分布式電源并網(wǎng)的社會(huì)環(huán)境指標(biāo)體系構(gòu)建

摘 要：文章從社會(huì)效益和環(huán)境效益兩個(gè)角度構(gòu)建了一套分布式電源并網(wǎng)的社會(huì)環(huán)境指標(biāo)體系，并對(duì)部分指標(biāo)給出了詳細(xì)的計(jì)算公式，為衡量分布式電源發(fā)展成本和社會(huì)環(huán)境效益提供了量化的理論支撐。

關(guān)鍵詞：分布式電源；社會(huì)效益；環(huán)境效益；指標(biāo)體系

1 引言

分布式電源直接安裝在用戶端，通過(guò)在用戶側(cè)對(duì)能源實(shí)現(xiàn)梯級(jí)利用，減少中間輸送環(huán)節(jié)損耗，實(shí)現(xiàn)資源利用最大化。分布式電源系統(tǒng)將能源利用效率發(fā)揮到最大狀態(tài)，從而節(jié)約了能源、保護(hù)了環(huán)境。分布式電源發(fā)展對(duì)于社會(huì)和環(huán)境具有多方面的益處，但目前面臨發(fā)電成本高的問(wèn)題，需要政府補(bǔ)貼，需要對(duì)補(bǔ)貼成本和社會(huì)環(huán)境效益進(jìn)行分析，其中關(guān)鍵是社會(huì)環(huán)境效益的分析。

2 分布式電源并網(wǎng)的社會(huì)環(huán)境指標(biāo)體系

綜合分析分布式電源并網(wǎng)的社會(huì)效益和環(huán)境效益，根據(jù)國(guó)內(nèi)外資料[1][2]，建立了如圖1所示的分布式電源并網(wǎng)的社會(huì)環(huán)境指標(biāo)體系。

圖1 分布式電源并網(wǎng)的社會(huì)環(huán)境指標(biāo)體系

下面具體描述各項(xiàng)具體的社會(huì)環(huán)境指標(biāo)，其中對(duì)于量化計(jì)算公式以分布式可再生能源發(fā)電為例。

2.1 環(huán)境指標(biāo)體系

2.1.1 節(jié)能指標(biāo)

（1）年線損率。全年理論線損率分為可變損耗和不變損耗，按照《電力網(wǎng)電能損耗計(jì)算導(dǎo)則》的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算，得到全年理論線損電量、全年理論線損率。

全年損耗電量：

年線損率：

現(xiàn)階段從各電壓等級(jí)統(tǒng)計(jì)來(lái)看，110kV電網(wǎng)線損率多數(shù)在1%-2%，35kV電網(wǎng)線損率多數(shù)在1%-2%，10kV電網(wǎng)線損率多數(shù)在3%-5%，380V電網(wǎng)線損率多數(shù)在6%-10%。

（2）能源綜合利用率。可再生能源發(fā)電形式中能量只是以電能的形式被加以利用，因此能量利用系數(shù)和發(fā)電效率可以認(rèn)為相同。則：

（3）發(fā)電效率。此處我們借鑒熱電廠的定義：即吸收的能量轉(zhuǎn)化成電能的轉(zhuǎn)化比？濁t(yī)。

其中：？棕0-轉(zhuǎn)化成電能的能量；q1-對(duì)應(yīng)吸收或接受的能量。

2.1.2 減排指標(biāo)

對(duì)于小型風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、小水電、生物質(zhì)發(fā)電等可再生能源發(fā)電技術(shù)，它們的CO2凈排放量可以認(rèn)為是0，因此對(duì)CO2凈減排量的計(jì)算，實(shí)際是確定以可再生能源替代傳統(tǒng)火力發(fā)電的煤消耗量，進(jìn)而得出燃煤的CO2排放量，其計(jì)算公式為：

？駐EM=a×EMb

2.2 社會(huì)指標(biāo)

2.2.1 宏觀經(jīng)濟(jì)

（1）促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。分布式電源接入配電網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)對(duì)經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)作用主要體現(xiàn)為投資對(duì)刺激經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和改善就業(yè)的積極影響。根據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2011年全國(guó)全社會(huì)用電量為46928億kWoh，而國(guó)民經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)公報(bào)顯示，2011年全國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)總值為472881.6億元，計(jì)算可得每度電創(chuàng)造9.16元的經(jīng)濟(jì)總值；2012年前三季度全社會(huì)用電量為36882億千瓦，國(guó)民經(jīng)濟(jì)總值為353480億元，計(jì)算可得每度電創(chuàng)造9.58元的經(jīng)濟(jì)總值。根據(jù)凱恩斯的產(chǎn)出決定理論，對(duì)產(chǎn)業(yè)的投資對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)具有乘數(shù)效應(yīng)，即增加一筆投資會(huì)帶來(lái)大于或數(shù)倍于投資額的GDP增加。

（2）調(diào)整能源結(jié)構(gòu)。我國(guó)能源面臨的一個(gè)突出矛盾就是國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)能源供應(yīng)不足，需要對(duì)外進(jìn)口能源。如果要減輕我國(guó)對(duì)石油、天然氣等進(jìn)口的依賴，可再生能源將作為主要的補(bǔ)充能源之一，而分布式電源接入配電網(wǎng)則是大規(guī)模使用可再生能源的技術(shù)保證。

分布式電源可利用多種能源，如潔凈能源（天然氣）、新能源（氫能）、可再生能源（生物質(zhì)能、風(fēng)能和太陽(yáng)能等）等，可同時(shí)為用戶提供電、熱、冷等多種能源應(yīng)用方式。同時(shí)大力發(fā)展分布式電源，尤其是可再生能源類型的分布式電源發(fā)電可以逐步改善以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)。因此，發(fā)展分布式電源是因地制宜、高效利用能源、增加能源供應(yīng)、應(yīng)對(duì)能源危機(jī)和保證能源安全的良好途徑。總之，發(fā)展分布式電源有利于調(diào)整我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)。

（3）增加社會(huì)就業(yè)。任何一個(gè)新的工業(yè)都會(huì)為當(dāng)?shù)貏?chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會(huì)。分布式電源的大量建立，促進(jìn)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，這些能提供相當(dāng)多的就業(yè)機(jī)會(huì)，而且分布式電源需要相關(guān)人員的維護(hù)管理和維修，這也為維護(hù)技術(shù)人員提供了就業(yè)的崗位。當(dāng)然不同類的分布式電源產(chǎn)生的效益也是不一樣的。

2.2.2 社會(huì)用電水平

（1）滿足社會(huì)用電需求。分析來(lái)看，電源不足是電力缺口進(jìn)一步拉大的主要原因，然而既要滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的有效電力需求，又要實(shí)現(xiàn)國(guó)家非化石能源占一次能源消費(fèi)的15%左右能源結(jié)構(gòu)的目標(biāo)，將分布式電源引入配電網(wǎng)是彌補(bǔ)電力缺口的關(guān)鍵。隨著分布式電源接入配電網(wǎng)，這些分布式電源不僅能緩解電力負(fù)荷缺口，而且清潔的能源還能促進(jìn)節(jié)能減排。

（2）提高居民用電質(zhì)量。分布式電源系統(tǒng)發(fā)電方式靈活，可以大大提高供電的可靠性，在公用電網(wǎng)故障時(shí)，可自動(dòng)與公用電網(wǎng)斷開(kāi)，獨(dú)立向用戶供電，提高了用戶自身的用電可靠性；當(dāng)所在地的用戶出現(xiàn)故障時(shí)，可主動(dòng)與公用電網(wǎng)斷開(kāi)，減小了對(duì)其他用戶的影響。

2008年，我國(guó)南方地區(qū)遭受罕見(jiàn)的冰雪災(zāi)害天氣，南方大量的輸電基礎(chǔ)設(shè)施癱瘓。發(fā)電設(shè)施也因過(guò)于依賴煤炭而頻頻告急，導(dǎo)致部分區(qū)域完全停電，以至于隨后發(fā)生了更多規(guī)模的停電事故。這一切與我國(guó)集中式發(fā)電形式密切相關(guān)，缺乏分布式電源發(fā)電裝置，造成了巨大的財(cái)產(chǎn)損失。反之，一些擁有分布式電源系統(tǒng)的地區(qū)，能在這關(guān)鍵時(shí)刻，脫離大電網(wǎng)形成局部“電力孤島”自行供電，保證了正常生產(chǎn)生活的基本需要。由此可見(jiàn)發(fā)展分布式電源接入配電網(wǎng)有助于保證區(qū)域社會(huì)的安全穩(wěn)定。

2.2.3 資源優(yōu)化配置

（1）促進(jìn)電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。市場(chǎng)因素包括分布式電源技術(shù)自身的經(jīng)濟(jì)特性和市場(chǎng)結(jié)構(gòu)。前者指的是設(shè)備及運(yùn)行成本，以及融資、燃料和產(chǎn)品合同等。后者指的是市場(chǎng)參與者的數(shù)量和規(guī)模大小、定價(jià)和交易機(jī)制、競(jìng)爭(zhēng)的力度、進(jìn)入市場(chǎng)條件等。許多分布式電源系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)商、運(yùn)營(yíng)商往往不是實(shí)力雄厚的電力公司，多為新成立的中小型企業(yè)，因此在技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和能力方面不及有實(shí)力的大公司。許多分布式熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行商或用戶在市場(chǎng)中多處于弱勢(shì)地位。但是相對(duì)于輸電和配電的完全壟斷，分布式電源接入配電網(wǎng)為眾多市場(chǎng)參與者提供了進(jìn)入電力市場(chǎng)的機(jī)會(huì)。隨著完善分布式電源的市場(chǎng)體系，制定相應(yīng)的法律、法規(guī)和管理政策，促進(jìn)分布式電源發(fā)電商的積極性。在發(fā)電將出現(xiàn)民營(yíng)與國(guó)有企業(yè)的直接競(jìng)爭(zhēng)，這為電力市場(chǎng)的改革提供了契機(jī)，也促進(jìn)了市場(chǎng)的健康發(fā)展。

（2）促進(jìn)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。分布式電源大量接入配電網(wǎng)，會(huì)使電網(wǎng)規(guī)劃中出現(xiàn)很多發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)，這將導(dǎo)致系統(tǒng)規(guī)劃與過(guò)去相比有很大的不確定性。同時(shí)，也使得準(zhǔn)確預(yù)測(cè)負(fù)荷的增長(zhǎng)情況更加困難，從而影響到后續(xù)規(guī)劃。為了保證配電網(wǎng)的穩(wěn)定性，技術(shù)人員必須通過(guò)研究，創(chuàng)新出相應(yīng)的技術(shù)才能夠跟上分布式電源的發(fā)展步伐。因此可以說(shuō)，分布式電源的接入促進(jìn)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。

促進(jìn)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，不僅在于各類分布式電源本身技術(shù)的不斷完善與發(fā)展，也在于發(fā)展分布式電源接入配電網(wǎng)的技術(shù)。這些都是分布式電源更好地大規(guī)模接入配電網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)，也是我國(guó)有效利用分布式電源益處的技術(shù)途徑。

小型風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展帶動(dòng)我國(guó)相應(yīng)的技術(shù)，使得我國(guó)現(xiàn)階段風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)處于世界的前沿水平，我國(guó)已成為全球最大的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)生產(chǎn)國(guó)。而光伏建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)電成本由于技術(shù)的發(fā)展已由5美元kWoh降低為0.5美元kWoh。同時(shí)分布式電源接入配電網(wǎng)的提出促使社會(huì)科學(xué)對(duì)于智能電網(wǎng)研究的投入。這對(duì)于電網(wǎng)的智能化建設(shè)具有長(zhǎng)足的影響，也是分布式電源大規(guī)模接入配電網(wǎng)成為可能。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文構(gòu)建了一套分布式電源并網(wǎng)的社會(huì)環(huán)境指標(biāo)體系，部分指標(biāo)給出了詳細(xì)的計(jì)算公司，為量化社會(huì)環(huán)境效益提供了理論基礎(chǔ)，同時(shí)也可為相關(guān)的價(jià)格制定、補(bǔ)貼水平確定提供決策參考。

參考文獻(xiàn)

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[2]王震，魯宗相，段曉波，等.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠性模型及指標(biāo)體系[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2011，35（15）：18-24.

作者簡(jiǎn)介：李紅艷（1980-），女，漢族，天津人，碩士，中廣電廣播電影電視設(shè)計(jì)研究院，工程師。