未來學(xué)家里夫金為人類描繪了一幅宏大的未來能源圖景：數(shù)億人在基于可再生能源技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的能源互聯(lián)網(wǎng)上分享綠色能源，地球上每個(gè)人,、每棟建筑既成為綠色能源的消費(fèi)者同時(shí)也是生產(chǎn)者,，分布式的發(fā)電站、負(fù)載和儲(chǔ)能系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)能源流和信息流的雙向流動(dòng),，就如同通過互聯(lián)網(wǎng)任意創(chuàng)建個(gè)人信息并分享一樣簡單,。

　　當(dāng)里夫金在2011年的著作中提出這樣一幅場景的時(shí)候，大家或許會(huì)感到驚嘆,，但引起的共鳴僅僅是“未來的能源系統(tǒng)將朝著可再生能源發(fā)展”的泛泛之論而已,。短短數(shù)年時(shí)間,，技術(shù)進(jìn)步、政策完善,、商業(yè)模式建立以及業(yè)界對(duì)分布式能源認(rèn)知的提升使得夢想不僅照進(jìn)了現(xiàn)實(shí),，且愈發(fā)豐滿起來。能源互聯(lián)網(wǎng),、分布式,、微網(wǎng)、多能互補(bǔ)不再是遙遠(yuǎn)而陌生的概念,，而是當(dāng)下切切實(shí)實(shí)發(fā)生著的,、觸手可及的事物。

　　如果說2013年以來中國風(fēng)電光伏等可再生能源的大規(guī)模集中式應(yīng)用標(biāo)志著能源轉(zhuǎn)型剛剛拉開大幕的話,，2016年之后,，分布式光伏、分布式地?zé)?、分布式天然氣和分布式生物質(zhì)能等分布式清潔能源多能互補(bǔ)系統(tǒng)的崛起標(biāo)志著能源轉(zhuǎn)型告別“野蠻生長”階段,，正式邁進(jìn)以“提質(zhì)增效”為核心的第二階段。

　　分布式能源

　　認(rèn)識(shí)到當(dāng)前國際國內(nèi)不可阻擋的能源轉(zhuǎn)型時(shí)代背景以及分布式能源在未來能源體系中扮演的越來越重要的角色,，第一財(cái)經(jīng)研究院重磅推出《能源轉(zhuǎn)型大時(shí)代中的分布式能源》研究簡報(bào)專題,。此篇為開卷篇，一財(cái)研究院將在接下來的三篇文章中繼續(xù)從“分布式能源的技術(shù)創(chuàng)新”,、“分布式能源在微電網(wǎng)中的應(yīng)用”以及“融資和商業(yè)模式創(chuàng)新”等多個(gè)方面全面分析和呈現(xiàn)分布式能源發(fā)展的最新趨勢和動(dòng)向、,。希望以此拋磚引玉,，力促行業(yè)同仁為中國能源轉(zhuǎn)型和分布式能源發(fā)展貢獻(xiàn)真知灼見。

　　不斷變革的能源時(shí)代

　　能源資源及使用方式的根本性變化推動(dòng)著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,。在原始的“能源V0”時(shí)代,，薪柴是人類賴以生存的主要能源；“能源1.0”時(shí)代,，煤炭對(duì)于薪柴而言是“新能源”,，煤驅(qū)動(dòng)的蒸汽機(jī)大大提升了勞動(dòng)效率；在“能源2.0”時(shí)代,，石油成為了主角,，石油驅(qū)動(dòng)的汽車使人類的運(yùn)輸和出行效率成倍上升；進(jìn)入“能源3.0”時(shí)代,，傳統(tǒng)的高碳,、高污染的化石能源逐漸被清潔、低碳的可再生能源替代,。但這仍舊不是終章,，若干年超高速的可再生能源發(fā)展也相當(dāng)程度地暴露出了大規(guī)模集中式發(fā)展方式的短板,，“棄風(fēng)棄光”、上網(wǎng)難,、售電難等問題成了發(fā)展的瓶頸,。整合信息技術(shù)與可再生能源技術(shù)的分布式能源正在構(gòu)建全新的“能源4.0”，以實(shí)現(xiàn)能源的清潔,、高效,、穩(wěn)定利用。當(dāng)然,，代際之間的交替是循序漸進(jìn)的,，并沒有絕對(duì)的界限，在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)多種能源利用形式將齊頭并進(jìn)共同存在,。

　　需要意識(shí)到的是,，能源轉(zhuǎn)型的趨勢雖然是全球共通的，但無論從時(shí)間還是空間尺度來看,，能源轉(zhuǎn)型并不存在一個(gè)完美的模式去套用于全球所有國家,。從能源轉(zhuǎn)型的歷史看，能源變革是通過漫長的動(dòng)態(tài)積累過程從而實(shí)現(xiàn)從量變到質(zhì)變的跨越的,。在這一過程中,，無疑有的國家步伐較快，而有的國家步伐緩慢,。例如,，發(fā)達(dá)國家自從工業(yè)革命開始大規(guī)模利用煤炭已經(jīng)一百多年，經(jīng)歷了能源轉(zhuǎn)型的各個(gè)階段,，北歐等國的清潔能源甚至已經(jīng)逐漸取代化石能源成為主體能源,，而在尼泊爾等南亞國家，煤炭尚未成為“過氣”能源,，大部分居民仍舊以薪柴作為日常的主要能源來源,。從能源轉(zhuǎn)型的的地理分布來看，分布不均衡是另外一重制約能源轉(zhuǎn)型的重要因素,。全球尚存在大量的無電,、缺能人口。在非洲撒哈拉以南,、亞太等廣大地區(qū),，很多民眾連基本的用能需求都無法滿足，談何能源轉(zhuǎn)型,？因此,，能源轉(zhuǎn)型注定是一個(gè)循序漸進(jìn)、量力而為的過程，不可一概而論,、強(qiáng)行攤派,。

　　基于對(duì)能源轉(zhuǎn)型的上述理解，全球能源變革正在凝聚共識(shí),，并形成全球參與的新動(dòng)力,。德國制定了2050能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)；法國頒布了《能源轉(zhuǎn)型法》,；中國也正在制定2050年能源轉(zhuǎn)型路線圖,。針對(duì)能源轉(zhuǎn)型這一共同的愿景，國際社會(huì)在第二屆國際能源變革論壇上達(dá)成了“蘇州共識(shí)”,，強(qiáng)調(diào)推動(dòng)能源變革是化解全球能源資源和環(huán)境約束,、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的根本途徑，需要國際社會(huì)的共同行動(dòng)并將最終惠及全球,。雖然各國國情有所不同,，所處的發(fā)展階段和能源利用方式也不盡相同，但基于自愿減排原則的《巴黎協(xié)定》前所未有地將全球196個(gè)國家通過綠色低碳能源應(yīng)對(duì)氣候變化的努力聯(lián)結(jié)在一起,，盡管美國聯(lián)邦政府宣布退出《巴黎協(xié)定》,，但中國和歐盟作為領(lǐng)導(dǎo)者繼續(xù)推進(jìn)應(yīng)對(duì)氣候變化努力的共同表態(tài)足夠振奮人心。美國民間,、州,、市層面自發(fā)形成的氣候聯(lián)盟也將決定退出《巴黎協(xié)定》的特朗普置于了“孤家寡人”的尷尬境地。在剛剛召開的G20領(lǐng)導(dǎo)人峰會(huì)上,，除美國以外的所有19個(gè)國家在氣候變化議題上達(dá)成了共識(shí),，標(biāo)志著美國退出《巴黎協(xié)定》后國際社會(huì)應(yīng)對(duì)氣候變化新秩序、新格局基本確立,。

　　分布式能源崛起的邏輯

　　“分布式”能源顧名思義,，是相較于傳統(tǒng)的“集中式”能源利用方式而言的，是指建立在用戶負(fù)荷中心附近而非遠(yuǎn)距離傳輸?shù)哪茉淳C合利用系統(tǒng),，涵蓋發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn),、儲(chǔ)能和能源管理系統(tǒng)等多種形式,，比如家用太陽能發(fā)電系統(tǒng)或戶用壁掛式燃?xì)夤┡到y(tǒng)都是常見的分布式能源。早期的分布式能源是在熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)（CHP）的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,，隨后分布式能源系統(tǒng)逐漸擴(kuò)展到用戶側(cè)的多種能源類型的冷,、熱、電,、蒸汽多聯(lián)供（CCHP）系統(tǒng)以及可再生能源發(fā)電系統(tǒng),，其中又以天然氣為燃料的分布式能源系統(tǒng)為主流，其次是分布式光伏、地?zé)岷蜕镔|(zhì)能等,。Arup和西門子聯(lián)合發(fā)布的《分布式能源》白皮書提到,，在不斷變革的能源時(shí)代背景下，未來的能源系統(tǒng)面臨化石能源價(jià)格不穩(wěn)定,、能源供應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)增大,、導(dǎo)致災(zāi)難性氣候變化等迫切問題，為此構(gòu)建成本穩(wěn)定,、可靠性好,、恢復(fù)力強(qiáng)、清潔低碳的能源利用方式將是未來經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在,。

　　相對(duì)于大規(guī)模集中式的發(fā)電或供熱項(xiàng)目,，分布式能源系統(tǒng)的諸多優(yōu)勢已被廣泛接受，如一次能源效率高,、能源自足,、可靠性高、環(huán)境污染小,、就近消納,、投資少收益高等。通過多能互補(bǔ)和能源梯級(jí)利用的方式,，分布式能源系統(tǒng)的整體能源效率和經(jīng)濟(jì)性都能得到顯著,。通過規(guī)模部署，分布式能源還可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益,、社會(huì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一,，降低電網(wǎng)成本，減少溫室氣體排放,，延伸電力供應(yīng),。正因?yàn)樯鲜鲈颍植际侥茉匆言诘聡?、美國,、英國、丹麥,、荷蘭,、日本等發(fā)達(dá)國家得到廣泛應(yīng)用。以德國為例,，德國雖然不是世界上最早開始推廣分布式能源的國家,，卻是分布式能源應(yīng)用最廣范也最成功的國家之一。德國分布式能源約占總裝機(jī)容量的比例高達(dá)一半左右,，絕大部分可再生能源發(fā)電屬于分布式能源,，天然氣發(fā)電中大部分熱電聯(lián)產(chǎn)和一部分小型發(fā)電站也以分布式形式利用,。同時(shí)德國也涌現(xiàn)了如西門子公司等全球卓越的分布式能源技術(shù)領(lǐng)跑者。

　　從中國的視角來看,，隨著中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入“新常態(tài)”,，中國能源行業(yè)發(fā)展的根本目標(biāo)已是天壤之別。過去,，中國經(jīng)濟(jì)持續(xù)的高速增長導(dǎo)致能源供應(yīng)短缺,，那時(shí)的時(shí)代主線是擴(kuò)大能源生產(chǎn)以保障供應(yīng)；如今,，經(jīng)濟(jì)發(fā)展放緩,，能源供給能力已遠(yuǎn)超需求，反而是技術(shù),、環(huán)境,、價(jià)格、效率等問題制約了進(jìn)一步發(fā)展,，中國能源發(fā)展的問題從數(shù)量問題逐漸轉(zhuǎn)為質(zhì)量問題,。短短五年間，中國見證了可再生能源在裝機(jī)容量方面的爆發(fā)式增長,。然而,，嚴(yán)重的“棄風(fēng)棄光”問題成為了限制可再生能源進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。分布式能源的特征符合中國下一階段能源發(fā)展“提質(zhì)增效”的目標(biāo),，因此分布式能源在中國也顯現(xiàn)了迅猛崛起的勢頭,。分布式光伏累計(jì)裝機(jī)從2012年時(shí)的2.3GW快速上升至2016年底的10.3GW（如圖），年均增長率高達(dá)46%,；分布式天然氣項(xiàng)目數(shù)（包括建成,、在建、規(guī)劃）從2014年時(shí)的160個(gè)增長至2015年底時(shí)的288個(gè),。

　　分布式清潔能源未來已來

　　技術(shù)的成熟,、政策的鋪墊、商業(yè)模式等領(lǐng)域的創(chuàng)新,，使得屬于分布式能源的未來已經(jīng)越來越快地到來,，分布式清潔能源多能互補(bǔ)將是未來主要的綠色低碳能源利用方式。不久前的6月17日至23日,，青海電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)7天的清潔能源持續(xù)供電,，其間實(shí)現(xiàn)“零排放”。國際上,，葡萄牙電網(wǎng)曾于2016年5月7日至11日共107小時(shí)實(shí)現(xiàn)全清潔能源供電，主要以風(fēng)電為主,，抽水蓄能電站參與調(diào)峰,，且包含了部分燃?xì)怆娬景l(fā)電。而青海僅依靠光伏、風(fēng)電和水電實(shí)現(xiàn)連續(xù)7天清潔能源供電,，為真正100%清潔能源供電,，意義更為重大。雖然青海的100%清潔能源供電并非完全由分布式能源完成,，但這釋放了一個(gè)信號(hào)——即備受業(yè)界質(zhì)疑的分布式可再生能源由于波動(dòng)性大導(dǎo)致電網(wǎng)不穩(wěn)定的問題在多能互補(bǔ),、智能調(diào)度技術(shù)的支持下有望解決。

　　分布式能源扶持政策的密集下發(fā)說明分布式能源發(fā)展已經(jīng)從之前的小范圍試點(diǎn)向大規(guī)模市場化鋪開,。隨著電力體制改革放開競爭性電力市場,，“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源示范項(xiàng)目、多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程效果逐漸顯現(xiàn),，分布式能源發(fā)展的障礙逐漸被掃除,，正在走上發(fā)展快車道。2017年3月,，國家能源局下發(fā)了《關(guān)于開展分布式發(fā)電市場化交易試點(diǎn)的通知》,，為分布式能源下一步的市場化交易做好了政策準(zhǔn)備。2017年6月,，國網(wǎng)總公司下發(fā)《國家電網(wǎng)關(guān)于促進(jìn)分布式電源并網(wǎng)管理工作的意見》,，矛頭直指分布式能源長久以來面臨的“并網(wǎng)難”頑疾。

　　分布式能源項(xiàng)目政策及市場環(huán)境向好,，但中國分布式能源裝備方面基礎(chǔ)較為薄弱,，與擁有先進(jìn)分布式能源技術(shù)的國外企業(yè)開展國際合作顯得十分必要。國內(nèi)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的功率主要集中在200-800kW,，市場800kW和1000kW以上的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)幾乎全部依賴進(jìn)口,，且相關(guān)技術(shù)都被國外歐美國家壟斷。2017年6月,，國家發(fā)展改革委,、國家能源局聯(lián)合發(fā)布的《依托能源工程推進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》，為推進(jìn)天然氣分布式能源的基礎(chǔ)裝備支撐制定了政策依據(jù),。在德國柏林進(jìn)行的能源轉(zhuǎn)型對(duì)話上,，中德雙方就進(jìn)一步加強(qiáng)先進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)等關(guān)鍵技術(shù)合作進(jìn)行了交流。此前,，西門子,、杭汽輪、協(xié)鑫集團(tuán)三方已經(jīng)簽訂合作諒解備忘錄,，共同加強(qiáng)天然氣分布式能源的開發(fā)利用,，支持快速發(fā)展的中國分布式能源市場。