（4）生物质发电

目前，美国生物质发电主要用于现存配电系统的基本发电量。

2003年美国生物质发电装机容量约为970万千瓦，占可再生能源发电装机容量的10%，发电量约占全国总发电量的1%。

2008年美国有350座生物质发电站，生物质发电的总装机容量已超过1,000万千瓦，单机容量达1-2.5万千瓦，占美国可再生能源发电装机的40%以上。

据美国能源部生物质发电计划的目标是到2020年实现生物质发电的装机容量为4,500万千瓦，年发电2,250亿-3,000亿度。

2、美国支持分布式发电的相关政策

美国支持分布式发电的优惠政策如下：

（1）减免分布式发电项目部分投资税；

（2）缩短分布式发电项目资产的折旧年限；

（3）简化分布式发电项目经营许可证审批程序。

3、美国分布式能源的发展前景

按照“分布式发电2020年纲领”目标，到2020年，在美国分布式发电将成为商用建筑高效使用矿物能源的典范，通过能源系统的调整，将极大地推动经济增长和提高居民生活质量，同时最大限度地降低污染物的排放量。

根据EIA《美国2011能源展望》的分析：

在基准政策情景中，商业用分布式发电装机容量从2009年的190万千瓦增长到2035年的680万千瓦。

在强化政策情况中，2035年分布式发电装机容量将增长至980万千瓦。

基准政策情景中，微型涡轮机是分布式发电技术中增长最快的，年平均增长速度为16%。

在强化政策情景中，受税收减免政策影响，商业部分风电装机每年增长11%，比参考情况年增长的2倍还多（图-2）。

在2035年，强化政策情景中可再生能源占所有商业分布式发电的50%，而基准政策情景中可再生能源占比小于35%。

预计可再生能源发电的装机容量从2009年的4,700万千瓦增加到2035年10,000万千瓦，其中增长幅度最大的时风电装机容量，风电装机容量于2012年将达到1,820万千瓦，但2012-2035年增速放缓，新增风电装机容量仅为690万千瓦。

太阳能发电装机容量占可再生能源发电装机的比例将从2009的2%增至2035年的5%，发电量将从2009年23亿千瓦时提高到2035年168亿千瓦时。

生物质发电的装机容量将从2009年700万千瓦增加到2035年的2,020万千瓦，在可再生能源电力中的占比从15%提高到20%（图-9）。

图9-2009-2035年可再生能源电源结构

来源：

EIA-annualenergyoutlook2011withprojectionsto2035

目前，美国能源部认为美国分布式发展的潜力还有11,000-15,000万千瓦，其中工业领域CHP潜力为7,000-9,000万千瓦，商业及民用领域CHP潜力为4,000-6,000万千瓦。

同时，美国还制定了大力推广热电冷联供技术（CCHP）应用的战略目标。

日本分布式发电现状、政策和前景

来源：

中国能源网 作者：

何海婷

1、日本分布式发电现状

日本的分布式发电以热电联产和太阳能光伏发电为主，总装机容量约3,600万千瓦，占全国发电总装机容量13.4％。

其中商业分布式发电项目6,319个，主要用于医院、饭店、公共休闲娱乐设施等；工业分布式发电项目7,473个，主要用于化工、制造业、电力、钢铁等行业（图-10）。

（1）热电联产  

近年来，日本分布式能源发展较快，其中热电联产装机容量超过过去20年的总和。

2006年，日本热电联产装机容量达到870万千瓦，占日本电力装机4%。

其中，以天然气为原料的热电联产装机容量达到450万千瓦，占热电联产总装机容量的51.2%（图-11）。

（2）分布式光伏发电

日本光伏分布式发电应用广泛，不仅用于公园、学校、医院、展览馆等公用设施，还开展了居民住宅屋顶光电的应用示范工程。

2006年底，日本光伏发电累计装机容量达到201.7万千瓦，其中户用光伏系统安装量36万户，累计装机容量达到125.4万千瓦，位居全球第一。

截至2009年底，日本光伏发电装机总量达到297.7万千瓦，其中户用光伏系统装机容量占比约80%（表-6）。

2、日本支持分布式发电的相关政策

日本制定了相关的法令和优惠政策保证该项事业的发展，有条件、有限度的允许这些分布式发电系统上网，通过优惠的环保资金支持分布式发电系统的建设。

优惠政策包括以下几点：

（1）对城市分布式发电单位进行减税或免税。

建成分布式发电的项目第一年可享受30%安装成本折旧率或7%免税；总投资的40%至70%部分可享受低息贷款（每年利率2.3%）；免除供热设施占地的特别土地保有税和设施有关的事业所税；区域供热工程费用、供热的固定资产税、区域供热用折旧资产税等给予优惠。

（2）鼓励银行、财团对分布式发电系统出资、融资。

针对区域供热系统需要大规模投资，日本有关金融机构长期施行通融资金、低利息等制度。

（3）修订《电力事业法》在内的一系列放宽管制的办法出台，允许非公共事业类的供应商对需求大的用户售电，而在以前，该项售电业务通常被电力公司所垄断。

并规定新建和改建30,000m2以上的建筑物必须纳入到城市分布式能源系统中。

3、日本分布式能源的发展前景

日本政府在2003年出台的《能源总体规划设计》中就系统阐述了发展、普及使用分布式能源燃料电池、热电联产、太阳能发电、风力、生物质能和垃圾发电的目标。

其中热电联产的目标是到2010年实现装机1,000万千瓦。

2008年3月，日本经济贸易产业省（METI）预计到2030年日本热电联产装机容量将可能达到1,630万千瓦，接近2006年的2倍。

据国际分布式能源联盟（WADE）对日本能源供需前景的预测，到2030年日本分布式发电比重将达到总发电量的20%。