摘　要：當(dāng)前國內(nèi)關(guān)于分布式能源的定義問題存在很多爭論，本文的意圖是強調(diào)要從事物的發(fā)展歷程和本質(zhì)特征來認識定義問題，不要讓規(guī)模大小等片面的衡量尺度掩蓋了事物的本質(zhì)。更為重要的是在解決分布式能源發(fā)展過程中遇到的各種問題時，要從實際出發(fā)而不要從定義出發(fā)，以致成為前進中的一種思想障礙。

關(guān)鍵詞：分布式能源　定義　發(fā)展　本質(zhì)　實際

Scientific Understanding the Problem of Distributed Energy Definition

Abstract：There is much debate about the definition of the distributed energy in China，the intention of this paper is to understand the definition of the emphasis front the development prncess and the nature of things，don’t let the size of one-sided measure obscures the essence of things．What is ntore important is to solve the various problems encountered in distributed energy in the process of development，proceeding from reality and not from the definition，so become a thought disorder in advance．

Keywords：distributed energy definition development nature actual

1　引言

當(dāng)前國內(nèi)關(guān)于分布式能源的定義問題存在很多爭論，主要是分布式能源究竟涵蓋多大規(guī)模?發(fā)電容量限定在多少千瓦范圍?這個問題已經(jīng)關(guān)系到政策與規(guī)劃的制定、選擇示范項目、投資導(dǎo)向、電力并網(wǎng)等問題，以致成為解決上述問題的障礙。有關(guān)分布式能源的定義來自不同的出處，有多種多樣的文字描述，在規(guī)模的界定方面各執(zhí)己見，如果這種現(xiàn)象繼續(xù)下去將不利于國內(nèi)分布式能源規(guī)?；陌l(fā)展。在定義問題上的混亂和爭論，主要源于對分布式能源有不同的理解和認識，也不排除一些同于行業(yè)觀念帶來的狹義觀點。要正確認識和對待分布式能源的定義問題，必須著眼于分布式能源的基本屬性或本質(zhì)特征而不要過分強調(diào)某個非本質(zhì)的元素(如規(guī)模的大小)。事實上，“定義”是對于一種事物的客觀發(fā)展規(guī)律和本質(zhì)特征的內(nèi)涵和外延所作的簡要說明，并能解釋它與其相對事物的本質(zhì)差別。對于分布式能源而言，就要解釋它與其相對的傳統(tǒng)集中式供能的本質(zhì)差別及其帶來的特殊屬性，只要抓住這個本質(zhì)特征，其它問題會迎刃而解。

本文力圖從分布式能源的發(fā)展歷程及體系的形成來闡述它的本質(zhì)特征，旨在促進分布式能源的定義問題上得到更多的共識。

2　分布式能源的發(fā)展歷程

美國是分布式能源發(fā)展最早的國家，也是政策、市場、技術(shù)發(fā)展最成熟的國家，它的發(fā)展歷程是世界分布式能源發(fā)展的縮影。分布式能源的起源可追溯到100多年以前，位于工業(yè)現(xiàn)場和城市中心的熱電聯(lián)產(chǎn)是美國早期電力工業(yè)的基礎(chǔ)。1882年在美國紐約托馬斯一愛迪生珍珠街開始運行的第一個商業(yè)電站供應(yīng)了曼哈頓的電力和工業(yè)蒸汽。后來，隨著電力需求的增長和發(fā)電裝備的進步，電力工業(yè)開始建造大型中心發(fā)電廠以發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟的優(yōu)勢，這些大型電廠多遠離城市和用戶，依靠長距離輸配線路對終端用戶供電，發(fā)電后的大量余熱因不能長距離輸送利用而排放到周圍環(huán)境，發(fā)電效率只有30％的水平。這種大型發(fā)電廠的迅速發(fā)展使熱電聯(lián)產(chǎn)只能在有限的領(lǐng)域發(fā)展，如化工、煉油、鋼鐵、造紙等，因為這些行業(yè)具有穩(wěn)定的蒸汽與電力需求，同時有些行業(yè)工藝流程會產(chǎn)生低成本的燃料，可以單獨發(fā)電或和天然氣混合利用。l960年前聯(lián)邦與州政府對大型公用電力的保護政策和市場監(jiān)管機制使美國電力市場一直由持有大型發(fā)電廠的公用電力部門壟斷，這種狀況延續(xù)了很長時期，阻礙了分布式熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展。

直到20世紀(jì)80年代早期，世界出現(xiàn)了石油危機，燃料短缺和價格的上漲促使美國國會于1987年通過了旨在提高能源效率的公用事業(yè)管制法案(PURPA)。法案鼓勵發(fā)展高效的熱電聯(lián)產(chǎn)和可再生能源發(fā)電，包括要求公用電力企業(yè)接受質(zhì)量認證的熱電聯(lián)產(chǎn)并網(wǎng)、提供合理的備用電力和備用費用、以電力企業(yè)的“避免價格”接受CHP多余電量上網(wǎng)、以及免除CHP天然氣使用方面的監(jiān)管等。PURPA法案公布不久，國會又通過了一系列針對提高能效技術(shù)包括CHP的稅收優(yōu)惠政策，如有限期內(nèi)投資稅減免10％及縮短CHP項目的折舊年限等。這一階段的引導(dǎo)政策極大促進了CHP的發(fā)展，從1980年的l2000MW裝機容量發(fā)展到2000年的66000MW。另一方面，PURPA法案公布以后也帶來了一個未能預(yù)期的結(jié)果，在這個時期內(nèi)燃氣輪機及燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)技術(shù)發(fā)展很快，其成本效益高于常規(guī)的蒸汽鍋爐一汽輪機CHP系統(tǒng)，PURPA法案接收CHP多余電量的規(guī)定，加之這些新技術(shù)的優(yōu)勢，刺激了以發(fā)電為主大容量的CHP的發(fā)展。非公用事業(yè)的第三方CHP開發(fā)商更熱衷于發(fā)展大型發(fā)電為主的CHP參與電力市場的競爭，容量大于l00MW的CHP系統(tǒng)開始大量涌現(xiàn)。到2009年，全國CHP總?cè)萘恐?span lang="EN-US">65％共計66000MW都是l00MW以上的大機組，3500個現(xiàn)場提供了85000MW發(fā)電容量，降低了l.8％以上的能源利用，減少了每年24800萬tCO2排放。

冷熱電三聯(lián)供(CCHP)的出現(xiàn)，利用發(fā)電余熱制冷進一步提高了能源利用率，綜合熱效率達到80％以上，使熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展到一個新的階段。全世界夏季空調(diào)制冷的需求越來越高，據(jù)2005年的數(shù)據(jù)，美國與日本的商業(yè)與公用建筑的空調(diào)使用率高于80％，歐洲近50％，計算機與電子設(shè)備的廣泛采用及居住舒適度要求的不斷提高使空調(diào)的需求和耗能量更迅速增長，為冷熱電三聯(lián)供提供了技術(shù)上的需求和廣闊的市場。三聯(lián)供的發(fā)展與吸收式制冷技術(shù)的發(fā)展緊密相關(guān)，早在1859年誕牛了世界第臺吸收式制冷機，1860年在法國巴黎生產(chǎn)了5臺樣機，美國成為世界上最早批量生產(chǎn)溴化鋰吸收式制冷機和燃氣空調(diào)的國家。在三聯(lián)供系統(tǒng)中采用以發(fā)電余熱為熱源的吸收式制冷機帶來了經(jīng)濟和環(huán)境的顯著效益，不僅使能源綜合效率大幅度提高，還能在夏季減小電負荷高峰的同時改善了燃氣的供應(yīng)低谷，起到電力和燃氣雙調(diào)峰的作用。1998年美國能源部所屬的橡樹嶺國家實驗室與中國遠大集團合作開發(fā)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，開展了“整體能源系統(tǒng)(IES)”的系統(tǒng)性研究，2001年承包了建筑冷熱電整體能源系統(tǒng)項目，實現(xiàn)系統(tǒng)效率70％以上，降低投資10％～30％的目標(biāo)。熱電冷三聯(lián)供與以前的熱電聯(lián)產(chǎn)比較，雖然在系統(tǒng)的設(shè)備集成和運行方面兩者有顯著差別，但都是利用發(fā)電后的余熱，所以在美同及歐洲等國家至今所指的熱電聯(lián)產(chǎn)中隱含了熱電冷三聯(lián)供(CHP中隱含了CCHP)。

可再生能源發(fā)電是美國分布式能源發(fā)展的重要組成部分。為了應(yīng)對世界氣候變化減少溫室氣體排放，美國自20世紀(jì)80年代起，30多年來致力于改善化石能源發(fā)電造成的環(huán)境污染，為可再生能源發(fā)電的“綠色電能”發(fā)展提供了廣闊市場。美國環(huán)保局測算以可再生能源替代常規(guī)發(fā)電，每度電可減少一磅以上的CO2排放量，一個典型商業(yè)建筑采用可再生能源每年可減少相當(dāng)于28輛貨車的CO2排放量。許多州政府采用“能源組合標(biāo)準(zhǔn)”，規(guī)定電力供應(yīng)商必須提供一定比例的可再生能源發(fā)電，2010年前規(guī)定的比例是供電總額的5％，以后逐年增加l％。有的州準(zhǔn)許消費者用“可再生能源證書”的形式購買“綠色電能”。美國能源局“能效與可再生能源辦公室(EERE)”為消費者制定了購買綠色電能指導(dǎo)書，對太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、生物燃氣、牛物質(zhì)能、小水電的發(fā)電利用給予應(yīng)用指導(dǎo)。至1J2008年，全國可再生能源發(fā)電量達到l.24千億kWh，相當(dāng)于l200萬戶家庭的耗電量。隨著可再生能源發(fā)電的推廣，由于可再生能源發(fā)電具有間歇性、不穩(wěn)定、不可控的特點，需要清潔化石能源的發(fā)電機組、儲能、智能化控制技術(shù)的配合，與用戶負荷一起組成一個獨立可控的能源系統(tǒng)，稱為微電網(wǎng)(或微網(wǎng))。自此，微電網(wǎng)成為分布式能源發(fā)展的一個新領(lǐng)域。

工業(yè)領(lǐng)域提高能效是美國發(fā)展分布式能源的重要動力。2010年6月美國參眾兩院共同提出“可再生能源及效率法案”，推動區(qū)域能源及分布式能源CHP在全國的推廣以減少建筑及工業(yè)領(lǐng)域供熱及制冷消耗全國約l／3的耗能量。2012年美國現(xiàn)有CHP容量的87％是在工業(yè)部門，提供了耗能工業(yè)的電力和蒸汽，包括化工、煉油、造紙、食品加工、冶金、制造等，其中僅化工與煉油就占到47％。2012年8月30日美國總統(tǒng)發(fā)布政令，要求2020年以前再發(fā)展4000萬kW高效工業(yè)用CHP，用以提高工業(yè)能效。

美國分布式能源的發(fā)展歷程代表了這一新興能源領(lǐng)域發(fā)展的主要特點和趨勢，回顧這段歷史可以為分布式能源的定義問題提供兩個基本的依據(jù)。

首先，分布式供能方式是為了解決遠離城市和用戶的大型集中發(fā)電廠存在同有弊病而產(chǎn)生的，解決的方法就是把供能系統(tǒng)建設(shè)在用戶現(xiàn)場或附近(如工廠或社區(qū))。這個地理位置上的改變帶來了分布式能源一系列的優(yōu)勢，如避免了長距離輸電損失、可以同收發(fā)電排放的余熱、利用當(dāng)?shù)氐目稍偕茉础⒏鶕?jù)用戶負荷量體裁衣的系統(tǒng)集成和優(yōu)化運行、在節(jié)能減排的同時提高了供電的安全性等等。由此可見，這個供能系統(tǒng)的地理位置是分布式能源最重要的屬性，是區(qū)別于大型集中電廠的基本特征。

此外，分布式能源的發(fā)展歷程包括了熱電聯(lián)產(chǎn)、冷熱電三聯(lián)供、提高工業(yè)能效、可再生能源發(fā)電和微電網(wǎng)等等，這些重要的內(nèi)涵之間既承前肩后義相互結(jié)合，形成了分布式能源一個完整的體系。這個體系是長期以來在社會經(jīng)濟發(fā)展需求、政策引導(dǎo)、技術(shù)進步、市場競爭等多種因素影響下歷史的產(chǎn)物。反映了體系是各內(nèi)涵之間按照一定的內(nèi)部聯(lián)系組合而成的整體，體系里面按不同分類方法構(gòu)成了許多小體系，每個小體系都具有某種自身的特征，就像人這個大體系按年齡劃分時包括了幼年、青年、中年、老年一樣。分布能源的定義應(yīng)該反映體系的整體構(gòu)成，規(guī)模或容量的界定更適合用于體系中某個特定組成部分的度量，如果以單純的量化指標(biāo)給分布式能源定義，就會只見樹木、不見森林，沒有抓住事物的本質(zhì)，經(jīng)不起事物發(fā)展和實踐的檢驗。

3　從事物發(fā)展的客觀規(guī)律中引申出定義

判斷一個定義的合理性不在于其文字描述的如何華麗和完美無缺，而在于其內(nèi)容是否反映了對事物發(fā)展規(guī)律及客觀存在的概括與總結(jié)。在這方面，世界分布式能源聯(lián)盟(WADE)的定義值得肯定，其對分布式能源的定義是指在用戶地點或附近的發(fā)電供能系統(tǒng)，不管其規(guī)模的大小、所用的技術(shù)和燃料類型、離網(wǎng)或聯(lián)網(wǎng)情況如何，并指明分布式能源包括當(dāng)?shù)氐目稍偕茉?、高效熱電?lián)產(chǎn)、工業(yè)能量回收就地發(fā)電3項內(nèi)容。

這個定義的合理性首先是抓住了分布式能源的基本特征，即地理位置的特征，強調(diào)了只要抓住這個特征，其它如規(guī)模的大小、所用的技術(shù)和燃料、離網(wǎng)或聯(lián)網(wǎng)情況如何都不影響分布式能源的本質(zhì)，都在分布能源的范疇之內(nèi)。定義中還規(guī)定了分布式能源體系包括的3個主要內(nèi)涵，即當(dāng)?shù)氐目稍偕茉础⒏咝犭娐?lián)產(chǎn)、工業(yè)能量回收就地發(fā)電，這是分布式能源的發(fā)展和客觀存在。

這個定義具有概括性和穩(wěn)定性，是對世界社會經(jīng)濟發(fā)展環(huán)境中分布式能源起源、發(fā)展、形成一個完整體系過程的概括，預(yù)示了世界范圍分布式能源的發(fā)展?jié)摿挖厔?，可以穩(wěn)定地適用一個較長的歷史時期。

該定義中所謂“不管其規(guī)模的大小”的提法意指在符合供能系統(tǒng)位于用戶現(xiàn)場或附近的大前提下，分布式能源的規(guī)?？梢栽诤艽蟮姆锻兓?。事實上，分布式能源可大致分為樓宇型、區(qū)域型、產(chǎn)業(yè)型，小到幾個下瓦大到幾十萬千瓦，從民用建筑到耗能企業(yè)用戶，只要把供能系統(tǒng)建設(shè)在用能現(xiàn)場或附近，自發(fā)白用或并網(wǎng)運行，都屬于分布式能源的范疇。“不管所用的技術(shù)或燃料類型”的提法是由于分布式能源包括了可再生能源、熱電聯(lián)產(chǎn)、工業(yè)余能，這些能源的利用和轉(zhuǎn)化技術(shù)千差萬別，太陽能和風(fēng)能等可再生能源可以直接供熱或發(fā)電，化石能源的熱電聯(lián)產(chǎn)需要通過熱力循環(huán)和各種熱功轉(zhuǎn)換裝置(如燃氣輪機、內(nèi)燃氣、微燃機等)，工業(yè)余能利用必須與工藝過程和產(chǎn)品密切結(jié)合。采用不同的技術(shù)可以滿足用戶的不同需求，可以單純發(fā)電、可以發(fā)電和供熱、可以熱電冷三聯(lián)供，系統(tǒng)效率也相應(yīng)有很大差別。至于燃料類型更是多種多樣，即使是化石燃料也包括同、液、氣的不同形態(tài)，常規(guī)與非常規(guī)的各種代用燃料。“不管離網(wǎng)或聯(lián)網(wǎng)情況”的提法符合分布式能源靈活的運行模式，可以是孤網(wǎng)運行、并網(wǎng)運行、或上網(wǎng)運行?？傊灰压┠芟到y(tǒng)建設(shè)在用戶現(xiàn)場或附近就符合分布式能源的定義。

4　解決問題要從實際出發(fā)不要從定義出發(fā)

當(dāng)前存在一種現(xiàn)象，在討論和制定有關(guān)分布式能源的政策、規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)等問題時，往往有人主張首先搞清分布式能源的定義是什么?尤其被分布式能源究竟涵蓋多大功率問題所困擾，往往各抒己見，很難達到共識，影響主要問題的解決。究其原因，在于解決問題沒有從實際出發(fā)，而是從定義出發(fā)，這是一種本末倒置、因噎廢食的思想方法。

從實際出發(fā)就是解決具體問題時要有明確的針對性。譬如討論分布式能源的并網(wǎng)上網(wǎng)問題時，就要從不同規(guī)模的分布式能源對配電網(wǎng)的影響不同，對并網(wǎng)點的線路容量和電壓等級的要求，各國的國情與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的特點等實際情況出發(fā)，重要的是確定擬將出臺的方案是針對多大功率的范圍、適用于分布式能源體系中的哪個組成部分，沒有必要糾纏于分布能源的定義。例如2012年10月26日，國家電網(wǎng)正式發(fā)布《關(guān)于做好分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)工作的意見》，在這項政策性文件中明確了其適用范圍，是指10kW及以下電壓等級接入電網(wǎng)、且譯個并網(wǎng)點總裝機容量不超過6MW的光伏發(fā)電項目，并未涉及分布式光伏發(fā)電總體的容量范圍和定義問題。制定其它政策、發(fā)展規(guī)劃、財政優(yōu)惠、示范項目等問題時也應(yīng)本著這個原則。

從實際出發(fā)還要用發(fā)展的觀點看待和處理問題。社會與自然界中的任何事物都是發(fā)展和變化的，人們對事物的認識也隨著不斷深化。以分布式能源為例，從技術(shù)上看，早期的分布式能源大多是中小規(guī)模，隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的發(fā)展，加之高性能燃氣輪機等技術(shù)的進步，幾萬千瓦至幾十萬千瓦的分布式能源不斷涌現(xiàn)，人們對分布式能源規(guī)模的認識也在不斷擴展。如果把分布式能源涵蓋的規(guī)模作為其定義的第一要素，而且永遠停留在初期中小規(guī)模的認識，就會落后于時代的發(fā)展。不僅技術(shù)如此，政策問題也如此，任何政策的制定總是落后于實踐的，例如以前的合同能源管理有關(guān)政策只限于在改造項目中應(yīng)用，財政上的優(yōu)惠也十分有限，但當(dāng)前所有的分布式能源的新建項目無一不在采用和創(chuàng)新各種形式的合同能源管理模式，推動著這項政策的發(fā)展。，事實上，美國能源局早在上個世紀(jì)末期已經(jīng)把熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)作為重要的節(jié)能項日納入合同能源管理的范疇，2011年10月發(fā)改委等四部委文件《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》中也開始引進了合同能源管理政策的應(yīng)用。

5　結(jié)論

關(guān)于分布式能源的定義問題屬于學(xué)術(shù)問題，出現(xiàn)各種各樣的觀點和學(xué)術(shù)爭論是很自然的現(xiàn)象。本文的意圖是強調(diào)要從事物的發(fā)展歷程和本質(zhì)特征來認識定義問題，不要讓規(guī)模大小等片面的衡量尺度掩蓋了事物的本質(zhì)。更為重要的是在解決分布式能源發(fā)展過程中遇到的各種問題時，要從實際出發(fā)而不要從定義出發(fā)，以致成為前進中的一種思想障礙。

本文作者：汪慶桓

作者單位：北京恩耐特分布能源技術(shù)有限公司