第一节　发展分布式能源的战略必要性

第一，发展分布式能源系统是北京市实现可持续发展的必然选择。北京市的两个现象决定了发展分布式能源系统是实现可持续发展的必然选择。一是北京市作为全国的政治和经济发展中心，人口数量越来越大。人口数量的增加意味着对能源的需求量越来越大。在传统的化石燃料的基础上，必须积极地寻找替代能源，提高现有能源的利用效率，才能满足日益增长的能源消费需求。二是北京市环境污染严重，特别是雾霾问题成为了城市治理的重要问题。要改善北京市的环境，实现可持续发展，就必须改变原来高投入、高消耗、高排放的粗放式发展模式，所以发展分布式能源成为一种必然的选择。

第二，分布式能源系统是实施可持续发展战略的必然选择。人类必须走可持续发展的道路。能源、水源和环境是可持续发展战略支柱性的三大问题，分布式能源技术是解决这三大问题的关键技术之一，在实施可持续发展战略中具有特殊重要性。

科学用能已经成为新世纪用能战略的基本原则。能源的损失与浪费的原因很多，本质原因只有一个，那就是不可逆性。不可逆性的定量表示就是熵产，熵产降低了在给定环境下能源的可用性，其降低的值称为火用耗损。在技术、经济与环境制约下，减少熵产、减少火用耗损，可以说就是科学用能的纲。

科学用能首要是对热能的文明利用。能源利用中近三分之二的一次能源在终端利用中以热能的形式被消耗，热能属于低品位能量，但又常以高位的化石燃料来供应，能量品位匹配不合理且不可逆性极高，因此导致能源利用效率低下。所以要提高热能利用效率就必须发展“可逆型供热系统”。可逆型供热可以有不同的实现方式，但只要是从燃料（如化石燃料或核燃料）取得热能，则任何可逆型供热的实质都是热电联产，当前现行供热方式中，小锅炉供热系统的供热煤耗为225克/千瓦时，集中锅炉供暖系统的供热煤耗为190克/千瓦时，区域性供热系统的供热煤耗为165克/千瓦时，热电联产供热系统的供热煤耗为133克/千瓦时，这些现行供热方式的煤耗与理论供热最低煤耗相比可得出供热节能具有巨大潜力。在使用化石燃料供热的情况下要大幅度降低CO2等温室气体和其它对环境有害物质的排放，基于热电联产的节能技术乃是唯一的选择。

从当前世界能源发展形势来看，可再生能源发展较快，在能源消费结构中所占比重不断增加。2014年第七届世界未来能源峰会上，国际可再生能源机构披露了一份对全球可再生能源未来发展情况的评估报告，报告题为《2030路线图评估报告》，认为由于科技进步，到2030年能够将可再生能源比例由原定的30%提高至36%。但是在未来相当长时间内，化石燃料仍是世界能源的支柱，因此，如何合理使用化石燃料是世界能源战略、可持续发展战略的关键。分布式能源系统位于或邻近用户，热能不需远距离输送，易于采用热电冷联供方案，大大拓展了热电联产技术的应用范围，提高了热电联产热能在终端利用中的比重，减少了终端利用中热能对高品位化石燃料的需求量，节约了能源，减少了环境污染。因此，分布式能源系统能够充分发挥热电联产技术巨大的节能潜力，大幅度提高能效，是可持续发展战略实施的首要选择。

第三，分布式能源系统是优化能源结构的必然选择。人类能源技术变革经历了三个阶段，即薪柴时期、煤炭时期和石油时期。能源消费结构发生了两次大的转变，蒸汽机的发明带来了能源消费结构的第一次转变，即主要能源消费由薪柴转向煤炭；第二次转变是以煤炭为主导转向以石油为主导。1967年世界原油年产18亿吨，在一次能源消费结构中的比例达40.4%，超过了煤炭年产量38.8%，标志人类社会进入了石油时代。煤炭、石油为人类进步作出了巨大贡献，但它们的利用带来了严重的环境污染和生态环境的破坏，已对人类的生存与发展构成了威胁，以天然气为代表的清洁能源，愈来愈为人们所重视和追求，能源消费结构面临着新的历史性转变。

世界能源委员会/国际应用系统分析研究所认为，世界一次能源供应在2020年以前仍以化石燃料为主，此后可有多种选择，未来能源供应取决于终端能源的清洁化发展。世界能源消费结构正在向着洁净能源方向迈进，这就必须增加可再生能源和天然气在一次能源消费结构中的比例，增加可再生能源有利于减少能源生产利用造成的环境污染和经济发展对化石燃料的依赖程度。从当前一些工业发达国家的经验来看，采用燃气轮机、微型燃气轮机、燃料电池等分布式能源系统是合理利用天然气的最佳方案之一。分布式能源系统将成为适应世界能源消费结构变化的新型能源系统。

第四，分布式能源系统是完善能源普遍服务制度和提高能源安全的重要手段。尽管能源品种繁多，但是目前真正需要提供能源普遍服务的却仅限于电力、燃气和热力三个领域。就整体而言，我国能源普遍服务制度远未完善，人们获得能源服务权还无法得到切实的保障。我国目前能源普遍服务的实施模式，简而言之，就是以国有垄断性能源供应企业作为实施主体。而以能源价格包含着本属于政府社会职能的补贴和交叉补贴（如电力的城乡同价、工业电价高于居民电价、石油的成品油价格倒挂），作为能源普遍服务补偿机制。这种通过将企业行为和政府职能“捆”在一起的价格机制进行能源普遍服务的模式具有其内在的缺陷。首先，它使得政府无法清楚企业的效率，无法实施有效监管，更使能源行业无法实现政企有效分离。其次，这也成为民营资本和外资进入能源行业的一个重要阻碍因素。民营资本和外资的进入对于能源的可持续有重要意义，可以优化产权结构，在行业内部形成多元产权主体竞争的格局，提高企业的生产效率和竞争能力。分布式能源系统的实践和发展正好可以完善我国的能源普遍服务制度，为人们提供更加可靠、灵活的能源服务。

另外，分布式能源系统的发展是提高能源安全的重要手段。能源安全有两层含义：国家能源安全和用户能源安全。国家能源安全体系应是对最终用户能源安全的保障。近些年世界各地电网大停电（如2003年8月以纽约为中心的美国东北部和加拿大部分地区发生大面积停电事故，波及美国8个州和加拿大东部地区，影响5000余万人，直接经济损失300多亿美元；2012年7月30日，印度发生大规模停电事故，印度东北部6.7亿人受到影等），进一步说明了集中供电系统的脆弱和对用户能源安全保障的不完整性。分布式能源系统实际上是对单一的集中供能系统的补充，它可以根据用户的能量需求设计局部的能源供应系统，出现紧急情况影响的只是局部，不会危机整个社会，使用户更有效地计划能源消费和避免电网停电给自己带来的经济损失。在电网有供电的社会职责、却无断电赔偿责任的条件下，用户自由选择供能方式应是用户在市场经济原则下的基本权利。因此分布式能源系统是保证一个国家能源供应安全、社会稳定、经济发展的重要手段。

第五，能源工业机构改革促进了分布式能源系统的发展。当前世界各国进行的电力市场和天然气市场的改革，可以使工业企业、商业、居民、公共事业、政府部门等用户选择他们自己喜欢的能源供应者、能源输送方式、能源服务者。为了在竞争的市场中立于不败之地，电力企业必然寻求降低成本、灵活满足不同用户的不同用能要求。分布式能源系统位于用户附近，不需要或需要很短的输送线路，消除或减少了输配电网的建造成本和维护成本，节约投资。同时，分布式能源系统可采用模块化设计的方式，根据用户用能要求安装合适的发电容量，提高资金的利用率，降低电能成本。分布式能源系统在满足用户需求的同时也缩减了电网负荷的峰谷差，有利于电网的安全、经济运行。因此，分布式能源系统将成为电力公司降低供电成本、提高竞争力的重要手段。

由于经济的快速发展，电力电网的建设速度慢于电能需求增长的速度，许多地区出现拉闸限电的情况。另外，由于电力市场不断增长的竞争压力，电力公司为了降低成本，采取降低系统备用容量的办法，这使某些电力系统的备用容量低于过去任何时候，在这种情况下停电的可能性必然增加。停电带来的经济损失是巨大的。例如，美国的硅谷如果停电1天仅生产方面的直接经济损失就高达750万美元，加利福尼亚2000年8月份因大规模的拉闸限电就造成10亿美元的经济损失。用户为了减少因电网停电给企业造成的损失，提高用电可靠性，降低企业经营对电网的依赖程度，用户都愿意建立自己的发电设备。随着工业的结构调整，用户为节约能源开支，可根据自己的能量需求情况采用分布式能源系统，满足自己的能量需求，减少能源成本，增加自己用能的可靠性和自主性。随着分布式能源系统设备成本的降低，这种用户自己安装分布式能源系统的发展趋势将会加快。

世界各国施行的能源工业放松管制，允许一些外资进入本国的能源供应领域，为一些技术先进的电力设备制造公司、能源项目开发公司在分布式能源系统的开发、应用方面提供了巨大的国际市场，促使这些公司加大技术开发力度，促进了分布式能源系统技术的发展。

总的来说，能源消费结构的改变、能源工业的结构调整、提高能源利用率的迫切要求、技术的进步、以及能源产业面临严峻的环保问题推动了分布式能源系统发展。