未來(lái)學(xué)家里夫金為人類(lèi)描繪了一幅宏大的未來(lái)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(guò)互聯(lián)網(wǎng)任意創(chuàng)建個(gè)人信息并分享一樣簡(jiǎn)單,。

　　當(dāng)里夫金在2011年的著作中提出這樣一幅場(chǎng)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(lái)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(mèng)想不僅照進(jìn)了現(xiàn)實(shí)，且愈發(fā)豐滿(mǎn)起來(lái),。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(shuō)2013年以來(lái)中國(guó)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(kāi)大幕的話(huà),，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(zhǎng)”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(guó)際國(guó)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(lái)能源體系中扮演的越來(lái)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(jiǎn)報(bào)專(zhuān)題。此篇為開(kāi)卷篇,，一財(cái)研究院將在接下來(lái)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(shì)和動(dòng)向、,。希望以此拋磚引玉,，力促行業(yè)同仁為中國(guó)能源轉(zhuǎn)型和分布式能源發(fā)展貢獻(xiàn)真知灼見(jiàn)。

　　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(lèi)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(lèi)賴(lài)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(chē)使人類(lèi)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(wèn)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(méi)有絕對(duì)的界限，在相當(dāng)長(zhǎng)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(shì)雖然是全球共通的,，但無(wú)論從時(shí)間還是空間尺度來(lái)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(guó)家。從能源轉(zhuǎn)型的歷史看,，能源變革是通過(guò)漫長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)積累過(guò)程從而實(shí)現(xiàn)從量變到質(zhì)變的跨越的,。在這一過(guò)程中，無(wú)疑有的國(guó)家步伐較快,，而有的國(guó)家步伐緩慢,。例如，發(fā)達(dá)國(guó)家自從工業(yè)革命開(kāi)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(guó)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(guó)家,，煤炭尚未成為“過(guò)氣”能源,，大部分居民仍舊以薪柴作為日常的主要能源來(lái)源。從能源轉(zhuǎn)型的的地理分布來(lái)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(wú)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(wú)法滿(mǎn)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(guò)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(guó)制定了2050能源轉(zhuǎn)型目標(biāo),；法國(guó)頒布了《能源轉(zhuǎn)型法》,；中國(guó)也正在制定2050年能源轉(zhuǎn)型路線(xiàn)圖。針對(duì)能源轉(zhuǎn)型這一共同的愿景,，國(guó)際社會(huì)在第二屆國(guó)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(guó)際社會(huì)的共同行動(dòng)并將最終惠及全球,。雖然各國(guó)國(guó)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(guó)家通過(guò)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(guó)聯(lián)邦政府宣布退出《巴黎協(xié)定》，但中國(guó)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(guó)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(kāi)的G20領(lǐng)導(dǎo)人峰會(huì)上,，除美國(guó)以外的所有19個(gè)國(guó)家在氣候變化議題上達(dá)成了共識(shí)，標(biāo)志著美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》后國(guó)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(hù)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(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)或戶(hù)用壁掛式燃?xì)夤┡到y(tǒng)都是常見(jiàn)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(lái)，隨后分布式能源系統(tǒng)逐漸擴(kuò)展到用戶(hù)側(cè)的多種能源類(lèi)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(mén)子聯(lián)合發(fā)布的《分布式能源》白皮書(shū)提到,，在不斷變革的能源時(shí)代背景下，未來(lái)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(wèn)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(lái)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(shì)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(guò)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(guò)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?，分布式能源已在德?guó)、美國(guó),、英國(guó),、丹麥、荷蘭,、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛應(yīng)用,。以德國(guó)為例,，德國(guó)雖然不是世界上最早開(kāi)始推廣分布式能源的國(guó)家，卻是分布式能源應(yīng)用最廣范也最成功的國(guó)家之一,。德國(guó)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(guó)也涌現(xiàn)了如西門(mén)子公司等全球卓越的分布式能源技術(shù)領(lǐng)跑者,。

　　從中國(guó)的視角來(lái)看，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入“新常態(tài)”,，中國(guó)能源行業(yè)發(fā)展的根本目標(biāo)已是天壤之別,。過(guò)去，中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)的高速增長(zhǎng)導(dǎo)致能源供應(yīng)短缺,，那時(shí)的時(shí)代主線(xiàn)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(wèn)題制約了進(jìn)一步發(fā)展，中國(guó)能源發(fā)展的問(wèn)題從數(shù)量問(wèn)題逐漸轉(zhuǎn)為質(zhì)量問(wèn)題,。短短五年間,，中國(guó)見(jiàn)證了可再生能源在裝機(jī)容量方面的爆發(fā)式增長(zhǎng)。然而,，嚴(yán)重的“棄風(fēng)棄光”問(wèn)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(guó)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(guó)也顯現(xiàn)了迅猛崛起的勢(shì)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(zhǎng)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(zhǎng)至2015年底時(shí)的288個(gè),。

　　分布式清潔能源未來(lái)已來(lái)

　　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(lái)已經(jīng)越來(lái)越快地到來(lái),，分布式清潔能源多能互補(bǔ)將是未來(lái)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(guó)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(wèn)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(shuō)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(chǎng)化鋪開(kāi),。隨著電力體制改革放開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)，“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(chē)道,。2017年3月,，國(guó)家能源局下發(fā)了《關(guān)于開(kāi)展分布式發(fā)電市場(chǎng)化交易試點(diǎn)的通知》，為分布式能源下一步的市場(chǎng)化交易做好了政策準(zhǔn)備,。2017年6月,，國(guó)網(wǎng)總公司下發(fā)《國(guó)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(jiàn)》，矛頭直指分布式能源長(zhǎng)久以來(lái)面臨的“并網(wǎng)難”頑疾,。

　　分布式能源項(xiàng)目政策及市場(chǎng)環(huán)境向好，但中國(guó)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(guó)外企業(yè)開(kāi)展國(guó)際合作顯得十分必要,。國(guó)內(nèi)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的功率主要集中在200-800kW，市場(chǎng)800kW和1000kW以上的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)幾乎全部依賴(lài)進(jìn)口,，且相關(guān)技術(shù)都被國(guó)外歐美國(guó)家壟斷,。2017年6月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)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(jiàn)》,，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(guó)柏林進(jìn)行的能源轉(zhuǎn)型對(duì)話(huà)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(mén)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(kāi)發(fā)利用,，支持快速發(fā)展的中國(guó)分布式能源市場(chǎng),。