一、分布式能源及分布式能源系统定义

能源清洁化发展是新世纪能源战略的核心，也是实现可持续发展战略的关键所在。在20世纪，人类能源的总消耗量增长了10倍。以化石燃料为主的传统能源在造福人类的同时也伴生着大量有害物质的排放，给环境造成了不可承受的污染。21世纪更是全球经济大发展时期，也必将是能源消耗大增长时期。预计到2025年世界能源总消耗量将是1990年的2倍，2050年将接近2.4倍。也就是说，今后100年能源消费还将大幅度增长。能源的生产利用不仅与全球气温升高有关，而且与空气污染、臭氧层破坏、森林毁灭等有关。分布式能源系统正是在人类可持续发展战略的大背景下提出的。

现代分布式能源系统正越来越受到人们的重视。人类使用自然界能源，经历了一个从分布式能源系统到集中式能源系统的过程，现在一些工业发达国家又出现了从集中式能源系统到分布式能源系统的发展趋势，这种演变的内因实质是环境友好的诉求和传统的集中式能源系统的固有缺陷的必然要求。

对分布式能源有多种称谓，国外常用的有：Distributed Generation，Decentralized Generation，Distributed Power Generation，Distributed Power，Distributed Energy Resources等。国内的称呼也较多，如分布式能源，分布式电源，分布式能量系统，爱能岛，分布式能源，分布式供能等，国家发展与发改革委员会将其统一称为“分布式能源”。

什么是分布式能源系统呢？一般认为，它指的是以可再生能源或天然气等清洁化石燃料为能源的、孤立的或只与配电网相联系的小型能源系统。美国能源部给出的定义是：各种中小规模的电力生产技术，这些技术可以和能源管理与存储系统结合起来，并且可以用于改善电力输送系统的运作，无论这些技术并网与否。在这个定义里，包含了小型、模块化、可以联网也可以独立于电网、储能等四个特征。加利福尼亚能源委员会（CEC）给出的定义是：Parallel and stand-alone electric generation units located within the electric distribution system at or near the end user.DER can be beneficial to both electricity consumers and，if the integration is properly engineered，the energy utility。在这个定义里，强调了应处在或接近用户中心、并使用户和公用事业单位获益等特征。

美国电力研究所（EPRI）和美国电力电子工程协会（IEEE）的定义分别是：Small（Less than 50 MW）electricity generation，storage，or demand side management technologies，Sources of electric power that are not directly connected to a bulk power transmission system。定义里提到了两个特征：一是需求侧管理技术，二是不与大型电网相联接。

美国先进能源市场研究中心给出的定义是：A system composed of generation located near the energy customer's site，possibly incorporating energy storage，energy management and combined heat and power，potentially highly-integrated with the electric grid to providemultiple benefits on both sides of the utility meter。该定义提到了热电联产、可以利用联网优势为供需双方利益服务等特征。

国家发展改革委颁布的《分布式发电管理暂行办法》指出，分布式发电是指在用户所在场地或附近建设安装、运行方式以用户端自发自用为主、多余电量上网，且在配电网系统平衡调节为特征的发电设施或有电力输出的能量综合梯级利用的多联供设施。

上述定各自有侧重点和出发点，可以看出：Distributed generation（DG），Distributed Power（DP），Decentralized generation（DG），Distributed Power generation（DPG）基本上是等同的，是指各种小型、高效、灵活的电能生产技术或装置。Distributed Power（DP）主要出现在与美国分布式能源系统联盟相关的文献中。Decentralized generation（DG）通常用于欧洲。Distributed Energy Resource、Distributed Resource和Distributed Energy的定义基本相同，主要是从电网运行、能源管理角度给出的，与Distributed Generation的定义区别主要在于是否涉及到能源管理和能源储存技术。

综合来看，分布式能源系统的定义主要是从技术特征、分布位置、电网关系、应用目的、容量大小等五方面进行定义的。基于此，上述定义有如下不足之处。

其一，由于不同学者或机构的出发点不同，给出的定义所包含的内容不同，这容易引起人们对分布式能源系统理解上的混乱。其二，从上述几个方面来给分布式能源系统定义，只反映了分布式能源系统概念的外延，并没有深刻揭示分布式能源系统内涵。其三，上述定义容易使人们对分布式能源系统的容量以及分布式能源系统所包含的技术感到含混不清。在技术方面，有些定义认为分布式能源系统只是发电技术，而有些定义除了包括发电技术外还包括能量储存、能源管理、需求侧管理等技术，如美国电力研究所（EPRI）给出的Distributed Resources（DR）定义，美国电力电子工程协会（IEEE）给出的Distributed Resources（DR）定义，美国能源市场研究中心给出的Distributed Energy（DE）定义。能量储存、能源管理、需求侧管理等概念在分布式能源系统定义中的出现使分布式能源系统的概念更加含混。因为，能量储存、能源管理、需求侧管理等技术本身覆盖的领域比较广泛，尤其是这些内容不是分布式能源系统所独有的，传统的电力系统同样可采用这些技术，因此我们认为分布式能源系统应以发电技术为核心，能更鲜明地突出其特性和本质。

在分布式能源系统的容量方面，有的定义用的是“小的”一词；有的定义给出了确切的容量限值，但限值不统一，有的是50000kW，有的是30000kW，有的是10000kW。然而，由于容量限值的不统一，使人们无法确切判定哪些发电设备属于分布式能源系统，哪些不属于分布式能源系统。对发电设备来说容量大小只是一个相对概念，当前分布式能源系统所说的“小”有两个方面的含义。一方面，分布式能源系统所涉及的新型发电技术——太阳能、风能、燃料电池的容量在现有的技术条件下本身就不大，与中央电站相比是小型发电设备；另一方面，则隐含着环保政策的制约，分布式能源系统的概念起源于美国，美国《洁净空气法》规定任何装置只要每年排放10吨以上危害空气的污染物（如汞）或排放100吨以上标准污染物（如SO2或NOX等）则被认为是污染源。对污染源环境保护法有严格的限制，因此用户在建造自己的发电设备时，为了回避环境保护法带来不必要的麻烦都采用小的发电装置，使发电装置的污染物排放低于洁净空气法所规定的污染源排放限值。因此，从这个层面上讲，分布式能源系统容量的大小，是由环境政策和发电技术的污染物排放水平决定的。由于不同的国家、不同的地区采用不同的环保政策，所以分布式能源系统的容量大小将会因环境政策和采用的发电技术的不同而有不同的界定，容易产生混乱。

应该指出的是，以发电装置容量的大小来界定分布式能源系统是不科学的，从新型发电技术本身来说，技术在发展，分布式能源系统所涉及的新型发电技术——太阳能、风能、燃料电池的容量也会随着科学的发展、技术的进步、制造工艺的改进，设备容量会而不断增加，燃料电池已显现出这一趋势。因此，以容量范围进行界定将会限制分布式能源系统技术的发展。另外，简单地为了回避环境法的限制而采用小的发电设备，使发电装置的污染物排放量低于洁净空气法所规定的污染源排放限值，这种做法本身也值得商榷。

究竟应该如何界定分布式能源系统的容量范围？该不该界定分布式能源系统的容量范围？本研究认为应该用发展的眼光、从分布式能源系统的本质特征出发进行讨论。由于科学在发展、技术在进步，各种新的发电技术的装置容量会随技术的进步而发生变化，因此不能简单的以容量大小来界定分布式能源系统。分布式能源系统是相对于“大电网、大容量、大电厂”的集中式能源供应方式而言的，是布置在用户附近满足用户能量需求的能源系统。究其本质，就是为了服务于当地的负荷中心，布置在用户附近满足用户能量需求的能源系统，而不是为了大规模远距离输送电。从满足用户用能需求角度来讲，分布式能源系统容量的大小应由用户能量需求特性来决定。本研究建议在分布式能源系统的定义中不要界定发电设备的容量范围。我们将“分布式能源系统”定义为：满足环保要求的，位于或临近负荷中心的，不是以大规模、远距离输送电力为主要目的的发电系统或有电能输出的联产系统。