寧翔

摘 要：上海是我國人口密集、能源需求量大的特大城市。在電力供應方面，近年來上海市著力發(fā)展貼近用戶、清潔高效的分布式供能技術，以此優(yōu)化能源結構，提高電力供應的安全性和可靠性，為經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展提供能源支持。同時，上海市通過發(fā)布一系列規(guī)范政策與補貼方案，創(chuàng)造寬松的政策環(huán)境，推動分布式供能技術的具體落地。本文通過梳理上海市能源消費情況及開展分布式供能的基礎條件，對比分析天然氣分布式和光伏分布式的應用現(xiàn)狀及相關政策，總結上海分布式項目開展的經(jīng)驗，為分布式技術在全國范圍內(nèi)的推廣提供參考。

關鍵詞：分布式供能 光伏 天然氣 政策

中圖分類號：TM611 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）02（b）-0045-03

上海市作為我國直轄市之一，人口密集、經(jīng)濟發(fā)展水平高。全市常住人口總數(shù)為2419.7萬人，城鎮(zhèn)化率達到87.6%，排名全國第一。2016年完成生產(chǎn)總值27466.15億元，據(jù)全國直轄市第一位。如此大規(guī)模的人口和經(jīng)濟總量對應著巨大的能源消費。把握地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展與能源消耗之間的平衡，優(yōu)化能源結構是大城市面臨的嚴峻問題。

在電力行業(yè)發(fā)展方向上，上海作為國內(nèi)大城市代表，其電力結構調(diào)整方向是國家能源轉型的重要參考，是國家制定能源政策、開發(fā)新型發(fā)電技術的先行地區(qū)與示范樣本。其中分布式能源作為“第二代能源系統(tǒng)”的代表技術，在上海得到了快速發(fā)展。分布式系統(tǒng)的主要特點在于其貼近用戶、多能聯(lián)供、實現(xiàn)能量梯級利用等方面，多種分布式供能系統(tǒng)構成微電網(wǎng)，清潔能源和可再生能源同時輸入，產(chǎn)生熱電冷滿足不同負荷需求，系統(tǒng)中每個單元既是能源消耗者也是能源供應者。

近年來，上海積極推進分布式供能技術的發(fā)展，從政策環(huán)境、金融服務、人才培養(yǎng)等方面給予了大力支持，成為國內(nèi)分布式技術發(fā)展最快的地區(qū)。其中天然氣分布式和光伏分布式系統(tǒng)在上海發(fā)展較快，已經(jīng)有成熟的商用案例，相關補貼保障政策較為完整，為國內(nèi)其他地區(qū)分布式供能技術發(fā)展提供示例。本文結合上海市能源消費現(xiàn)狀，分析上述兩種分布式供能的開展條件，并對上海地區(qū)發(fā)展分布式技術的市場現(xiàn)狀與政策環(huán)境進行對比分析。

1 上海能源消費情況及開展分布式供能的基礎條件

1.1 上海能源消費情況

上海能源消費情況如圖1所示[1]。能源消耗總量總體上呈逐年增加態(tài)勢，在2010年后增速放緩，并于2015年達到峰值，為11387.44萬t標準煤。電力消費情況和能源總量基本保持一致，經(jīng)過持續(xù)增長之后，上海市電力消費在2012年后趨于穩(wěn)定，在1400億kWh上下波動。

圖2對今年上海市日均能源消費情況進行分類匯總。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)在電力消費總量趨于平穩(wěn)后，兩種主要用于發(fā)電的化石能源的消費情況變化趨勢差異明顯。煤炭消耗量呈明顯下降趨勢，2015年消費最少，為10.58萬t，比近4年最高的2013年下降了20.1%。而天然氣消費量逐年上升，年均復合增長率約為5.3%，2015年全市天然氣消費量為0.21億m3/d。

這種變化趨勢間接表明上海市的電源結構從傳統(tǒng)單一燃燒煤炭發(fā)電向使用天然氣等清潔化石能源或可再生能源發(fā)電轉變。

1.2 開展天然氣分布式供能的條件

為推進清潔供能，保障能源安全，上海市持續(xù)推進天然氣管網(wǎng)建設，天然氣供應能力持續(xù)增強。圖3為上海市主要年份天然氣銷售量及管線建設情況[1]，表明了在“十二五”期間，天然氣銷售量逐年增加，2015年達到69.73億m3。從天然氣消費結構來看，隨著天然氣發(fā)電和大工業(yè)用氣的增加，上海用氣結構從單一的城市燃氣模式向多元化、均衡化模式轉變[2]，天然氣消費占一次能源比重達到了10%。

同時，天然氣供應基礎設施建設快速推進。上海市從2008年開始建設天然氣主干管網(wǎng)系統(tǒng)，天然氣管線長度從2010年底的17316km增加到2015年底28601km，年均增長率達到10.6%。已經(jīng)形成了西氣東輸一線、二線、川氣、LNG站、東海天然氣、江蘇-崇明管線等多氣源互補格局，如圖4所示。年天然氣供應規(guī)模達到76億m3。中俄東線、省際天然氣互通管線也已提上日程，基本建成應急調(diào)峰、安全儲備供應保障體系。由此，天然氣分布式的氣源可以得到保障，具備持續(xù)發(fā)展的條件。

1.3 開展光伏分布式供能的條件

上海市年平均日照為2000h，年累計太陽輻射量4200～5000MJ/m2，相當于日輻射量3.2～3.8kWh/m2，處于我國太陽能資源第四類地區(qū)，屬于太陽能可利用地區(qū)。賀芳芳等人[4]利用氣候學原理，計算上海不同地區(qū)太陽總輻射的時空變化特征，結果表明上海地區(qū)太陽總輻射空間差異較小，東北部及南部沿海地區(qū)略高于其他地區(qū)。

由于上海市用地緊張，土地使用費用較高，不適宜建設大規(guī)模集中式地面光伏電站。因此便于結合建筑表面，節(jié)約用地的分布式光伏系統(tǒng)適宜在上海得到大規(guī)模推廣應用。據(jù)上海市經(jīng)信委統(tǒng)計，目前市內(nèi)工業(yè)廠房屋頂可建電站面積達到280萬m2。按照目前分布式光伏系統(tǒng)7～8m2/kW的裝機面積比，共計可安裝350～400MW的分布式光伏電站，再加上城市建筑外墻和農(nóng)業(yè)用地（如養(yǎng)殖場屋頂、魚塘頂棚等），上海分布式光伏可發(fā)展的潛力還有待挖掘。

1.4 開展分布式供能的政策環(huán)境

上海市政府大力推進分布式項目建設，制定了較為完備的流程規(guī)定及補貼政策，為分布式供能技術的應用提供了十分寬松的政策環(huán)境。

對于天然氣分布式項目，2015年發(fā)布了《關于調(diào)整本市天然氣發(fā)電上網(wǎng)電價的通知》，規(guī)定天然氣分布式發(fā)電機組臨時結算單一制電價調(diào)整為每千瓦時0.726元。2017年《關于調(diào)整本市工業(yè)用戶天然氣價格的通知》規(guī)定工業(yè)用戶天然氣銷售（基準）價格每立方米降低0.4元。同時從天然氣成本和上網(wǎng)電價兩個方面對天然氣分布式給予支持，增強天然氣發(fā)電項目的經(jīng)濟型。2017年新修訂的《上海市天然氣分布式供能系統(tǒng)和燃氣空調(diào)發(fā)展專項扶持辦法》明確指出，按照能源利用效率及年利用時間對天然氣分布式供能項目實行補貼，最高可達3500元/kW，成為國內(nèi)補貼力度最大的地區(qū)，極大地推動了天然氣分布式項目的開展。此外，通過發(fā)布國內(nèi)首個天然氣分布式服務地方規(guī)范《天然氣分布式能源系統(tǒng)項目服務規(guī)范》，進一步明確天然氣分布式能源系統(tǒng)項目的服務流程與各方權責，保障工程項目的具體實施。

對于光伏分布式項目，除國家規(guī)定的每千瓦時給予0.42元的補貼外，上海市再對項目投資主體給予額外獎勵，其中工、商業(yè)用戶為0.25元/kWh，學校用戶為0.55元/kWh，個人、養(yǎng)老院等享受優(yōu)惠電價用戶為0.4元/kWh，單個項目年度獎勵金額不超過5000萬元。此外，部分地區(qū)也單獨出臺鼓勵政策。如浦東新區(qū)發(fā)布了《浦東新區(qū)節(jié)能低碳專項資金管理辦法》的通知，對包括太陽能在內(nèi)的可再生能源項目，給予項目固定資產(chǎn)投資額20%的一次性獎勵或補貼，單個項目獎勵或補貼總額不超過500萬元，支持力度為全國之最。另外，通過發(fā)布《關于開展分布式光伏“陽光貸”有關工作的通知》，規(guī)定分布式光伏開發(fā)商可以用項目電費和補貼等未來收益作為抵押，獲得銀行給予的優(yōu)惠利率貸款，通過金融手段理順中小企業(yè)難以獲得融資的現(xiàn)狀。

2 上海分布式應用情況

2.1 天然氣分布式應用情況

上海對天然氣分布式系統(tǒng)的應用始于1998年，黃埔區(qū)中心醫(yī)院分布式項目是國內(nèi)第一個天然氣分布式熱電聯(lián)供系統(tǒng)。經(jīng)過近20年的發(fā)展，上海已經(jīng)發(fā)展成為國內(nèi)天然氣分布式項目建設最快的地區(qū)之一，據(jù)施明融[5]等人的統(tǒng)計結果及公開數(shù)據(jù)表明，截至2016年8月，上海地區(qū)共建成天然氣分布式項目43個，總裝機容量達到169668kW。項目裝機量分布情況如圖5所示，其中裝機容量小于1MW的項目數(shù)最多，占全部天然氣分布式項目的70%。

在使用場所方面，主要以學校、醫(yī)院、酒店、辦公場所等樓宇式分布式系統(tǒng)為主，供工廠或工業(yè)園區(qū)使用的大型區(qū)域式分布式項目數(shù)量較少，這一結果也與圖5中項目裝機量集中于小容量的結果相符。

2.2 光伏分布式應用情況

光伏發(fā)電是指利用太陽能電池進行發(fā)電，分布式光伏貼近用戶布置，具有清潔環(huán)保、節(jié)約用地、并網(wǎng)難度低、投資成本低等優(yōu)點。圖6對上海地區(qū)光伏裝機進行了分類匯總。據(jù)統(tǒng)計，上海地區(qū)共有9個集中式光伏電站項目[6]，自2013年后沒有新增裝機，裝機容量共計為1.6萬kW。而分布式光伏在上海的發(fā)展持續(xù)保持較快增速，從2014—2017年上半年，裝機容量從15萬kW增加到45萬kW，增加了2倍。這種變化趨勢是由于上海面積較小，樓宇集中，土地使用費用高等因素決定的。

上海市開展分布式光伏建設始于“金太陽示范工程”的小型光伏發(fā)電項目，2013年后國家政策明確區(qū)分了分布式發(fā)電和大型地面電站的定義，分布式項目隨之發(fā)展增速。具有代表性的光伏分布式項目如2016年投運的上海首個發(fā)電全額上網(wǎng)的成陽新能源臨港奉賢園區(qū)項目，該項目采用屋頂布置光伏電池的方式，總裝機量為4.8MW，年發(fā)電量可達430萬kWh。2017年，上海最大的單體屋頂分布式光伏項目協(xié)鑫新陽光伏電站并網(wǎng)發(fā)電。該項目裝機容量約5982kW，年發(fā)電量680萬kWh，采用自發(fā)自用余電上網(wǎng)的方式。

3 結語

分布式供能系統(tǒng)在上海得到了快速發(fā)展，為調(diào)整地區(qū)電力結構、增強能源供應可靠性與安全性、實現(xiàn)清潔用能提供了保障。

在應用現(xiàn)狀方面，截至2016年8月，上海地區(qū)積極建設天然氣管道等基礎設施，共建成天然氣分布式項目43個，總裝機容量達到169668kW。主要以學校、醫(yī)院、酒店、辦公場所等樓宇式分布式系統(tǒng)為主。截至2017年上半年，光伏分布式裝機容量達到45萬kW，并持續(xù)保持較快增速。在政策環(huán)境方面，上海為分布式供能技術的發(fā)展創(chuàng)造的寬松的政策環(huán)境，從發(fā)展規(guī)劃、流程規(guī)定及補貼政策方面給予支持，推動分布式技術發(fā)展與項目落地。

上海市分布式供能技術的良好應用現(xiàn)狀為國內(nèi)其他地區(qū)提供了推廣思路與經(jīng)驗借鑒。一方面是因地制宜制定分布式產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，充分利用可再生能源與清潔能源。推動天然氣管道等基礎建設，為天然氣分布式創(chuàng)造條件。另一方面是著力創(chuàng)造寬松政策環(huán)境，規(guī)范分布式發(fā)電項目開展的各個流程，落實國家補貼政策，并結合地方條件制定補貼或稅費減免等優(yōu)惠政策，鼓勵分布式項目開展。

參考文獻

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[2] 周偉，宋曉偉，謝胤喆.上海能源結構優(yōu)化與大氣污染治理研究[J].上海電氣技術，2017，10（2）：58-63.

[3] 高玉珍.上海天然氣主干網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度保供應探究[J].上海煤氣，2016（3）：4-6.

[4] 賀芳芳，薛靜，穆海振.上海地區(qū)太陽總輻射及其時空分布特征[J].資源科學，2010，32（4）：693-700.

[5] 施明融，吳亮，畢毓良.燃氣分布式供能扶持政策研究[J].上海節(jié)能，2012（9）：4-12.

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