摘　要：當(dāng)前國(guó)內(nèi)關(guān)于分布式能源的定義問題存在很多爭(zhēng)論，本文的意圖是強(qiáng)調(diào)要從事物的發(fā)展歷程和本質(zhì)特征來(lái)認(rèn)識(shí)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(shí)，要從實(shí)際出發(fā)而不要從定義出發(fā)，以致成為前進(jìn)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(shí)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(guó)內(nèi)關(guān)于分布式能源的定義問題存在很多爭(zhēng)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(gè)問題已經(jīng)關(guān)系到政策與規(guī)劃的制定、選擇示范項(xiàng)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(lái)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(guó)內(nèi)分布式能源規(guī)模化的發(fā)展。在定義問題上的混亂和爭(zhēng)論，主要源于對(duì)分布式能源有不同的理解和認(rèn)識(shí)，也不排除一些同于行業(yè)觀念帶來(lái)的狹義觀點(diǎn)。要正確認(rèn)識(shí)和對(duì)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(qiáng)調(diào)某個(gè)非本質(zhì)的元素(如規(guī)模的大小)。事實(shí)上，“定義”是對(duì)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(jiǎn)要說(shuō)明，并能解釋它與其相對(duì)事物的本質(zhì)差別。對(duì)于分布式能源而言，就要解釋它與其相對(duì)的傳統(tǒng)集中式供能的本質(zhì)差別及其帶來(lái)的特殊屬性，只要抓住這個(gè)本質(zhì)特征，其它問題會(huì)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(lái)闡述它的本質(zhì)特征，旨在促進(jìn)分布式能源的定義問題上得到更多的共識(shí)。

2　分布式能源的發(fā)展歷程

美國(guó)是分布式能源發(fā)展最早的國(guó)家，也是政策、市場(chǎng)、技術(shù)發(fā)展最成熟的國(guó)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(chǎng)和城市中心的熱電聯(lián)產(chǎn)是美國(guó)早期電力工業(yè)的基礎(chǔ)。1882年在美國(guó)紐約托馬斯一愛迪生珍珠街開始運(yùn)行的第一個(gè)商業(yè)電站供應(yīng)了曼哈頓的電力和工業(yè)蒸汽。后來(lái)，隨著電力需求的增長(zhǎng)和發(fā)電裝備的進(jìn)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(jì)的優(yōu)勢(shì)，這些大型電廠多遠(yuǎn)離城市和用戶，依靠長(zhǎng)距離輸配線路對(duì)終端用戶供電，發(fā)電后的大量余熱因不能長(zhǎng)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?yàn)檫@些行業(yè)具有穩(wěn)定的蒸汽與電力需求，同時(shí)有些行業(yè)工藝流程會(huì)產(chǎn)生低成本的燃料，可以單獨(dú)發(fā)電或和天然氣混合利用。l960年前聯(lián)邦與州政府對(duì)大型公用電力的保護(hù)政策和市場(chǎng)監(jiān)管機(jī)制使美國(guó)電力市場(chǎng)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(zhǎng)時(shí)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(jī)，燃料短缺和價(jià)格的上漲促使美國(guó)國(guó)會(huì)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(lì)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(rèn)證的熱電聯(lián)產(chǎn)并網(wǎng)、提供合理的備用電力和備用費(fèi)用、以電力企業(yè)的“避免價(jià)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(guó)會(huì)又通過了一系列針對(duì)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(xiàng)目的折舊年限等。這一階段的引導(dǎo)政策極大促進(jìn)了CHP的發(fā)展，從1980年的l2000MW裝機(jī)容量發(fā)展到2000年的66000MW。另一方面，PURPA法案公布以后也帶來(lái)了一個(gè)未能預(yù)期的結(jié)果，在這個(gè)時(shí)期內(nèi)燃?xì)廨啓C(jī)及燃?xì)庖徽羝?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(jī)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(shì)，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(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，容量大于l00MW的CHP系統(tǒng)開始大量涌現(xiàn)。到2009年，全國(guó)CHP總?cè)萘恐?span lang="EN-US">65％共計(jì)66000MW都是l00MW以上的大機(jī)組，3500個(gè)現(xiàn)場(chǎng)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(wàn)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(jìn)一步提高了能源利用率，綜合熱效率達(dá)到80％以上，使熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展到一個(gè)新的階段。全世界夏季空調(diào)制冷的需求越來(lái)越高，據(jù)2005年的數(shù)據(jù)，美國(guó)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(jì)算機(jī)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(zhǎng)，為冷熱電三聯(lián)供提供了技術(shù)上的需求和廣闊的市場(chǎng)。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(tái)吸收式制冷機(jī)，1860年在法國(guó)巴黎生產(chǎn)了5臺(tái)樣機(jī)，美國(guó)成為世界上最早批量生產(chǎn)溴化鋰吸收式制冷機(jī)和燃?xì)饪照{(diào)的國(guó)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(jī)帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)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(fù)荷高峰的同時(shí)改善了燃?xì)獾墓?yīng)低谷，起到電力和燃?xì)怆p調(diào)峰的作用。1998年美國(guó)能源部所屬的橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室與中國(guó)遠(yuǎn)大集團(tuán)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(xiàng)目，實(shí)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(yùn)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(guó)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(guó)分布式能源發(fā)展的重要組成部分。為了應(yīng)對(duì)世界氣候變化減少溫室氣體排放，美國(guó)自20世紀(jì)80年代起，30多年來(lái)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(chǎng)。美國(guó)環(huán)保局測(cè)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(gè)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(fèi)者用“可再生能源證書”的形式購(gòu)買“綠色電能”。美國(guó)能源局“能效與可再生能源辦公室(EERE)”為消費(fèi)者制定了購(gòu)買綠色電能指導(dǎo)書，對(duì)太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、生物燃?xì)狻⑴Ｎ镔|(zhì)能、小水電的發(fā)電利用給予應(yīng)用指導(dǎo)。至1J2008年，全國(guó)可再生能源發(fā)電量達(dá)到l.24千億kWh，相當(dāng)于l200萬(wàn)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(diǎn)，需要清潔化石能源的發(fā)電機(jī)組、儲(chǔ)能、智能化控制技術(shù)的配合，與用戶負(fù)荷一起組成一個(gè)獨(dú)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(gè)新領(lǐng)域。

工業(yè)領(lǐng)域提高能效是美國(guó)發(fā)展分布式能源的重要?jiǎng)恿Α?span lang="EN-US">2010年6月美國(guó)參眾兩院共同提出“可再生能源及效率法案”，推動(dòng)區(qū)域能源及分布式能源CHP在全國(guó)的推廣以減少建筑及工業(yè)領(lǐng)域供熱及制冷消耗全國(guó)約l／3的耗能量。2012年美國(guó)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(guó)總統(tǒng)發(fā)布政令，要求2020年以前再發(fā)展4000萬(wàn)kW高效工業(yè)用CHP，用以提高工業(yè)能效。

美國(guó)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(diǎn)和趨勢(shì)，回顧這段歷史可以為分布式能源的定義問題提供兩個(gè)基本的依據(jù)。

首先，分布式供能方式是為了解決遠(yuǎn)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(chǎng)或附近(如工廠或社區(qū))。這個(gè)地理位置上的改變帶來(lái)了分布式能源一系列的優(yōu)勢(shì)，如避免了長(zhǎng)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(fù)荷量體裁衣的系統(tǒng)集成和優(yōu)化運(yùn)行、在節(jié)能減排的同時(shí)提高了供電的安全性等等。由此可見，這個(gè)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(gè)完整的體系。這個(gè)體系是長(zhǎng)期以來(lái)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求、政策引導(dǎo)、技術(shù)進(jìn)步、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(gè)小體系都具有某種自身的特征，就像人這個(gè)大體系按年齡劃分時(shí)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)?；蛉萘康慕缍ǜm合用于體系中某個(gè)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(huì)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(shí)踐的檢驗(yàn)。

3　從事物發(fā)展的客觀規(guī)律中引申出定義

判斷一個(gè)定義的合理性不在于其文字描述的如何華麗和完美無(wú)缺，而在于其內(nèi)容是否反映了對(duì)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(duì)分布式能源的定義是指在用戶地點(diǎn)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(xiàng)內(nèi)容。

這個(gè)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(qiáng)調(diào)了只要抓住這個(gè)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(gè)主要內(nèi)涵，即當(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，這是分布式能源的發(fā)展和客觀存在。

這個(gè)定義具有概括性和穩(wěn)定性，是對(duì)世界社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境中分布式能源起源、發(fā)展、形成一個(gè)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?shì)，可以穩(wěn)定地適用一個(gè)較長(zhǎng)的歷史時(shí)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(chǎng)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(shí)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(gè)下瓦大到幾十萬(wàn)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(chǎng)或附近，自發(fā)白用或并網(wǎng)運(yùn)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(wàn)別，太陽(yáng)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?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃?xì)?、微燃機(jī)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(yùn)行模式，可以是孤網(wǎng)運(yùn)行、并網(wǎng)運(yùn)行、或上網(wǎng)運(yùn)行?？傊?，只要把供能系統(tǒng)建設(shè)在用戶現(xiàn)場(chǎng)或附近就符合分布式能源的定義。

4　解決問題要從實(shí)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(shí)，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(dá)到共識(shí)，影響主要問題的解決。究其原因，在于解決問題沒有從實(shí)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(shí)際出發(fā)就是解決具體問題時(shí)要有明確的針對(duì)性。譬如討論分布式能源的并網(wǎng)上網(wǎng)問題時(shí)，就要從不同規(guī)模的分布式能源對(duì)配電網(wǎng)的影響不同，對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)的線路容量和電壓等級(jí)的要求，各國(guó)的國(guó)情與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)等實(shí)際情況出發(fā)，重要的是確定擬將出臺(tái)的方案是針對(duì)多大功率的范圍、適用于分布式能源體系中的哪個(gè)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(guó)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(xiàng)政策性文件中明確了其適用范圍，是指10kW及以下電壓等級(jí)接入電網(wǎng)、且譯個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)總裝機(jī)容量不超過6MW的光伏發(fā)電項(xiàng)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(cái)政優(yōu)惠、示范項(xiàng)目等問題時(shí)也應(yīng)本著這個(gè)原則。

從實(shí)際出發(fā)還要用發(fā)展的觀點(diǎn)看待和處理問題。社會(huì)與自然界中的任何事物都是發(fā)展和變化的，人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)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?xì)廨啓C(jī)等技術(shù)的進(jìn)步，幾萬(wàn)千瓦至幾十萬(wàn)千瓦的分布式能源不斷涌現(xiàn)，人們對(duì)分布式能源規(guī)模的認(rèn)識(shí)也在不斷擴(kuò)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(yuǎn)停留在初期中小規(guī)模的認(rèn)識(shí)，就會(huì)落后于時(shí)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(shí)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(xiàng)目中應(yīng)用，財(cái)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(xiàng)目無(wú)一不在采用和創(chuàng)新各種形式的合同能源管理模式，推動(dòng)著這項(xiàng)政策的發(fā)展。，事實(shí)上，美國(guó)能源局早在上個(gè)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(xiàng)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(jìn)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(diǎn)和學(xué)術(shù)爭(zhēng)論是很自然的現(xiàn)象。本文的意圖是強(qiáng)調(diào)要從事物的發(fā)展歷程和本質(zhì)特征來(lái)認(rèn)識(shí)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(shí)，要從實(shí)際出發(fā)而不要從定義出發(fā)，以致成為前進(jìn)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