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沒有自主性與分散決策 就沒有分布式能源

2018-07-09 13:48:02 無所不能   作者: 張樹偉 卓爾德  

2017年冬天的“煤改氣”的推進主要在供給與需求兩個層面展開。供給側的政策,主要是限制煤炭流入特定的地區,比如高速公路出口檢查貨車,禁止賣煤等,所謂“消滅作案工具”;需求側的主要政策是搞宣傳,包括“誰燒煤抓誰”拉橫幅以及給補貼(補貼在長期如何持續還是個未知數)。

了解我國能源政策執行力的人們肯定會有一個印象:供給側的政策往往是有效的,甚至是超調的,比如上大壓小,比如一律上空冷;而需求側的政策往往是無效的,比如限制能源消費,節能等。

這其中本質性的原因,從筆者的理解看,涉及到集中式與分布式的重大區別——參與者數量多寡數量級的不同。生產側往往是一定程度上集中的,而消費必然涉及各個部門,以及數量眾多、差異巨大的消費群體,是高度分散的。因此,拉橫幅的意思其實也就是“放手不管”,也沒有辦法管的意思。

現在,供給側的情況也逐漸出現了變化,市場主體越來越多,比如小的獨立風電光伏發電商、戶用居民發電商、綜合能源系統體系等。這種供給的分布式與固有的消費分布式結合在一起,構成了與可再生能源出現之前截然不同的行業形態與范式。

那么,我們需要討論的問題是這種發展形態:分布式本質特征是什么,與之前能源行業的管理范式存在何種不兼容的地方。如果分布式是一種更有希望與價值的能源組織范式,那么需要哪些關鍵的政策與體制改變?

以規模區分分布式與否存在邏輯問題

過去對分布式的定義已經有很多了。比如:

——分布式能源是一種建在用戶端的能源供應方式,可獨立運行,也可并網運行,將用戶多種能源需求,以及資源配置狀況進行系統整合優化,采用需求應對式設計和模塊化配置的新型能源系統,是相對于集中供能的分散式供能方式。

——位于用戶側,優先滿足用戶自身需求,以熱電聯產、冷熱電三聯產和可再生能源發電利用技術為主,發電總裝機容量小,獨立運行或與配電網連接,包含能量產生、能量儲存和能量控制的能源綜合利用系統。

——分布式能源是小型的、模塊化的,規模大致在kW至MW級;分布式能源包含一系列的供需雙側的技術;位于用戶現場或附近。

上述定義,“規模小”、“靠近用戶”都是關鍵詞。但是,這些處在連續區間上的詞語很含混,存在著類似“有多少根頭發以下算禿子”的連鎖邏輯悖論問題。

分散決策是分布式的必要條件

那么,分布式的本質特征是什么,是其區別于集中式的能源供應模式?首先,無論集中還是分布,都不是二值問題,而是存在一個很大的連續區間上。

比如即使是大的火電,只要它有自主性,可以決定自己發多少電,什么時候發,那么在一定程度上它就是分布式的。歐洲的機組可以決定自己的供應電量,是分散程度更高的分布式;美國的只能報價,調度決定實際發多少,分散程度有所下降;我國調度仍舊是各個電廠的上級指揮官,在小于年的尺度上可以任意決定電廠的發電量,集中程度更高。

那么,調度可以指揮成百的傳統大電廠,如果同時面臨成千上萬的分布式電廠,將面臨操作性的困難,需要整個體系范式上的改變。更大的自主性與分散決策,往往不僅僅是業主的偏好,也是整個體系運行具備可行性的唯一方式。

分布式越來越多,舊有體系的挑戰就會越大。調度不再能完全決定電廠的發電方式,如何能夠建立起一套介于直接管控與完全獨立之間的“中間道路”,考驗著整個體系的靈活性與應對新問題的韌性。

目前不受調度控制的發電資源還很小,問題還沒到必須解決的地步。但是如何保證系統的平衡安全問題,已經出現了極端化趨勢的苗頭。

典型的如用戶側儲能,有人在講“接受電網調度”,在目前的調度范式下意味著完全聽電網的,與跟傳統發電商無異;有人在講“有本事你完全脫網”,意味著完全的徹底的100%的自主。

只要完全接受電網管控,那么它就不是分布式的,雖然調度也不一定管的過來。如果按照這個標準,我國目前分布式發電市場份額是零。如果電網調度范式(粗計劃、功率不帶時間曲線、無獨立輔助服務市場)不改變,未來也不會存在分布式系統。

改變管控體系才能成就分布式

分布式分散化的本質特征,考驗著舊有的管控體系,特別是以規劃為基礎的管控體系(甚至有對分布式進行統一規劃一說)。傳統的規劃范式認為:

——未來是可以預測的;

——存在穩定的不區分地區、時間、特點、以及其他環境的做事情的簡單方式,比如某個“抓手”——電廠效率、光伏轉換效率等;

——多個市場主體是可以被指揮的——即使跟它的激勵不相容。

這些,與分布式能源的特點都格格不入。如果強行將分布式的發展納入舊有的管控體系,比如規劃體系,那么無疑意味著巨大的沖突與扭曲。

當然,是不是要進一步分布式分散化并不是一個具有高度共識的問題。集中式的系統平衡(比如美國ISO形態)與數據管理,也普遍存在于歐美高度分散化的電力系統中。即使是號稱點對點的區塊鏈技術,其代碼算法標準(當然,這一體系是可編程的)本身也仍舊是集中式的。

這方面的內容,我們留待今后再細細討論。(【本文作者:張樹偉,卓爾德(北京)環境研究中心首席能源經濟師】)




責任編輯: 李穎

標簽:分布式能源,能源政策,分散決策