分布式能源：一場能源可持續(xù)發(fā)展的革命

信息技術(shù)快速發(fā)展對能源工業(yè)產(chǎn)生了巨大影響和啟迪。一場“分布式”革命正在悄然而至，直接挑戰(zhàn)后工業(yè)時(shí)代“規(guī)模效益”的經(jīng)濟(jì)理念

工業(yè)時(shí)代，我們以大為好。“大機(jī)組、大電網(wǎng)、超高壓”這是我們選擇的最具工業(yè)化的標(biāo)志，因?yàn)槲覀兿嘈旁酱笤桨踩?/p>

然而，不幸的是任何事情都會物極必反，將“規(guī)模效益”異化成規(guī)模求“大”的理念，不僅使我們坐如針氈，而且有了規(guī)模卻沒了效益。

光明“孤 島”

也許有人還記得，四年前的8月14日美國東部時(shí)間下午4時(shí)20分，以紐約為中心的美國東北部和加拿大部分地區(qū)發(fā)生大面積停電事故。

直到8月15日下午基本恢復(fù)供電，個(gè)別地區(qū)的停電時(shí)間達(dá)29小時(shí)。這次大停電波及美國八個(gè)州和加拿大東部地區(qū)，共有超過61.8GW電力容量停止供應(yīng)，影響人口5000余萬，是歷史上最大的一次停電事故。這次停電給美國國內(nèi)生產(chǎn)總值帶來的損失在每天250億到300億美元之間。

北美大停電的黑暗之中，曾經(jīng)閃爍過數(shù)個(gè)光明“孤島”。那些星星之火一樣的企業(yè)、單位和機(jī)構(gòu)正是靠著“分布式能源系統(tǒng)”傲然屹立在無盡的黑夜之中。

在停電事故中心區(qū)域的麻省理工學(xué)院、紐約州立大學(xué)、新澤西Rutgers大學(xué)和普林斯頓大學(xué)等擁有“分布式熱電冷三聯(lián)產(chǎn)”系統(tǒng)，紐約和多倫多的股票和證券市場，還有諸多的醫(yī)院，也都擁有分布式能源供給系統(tǒng)，這才保證了用電安全，保證了正常的運(yùn)行和生活。

我們在總結(jié)這次北美大停電的教訓(xùn)中，得出了這樣一個(gè)結(jié)論：發(fā)展分布式能源，建立分散化的電源，比通過改造電網(wǎng)來加強(qiáng)安全更為簡便快捷。

美國負(fù)責(zé)電力監(jiān)管的專家表示，改造完善美國東北部電網(wǎng)所需要的投資是500億美元，改造完的電網(wǎng)不能確保不發(fā)生類似事故，只能減少和減輕事故的發(fā)生和影響。

有專家計(jì)算，如果用這筆錢去建設(shè)分布式能源系統(tǒng)，至少可以解決約1億千瓦的發(fā)電容量。若考慮發(fā)電機(jī)組余熱供熱和制冷所能代取的用電量，以及減少的輸變電損耗，應(yīng)相當(dāng)于代替2億-3億千瓦的發(fā)電容量。這些設(shè)施不僅不依賴電網(wǎng)來保證其安全供電，還可以自下而上的托起電網(wǎng)的安全，而能源利用效率可以比現(xiàn)有系統(tǒng)提高一倍，環(huán)境污染也相應(yīng)減少一倍。??

進(jìn)入7月份，我國夏季用電高峰到來。用電峰值的一次次刷新不但考驗(yàn)著電網(wǎng)的安全指數(shù)，更加考驗(yàn)著我們的心理承受能力。從2002年夏季，缺電的問題已經(jīng)在中國的三大經(jīng)濟(jì)火車頭地區(qū)——珠三角、長三角和京津唐三角及側(cè)翼的河北南部電網(wǎng)顯現(xiàn)出來。

在用電高峰期到來之前，我們不敢妄言曾經(jīng)出現(xiàn)過的全國24省市“停產(chǎn)避峰”“拉閘限電”今年是否會重演，但是我們清楚的是如果不能正確認(rèn)識，缺電的問題還會輪回復(fù)制，還會干擾和影響中國經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展。

新技術(shù)革命

歷年來全球相繼發(fā)生的大停電事故，深刻說明傳統(tǒng)能源供應(yīng)形式存在著嚴(yán)重的技術(shù)缺陷。分布式能源技術(shù)的發(fā)展，為中國與世界發(fā)達(dá)國家重新回歸同一起跑線創(chuàng)造了一個(gè)新機(jī)遇，它有可能使中國依據(jù)市場優(yōu)勢迅速占據(jù)世界領(lǐng)先地位。

最近幾年，社科院和中科院的專家們不斷建議：積極發(fā)展分布式能源技術(shù)，解決中國的能源和環(huán)境問題。國家發(fā)改委能源局的一份報(bào)告指出：分布式能源是近年來興起的、利用小型設(shè)備向用戶提供能源供應(yīng)的新的能源利用方式，發(fā)展分布式能源是解決缺電和保障供電安全的最佳手段。

分布式能源設(shè)備起停方便，負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活，各系統(tǒng)相互獨(dú)立，系統(tǒng)的可靠性和安全性較高；此外，分布式能源多采用天然氣、可再生能源等清潔能源為燃料，較之傳統(tǒng)的集中式能源系統(tǒng)更加環(huán)保。

熱電聯(lián)產(chǎn)是目前典型的分布式能源利用方式，在發(fā)達(dá)國家已得到廣泛的推廣利用。丹麥在上世紀(jì)80年代前主要依靠幾座大型電站供電。目前，丹麥40％的電力轉(zhuǎn)由風(fēng)電和分散的小型熱電聯(lián)產(chǎn)電廠供應(yīng)，能源利用效率在80％以上。

以醫(yī)院為例。所必需的能源有：電力、消毒蒸汽、采暖、制冷、空調(diào)的除濕和加濕、生活熱水、烘干熱氣，甚至草地上和花棚中的各種肥料等。傳統(tǒng)的方式是從電網(wǎng)架設(shè)電線，保障供電，再安裝一臺小型應(yīng)急發(fā)電機(jī)來保障萬一斷電時(shí)的電力供應(yīng)；從熱力公司鋪設(shè)熱力管道，建設(shè)換熱站用來保障冬季供暖；從天然氣公司鋪設(shè)燃?xì)夤艿溃惭b蒸汽和熱水鍋爐，以及熱風(fēng)機(jī)，解決消毒和炊事蒸汽、衛(wèi)生熱水和洗衣房烘干，以及冬季空調(diào)加濕的需要；使用電力制冷機(jī)組在夏季制冷。

而分布式能源系統(tǒng)的解決模式是：在醫(yī)院里安裝一臺或幾臺、小型或微型模塊化發(fā)電機(jī)組，利用天然氣和醫(yī)院污水處理設(shè)施的沼氣發(fā)電，將發(fā)電之后的廢熱通過余熱鍋爐轉(zhuǎn)換成為蒸汽。

同時(shí)利用醫(yī)院垃圾焚燒進(jìn)行補(bǔ)充熱量，用蒸汽解決消毒、炊事、采暖和加濕的需要，夏季采用蒸汽吸收式機(jī)組制冷，并利用更低溫度的鍋爐廢熱和制冷機(jī)組冷卻水中的余熱供應(yīng)衛(wèi)生熱水，再利用較低溫度的余熱鍋爐排煙作為空調(diào)除濕、洗衣房烘干，最后將煙氣注入花卉大棚利用其中的二氧化碳作為氣體肥料，以及廢熱和煙氣中的合成水。

將天然氣中的能量“吃光用盡”，把污染變?yōu)橘Y源，以這種方式來控制資源的“耗散”和保護(hù)環(huán)境。使用傳統(tǒng)方式，能源利用效率只有??30％至40％，而使用分布式能源可以將能源的利用效率提高到??80％至90％，甚至更高。

分布式能源深為世界各國的高度重視，普遍認(rèn)為它將成為人類能源可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)必經(jīng)階段，成為目前解決資源短缺和環(huán)境污染的最佳技術(shù)選擇。

據(jù)了解，目前分布式能源的發(fā)展十分迅猛，在能源系統(tǒng)中的比例不斷提高，正在給能源工業(yè)帶來革命性的變化。特別是近年來，隨著戶用分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展，如屋頂太陽能光伏發(fā)電和燃料電池發(fā)電技術(shù)等，家庭已不再單純是能源的消費(fèi)者，也成為能源的生產(chǎn)者和銷售者。

正如個(gè)人微型計(jì)算機(jī)進(jìn)入家庭，并逐漸取代巨型計(jì)算機(jī)的統(tǒng)治地位一樣，在不遠(yuǎn)的將來，分布式能源有可能取代集中式能源，成為未來能源工業(yè)發(fā)展的主力軍之一。