剖析分布式能源为何未能在日本充分普及？-北极星电力新闻网

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在这篇文章中，笔者将就如何普及分布式能源系统进行评析，其中重点剖析十年前分布式能源为何未能在日本充分普及，以期对相关产业及企业有一些启发。

(1)构建“供需互通”的新一代能源系统

在未来相当长的时间里，可再生能源是否可以为人类提供足够的电力需求?

对于上述问题，一个共识性的答案是：这在很大程度上取决于需求侧的用电意识培养及执行。换言之，用电意识不同，其结果也会有很大的差异。

就笔者了解，日本的电力公司现行的供给责任体系基于两个前提条件：一是，在经济高度成长时期，按照需求侧的需求量进行供给;二是，能源消费的主体以大规模产业为主——也就是说，这种供给责任体系是从发展经济、将需求侧的需求作为至高无上的目标——这样一种思考模式出发的。

然而，我们无法否认更无法回避的一个事实是：随着化石燃料埋藏量逐年减少，现行的能源供给责任的模式终究会在未来某一天无法持续。到那个时候，人们如要保持象今天一样的生活状态，必然需要付出巨大的代价。因此，我们的当务之急便是要改变对能源价值观的理解。

笔者所说的“能源价值观的转变”，指的是在现行能源供给责任体系无法继续的情景下，从现在的需求侧与供给侧分头而治的能源系统中脱离出来。这个观点的提出，是基于这样的考量——以可再生能源为基干的能源系统，其实质是需求侧要兼备对应供给侧各种变化的灵活性。举例来说，智能电表的普及，显著提高大电网送电网络的智能化，同时，这种智能化又让“需求侧了解供给侧-供给侧理解需求侧”这种理想化的供需互相沟通变为现实。通过这样的实践，可以将一般用户的视点引入至今为止以供给侧和大规模用户的互动关系为基础的“大电网系统”价值观之中。

(2)2000年初期日本缘何未能普及分散型能源系统

2000年初期，日本也曾积极推动建立分布式能源系统。其背景主要有两个。一是，日本自1995年实施电力自由化以来，经过数年的发展，分布式能源这一新的商机被市场看好并接纳;二是，随着1997年《京都议定书》的签订，人们对利用可再生能源的期待大大提高。不过，在其后的日子里，由于在推行电力自由化和可再生能源普及措施方面有些滞后，市场对发展分布式能源系统的期待也随之降温。分布式能源系统在日本未能真正普及起来。

显然，分布式能源系统未能在日本风生水起，说到底还是因为这个新鲜事物本身在当时的条件下还有诸多“缺陷”。与其他积极主张发展分布式能源系统的拥护者一样，笔者认为日本当时未能普及分布式能源系统至少有以下几个重要理由。

其一，分布式能源系统的技术发展未成熟。举例来说，如今太阳能光伏发电效率已经超过了15%，而在2000年初期，发电效率只有10%多一点。从太阳能光伏的发电成本看，十几年前是80日元/kWh，而现在只有40日元/kWh(仅为当年的一半)。再例如，十几年前，聚合物电解质型燃料电池(PEFC)的售价是现今价格的几倍，而发电效率却比现在还要低10%。还有，三联供技术最近几年也有显著提高，这是因为最近燃气内燃机的发电效率一直在提升。而在十几年前，利用三联供分布式能源系统的项目，只有在热能可以充分利用的情况下才有经济效益。

其二，当时人们对系统化以及控制功能的重要性缺乏理解。最近的分布式能源系统，大多是将多种技术进行组合，通过电脑系统来完成控制。这个系统除了兼备提供节能服务的“可视化”功能以及设备管理功能之外，还可将能源•管理•系统形成一体进行整备，供需一体的能源系统正在逐步成为现实。而在2000年初期，互联网出现在人们的日常生活和生产活动中也仅仅5年左右的时间，与今天相比，当时对于网络控制的理解以及技术水平还显得非常稚嫩。

其三，对于可再生能源的合理使用方法缺乏理解。首先，就太阳能光伏发电来说，在住宅或工厂的屋顶上安装光伏发电装置不需要占用土地，更便于推广。大概早于日本十年，德国通过固定价格收购制度大规模地普及了太阳能光伏发电。在德国，太阳能光伏发电更多采用的是被称为“屋顶太阳能”的方式，即将光伏板等装置安装于建筑物的屋顶上，而并非采取占用土地建设太阳能光伏电站的方式。由于太阳能光伏发电发出的是低压电，与其将其接入高压并入大电网，不如将其供给住宅或工厂使用—这个方式更为合理。

在拥有广袤农田的巴西及美国等国家，可以利用甘蔗或者玉米等农作物来制造生物质能源。而在日本，由于没有多余的土地种植这些农作物，将农作物转化成能源这一做法不可行。因此，在日本更多的是利用生活垃圾，家畜排泄物，污水处理厂污泥及废弃的一些材料来制造生物质能源。而这些循环性资源的处理大多由地方政府掌控，因此，在日本要想做生物质能源项目，必须建立起一个与地方自治体合作的项目模式。

最近三年，笔者参与了中新天津生态城可再生能源专项计划的制定工作，并后续为一些可再生能源项目落地提供技术支持。中新天津生态城是正在建设中的具有先进理念的低碳城市。在制定可再生能源专项计划时，我们曾提议利用三联供技术构筑分布式能源系统。以区域内的下水污泥和废纸等为原料加工制成沼气，同时调配天然气以作为沼气的补充，提供三联供系统所需的燃料。根据我们当时的测算，生物质所产生的能源可以满足生态城内35万人口所需能源的4-5%。

风力发电是目前世界范围内最为普及的可再生能源。在丹麦，有20%的电力需求依靠风力发电提供，风电成为整个能源供给体系的主干。从整个世界发展趋势看，大型风电场已迈入10万kW级时代。中国也正在建设设备容量达100万kW的集中型风力发电场。但是，考虑到生活在大型风车附近的压抑感，低周波噪音等问题，风电场只能建立在远离居民区的偏远的地方。另外，风力发电的发电规模和输出电量的变动较大，不适合以自发自用的方式利用。出于以上原因，风力发电更适合通过传统的输配电网，与核电、火力发电形成一体提供电力供应。

最近，地热发电在日本的关注度越来越高，地热发电在规模上虽然不及风力发电，但是也应属于较大型发电系统，同时建设地多远离于城市集落，与风力发电同样，应以利用输配电网为基础进行发展。

如果不考虑各种可再生能源资源发电方式的特性，盲目地将所有发电都利用输配电网进行输送的话，便无法发挥各种资源本身所具有的优势。其结果，势必会引发诸如“对可再生能源的投入是一种经济上的负担”之类的论调。

利用可再生能源发电与至今为止的电力供给不同之处首先体现在：我们必须要先想明白“如何对其进行利用”这一点。在经过十几年的实践以后，分布式能源系统中的个别技术和控制系统技术已有了大幅改善，加之我们对可再生能源的利用方法的理解也变得根更加全面。可以说，充分利用分布式能源的优势，解决能源供给的各种问题的时代已经到来。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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