欢迎来到 上海昌泰求实电力新技术股份有限公司!

资讯动态

当前位置: 首 页 > 资讯动态 > 行业新闻

分布式能源发展加速电力系统去中心化

2019-06-04

从20世纪下半叶开端,世界各国电力体系开展逻辑较为相似——大型发电厂一般设置在燃料(如泥炭、煤炭、天然气、重质燃料油等)开采区域邻近,或接近燃料运送走廊,或接近大型水库或河流。发电厂的建造具有规划效应,电厂装机越大,建造本钱越低。如此一来,发电厂均匀单机容量不断添加,从上世纪20年代到80年代的60余年间添加了500多倍。


由于环境原因,发电厂一般远离大城市(当然,也有破例,如俄罗斯的热电联产电厂,这些电厂散布地址接近消费端:热电联产厂建在城市、工厂等热力消费端,工业热电联产厂建在相应的电力消费端等)。而电力从电厂到顾客的传输,一般需求建造220~500千伏及以上的输电线路(以削减电能传输损耗)和总长度数十万公里的配电线路。


几十年来,这种电力体系架构基本坚持不变。会集供电体系以较为合理的价格水平,电网规划  相对平稳、可靠地为顾客供给着电力服务。但到了20世纪末,会集供电体系的规划效应已不及20世纪中叶,而20世纪70年代的石油危机明显添加了动力进口国对新式节能发电技能的爱好。


催生这种变化的推手便是散布式发电的呈现,特别是20世纪70~80年代美国和欧洲呈现的燃气轮机、往复式燃气轮机和联合循环发电厂等新一代发电技能。在此推动下,一批廉价且高效的小容量发电厂(从几十千瓦到几十兆瓦)相继建成,散布式发电设备逐步增多(见图1)。


1559631083711904.jpg


(材料来历:Rhodium Group. The State of the Art in Valuing DER. January 2017)


图1  美国散布式发电开展变化(单位:吉瓦)




除散布式发电外,电力行业还呈现了节能技能和需求响应等新的机会。电力咨询 在本世纪的第一个十年,可再生动力敏捷开展。欧洲、美国和其他各国政府采取了大规划、长时间的可再生动力支持方案,开展无碳动力或削减对动力进出口的依靠。太阳能和风能范畴的技能解决方案本钱下降了数倍,技能效率大幅进步。依据世界出资银行Lazard的数据,2009~2017年间全球太阳能和风力发电厂平准化度电本钱(LCOE)下降起伏约为67%~86%。


能够说,在短短20~30年内,顾客现已获得了各种替代解决方案,他们能够依据本钱、可靠性和质量等指标,以个性化份额装备最适合自身的技能解决方案。


美国商场研究机构Navigant Research此前的一份猜测曾显示,从2018年起,全球年度新增的散布式发电装机将超越会集式发电装机;到2026年,全球年度新增散布式发电装机将增至2017年的3倍(见图2)。依据另一家美国商场研究机构——BCC Research的数据,2015年全球散布式发电技能的商场规划已到达658亿美元;估计2016~2021年间,全球散布式发电商场规划将从69.7亿美元增至1095亿美元,年均添加率将到达9.5%。



1559631173763786.jpg

(材料来历:Navigant Research)


图2  全球新增会集式和散布式发电装机猜测(单位:兆瓦)




北欧国家的阅历标明,使用热电联产,即在同一周期内同时产生电能和热能的技能,也便是结合散布式供热的散布式发电,开展作用更佳。在北欧国家,散布式热电联产是完成电力体系去中心化的第一步,除此以外,还有助于削减输电线路保护本钱、下降电能传输损耗。以丹麦为例。在过去的10~20年间,依靠体系的小型热电厂支持办法,丹麦已建成数百个小型天然气和生物质发电厂。此外,该国风电场数量也在添加。丹麦动力署的数据显示,得益于散布式热电联产的开展,丹麦每年的一次动力消耗量削减11%,二氧化碳排放量削减450万吨。


许多新式小容量发电机的呈现使其并网过程、控制和调理过程变得愈加复杂。灵敏建造电网和智能办理电网的新技能应运而生,尔后,这些技能获得了统一的称号——智能电网。电力顾客具有了发电和储电的角色,开端在电力体系中发挥更大的作用。顾客挑选的自由度急剧添加。与此同时,在特定家庭层面以及整个经济层面,需求响应、动力效率办理得到了广泛的使用空间。


为此,从国家层面来看,咱们需求愈加开放的电力商场。散布式动力为打造电力零售商场真实的竞赛环境供给了必要前提条件。这种改变便是电力体系去中心化转型。


在全球电力体系阅历转型的同时,世界电力巨子的经营事务也在阅历巨大的变化。电力技术研发2016年以来,德国意昂集团E.ON、法国电力集团EDF、意大利国家电力公司Enel等相继重组并宣告了新的开展战略,共同之处便是对可再生动力、无碳发电、散布式动力、顾客服务和世界事务的关注。


与电力相关的行业也发生了相似的变化,如电力设备制作和电力工程等行业。2017年11月,西门子宣告方案削减7000个大型涡轮机生产岗位,原因是电力体系去中心化趋势加深和太阳能风能商场添加导致大型涡轮机需求下降。出于相似的原因,2017年12月,通用电气宣告裁员15000人。


因此,散布式动力解决方案现已成为推动世界各国电力体系进行全球化转型的重要因素(见图3)。今后,散布式动力对电力体系转型的影响还会加剧。


 


1559631190478575.jpg


 (材料来历:SKOLKOVO Energy Centre)


图3  电力体系从会集式(上侧)向分散式(下侧)的转型




俄罗斯在20世纪末曾具有世界上最大的会集供电体系,现在,其电力体系去中心化过程已自发开端,虽然这一进程并不敏捷。早在上世纪90年代,俄罗斯天然气工业股份公司就为其在乌拉尔的分公司出资建造小型发电厂,并为这些电厂出资生产本地化发电设备。2010年以来,跟着连网本钱添加,从社区到大型工业公司(包含石油和天然气公司),俄罗斯许多团体和经济实体开端建造自备电厂。


近年来,俄罗斯开展散布式动力的首要驱动因素是新发电设备并网本钱高、复杂性强、现有电源可靠性缺少,以及大中型工业用户削减电力长时间本钱、进步二次动力利用效率的需求。电力最终价格与顾客需求之间缺少清晰的联系也是一个重要的鼓励因素,由于需求和电价无法联动会产生各种不确定性,严重影响顾客的本钱办理。


在家庭层面,散布式动力(首要是微型发电的形式)仍然是极少数居民的挑选,没有得到恰当的开展。在工业、农业等范畴,俄罗斯已有数百个使用散布式动力解决方案的示范项目。


注:本文节选自俄罗斯莫斯科斯科沃(SKOLKOVO)办理学院动力中心2018年10月出版的的研究报告《俄罗斯散布式动力开展潜力(Distributed energy resources in Russia: Development Potential)》。


image.png

热忱欢迎国内外各界朋友商洽业务、合共作赢!

版权所有:上海昌泰求实电力新技术股份有限公司软件开发部  沪ICP备2023002414号-1