【深度】分布式供能与区域能源的异与同

3、 同时系数是重要基础参数。

同时系数系统设计负荷在总用户高峰负荷(也就是各用户自己供能时的设计负荷)中所占的比例，因不同用户终端需求高峰在不同时段而产生。区域较大，区内包括的用户种类和数量越多，同时系数越小，设备总投资就越低。同时系数低于0.7-0.8时，所节省的投资已可以与敷设各种管网所额外增加的投资持平。此外，区域较大的好处还有：大设备效率单机高，单位投资低。根据近年工程实例，百MW级DES投资大约7000元/kW左右, 10MW级以下则需1-2万元/kW。

4、昼开夜停16h/d运行，配合电网调峰是满足用户需求，互利双赢的重要创新。

除了过程工业(园区)自己都有专设的24h/d CCHP系统，即自备公用工程单元外，一般工业和建筑物用能的时间特点是：(1)，生活热水只要有一天用量的储存设施，16h/d还是24h/d生产都能够满足;(2)，供冷和热泵供暖白天用DES电、夜间DES主机停运时改用低谷价网电，更经济;(3)，离散制造业所用蒸汽多半16h/d运行，与DES同步，需加班时可启动辅助燃烧器;(4)，无供暖和空调季节仍可调峰供电兼联供热水和蒸汽运行，可使年开工时数加倍、折旧费低。在正在到来的智能电网时代，分时电价不可避免，DES协同电力调峰是互利双赢。这是处于工业化和城镇化的同时推广区域能源和DES的中国能够集成创新的历史机遇。

未来智慧能源网络的基本单元

1、低碳时代一次能源和终端利用的走势。

到本世纪中叶可再生能源成为一次能源的主体。其中可能有近半，即非光伏太阳能、核能、地热、生物质等可用做大型工业园区CCHP的一次能源;另外一半多无需经过热力循环而直接发电利用的是水力、风、光伏、潮汐等。各种可再生能源增速和占比，由新科技突破形成的经济竞争力决定。

未来仍占终端用能三成多的冷、暖、热、蒸汽终端需求是分散的，通过高效的冷热电联供DES/CCHP就地直供的距离是受限的，一次能源中大部分可再生能源也是分散和低能量密度的，这三点决定了大部分从一次能源转换传输供终端利用的供能系统是分布式的。

2、能源转换传输系统演化为智慧能源网络。

集中、单向、垂直的“能源供应系统”将转为分散、双向、扁平化的智慧能源网络，或称能源互联网。借助于互联网、大数据和人工智能技术，目前只管输配的电网将发展成智能电网Smart Grid(简称SG)，成为所有电力的集散、交易的平台和智能调度、控制中枢，从而实现能源和电力的实时供需平衡。因此SG是能源互联网的核心架构。

3、两种类型分布式供能的走势。

覆盖绝大部分工业和建筑物用户的千万个分布式供能子系统DES/CCHP将成为未来智慧能源网络，也就是能源互联网的基本单元。大型DES/CCHP的服务对象为各类工业(及园区)和大型社区，以百MW级的太阳能热发电、小型CHP核电、地热和天然气发电，与集中供暖、区域供冷及热泵技术相结合，将会占新开发区域绝大部分。小型DES/CCHP可以用任何一次能源，规模可以从小于1 MW级到10MW级。主要用于已建成城区能源供应系统的改造升级。以光伏等为主、带储能的小DES没有基于热力循环的CCHP，可用热泵或太阳能光热方式制冷热。由于光伏发电和储能技术不断突破、成本逐年递降，天然气微燃机+余热利用系统将很难与之竞争。

4、与DES和区域能源同步建设微电网是建设智能电网的关键。

可再生能源的分散性决定了一次能源的分布式转换和就地利用。如杰米里˙里夫金所言，欧盟1.9亿个大楼将成为1.9亿座发电厂，但其不可能“孤网运行”而需借助于大电网。可再生能源发电的不确定性要求实行自动分时电价，在分时电价带来的利益驱动下电力在亿万个有储电的、光伏为主的DES与大电网之间的双向流动是电力供需随机性波动的重要调节手段，成千上万昼开夜停的DES/ CCHP则是电网昼夜调峰重要手段。这就要求每一个DES都在一个有源的微电网之内，现有的配电网显然不能适应。目前必须先建设微电网才能为DES/CCHP与大电网的互动提供硬件条件。从发展来说，必须先构建亿万个智能微电网与智能配电网、输电网集成、协同才能构建和发展SG和智慧能源网络——即能源互联网。

5、促进分布式供能和区域能源规划建设的关键问题。

简言之，有以下五点：第一是摆脱利益格局和思维定势，认清中国发展分布式供能和区域能源的历史必然性;第二是遵循市场经济规律，取消多层次交易和“交叉补贴”，使过高的天然气价格回归合理;第三是正确界定走向可再生能源时代智能电网建设的侧重点，建设微电网和实行分时电价;第四是必须加快“区域能源规划法”、“城市燃气法”立法和执法;第五是目前我国能源革命重点并非在生产力和技术层面，而是在生产关系和上层建筑层面依法治国替代行政审批。

(作者系中国建筑节能协会区域能源专委会理事会顾问、中国城市燃气协会分布式能源专委会特别顾问)