能源工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要基礎,安全、高效、低碳是現代能源技術(shù)特點(diǎn)的集中體現,也是搶占能源技術(shù)制高點(diǎn)的核心方向。近年來(lái),基于環(huán)保、可持續發(fā)展等諸多原因,世界各國均在積極尋求清潔能源的發(fā)展,其中分布式能源成為了發(fā)展的重點(diǎn)。
1、全球分布式能源發(fā)展規模
數據顯示,2015-2017年,全球分布式能源新增裝機容量均在130 GW以上,其中2015年約為136.4 GW,2016年上升至140.2 GW,2017年全球分布式能源新增裝機容量約為132.4 GW,行業(yè)發(fā)展迅速
圖表1:2015-2017年全球分布式能源新增裝機量(單位:GW)
資料來(lái)源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理
美國分布式能源發(fā)展現狀及規劃
美國分布式能源站從七十年代末期開(kāi)始發(fā)展起來(lái),由于分布式能源能捕捉多余熱能并利用其生產(chǎn)冷和熱提供給工廠(chǎng)和商業(yè),從而節省成本并改善環(huán)境,美國能源局(DOE)與美國環(huán)保署(EPA)分別從節能與環(huán)保的兩個(gè)出發(fā)點(diǎn)推進(jìn)分布式能源的發(fā)展。美國環(huán)保署專(zhuān)門(mén)成立了分布式能源協(xié)作小組(Combined Heat andPower Partnership),明確分布式能源是經(jīng)濟可行的清潔能源解決方案,且視為國家首要事務(wù)之一。
2001-2015年,美國環(huán)保署分布式能源協(xié)作小組協(xié)助完成了1047個(gè)分布式能源項目,總裝機容量為7600 MW, 累積減少二氧化碳排放1.7億噸。截至2016年,美國分布式能源裝機量約為82.5GW(包括熱電聯(lián)產(chǎn)及三聯(lián)供)。
此外,為進(jìn)一步推進(jìn)"分布式熱電聯(lián)產(chǎn)系統"的發(fā)展列為長(cháng)遠發(fā)展規劃,并提出力爭2020年在50%的新建辦公樓或商用樓群中,采用"分布式熱電聯(lián)產(chǎn)"模式,將15%現有建筑的"供能系統"改建成"分布式熱電聯(lián)產(chǎn)"模式;到2035年,商業(yè)用分布式發(fā)電裝機容量至少增長(cháng)到680萬(wàn)千瓦,理想情況是達到增長(cháng)至980萬(wàn)千瓦。
圖表2:美國分布式能源發(fā)展及其規劃目標
資料來(lái)源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理
美國分布式能源主要分布在美國西海岸、東海岸及南海岸,其中裝機量前五名的州分別為德克薩斯州、加利福尼亞州、路易斯安那州、紐約州及新澤西州。此外分布式能源主要以天然氣為主,占比達71%,遍布3700個(gè)以上工業(yè)和商業(yè)項目。
圖表3:美國分布式能源結構分布(單位:%)
資料來(lái)源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理
從美國分布式能源項目的應用來(lái)看,只有15%用于醫院、學(xué)校、酒店和辦公綜合體的供冷、熱,其中均集中在工業(yè)和制造業(yè)領(lǐng)域。其中化工業(yè)達29%,石油煉制行業(yè)達18%。。
圖表4:2016年美國分布式能源項目在不同產(chǎn)業(yè)中的應用比例(單位:%)
資料來(lái)源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理
日本分布式能源發(fā)展現狀及規劃
由于自然資源的稀缺,為盡可能提高能源利用效率,日本國內很早就開(kāi)始重視節能減排技術(shù)的推廣。自1980年以來(lái),隨著(zhù)東京國立競技場(chǎng)第一號熱電機組運行開(kāi)始,日本開(kāi)始大力發(fā)展天然氣分布式能源,年均新增裝機容量達到30萬(wàn)千瓦,其中上世紀90年代到2007年,日本分布式能源年增裝機40-50萬(wàn)千瓦。
到2008年,受到國際燃料價(jià)格上漲、美國次債危機等因素的影響,日本國內投資熱情減退,分布式能源發(fā)展也受到影響。2011年日本分布式能源裝機量達到940萬(wàn)千瓦;此后日本分布式能源發(fā)展較為緩慢,2016年日本分布式能源裝機量突破1000萬(wàn)千瓦,其中民用領(lǐng)域占21%。
日本在《能源總體規劃設計》中系統闡述了發(fā)展、普及使用分布式能源燃料電池、熱電聯(lián)產(chǎn)、太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力、生物質(zhì)能和垃圾發(fā)電的目標。據日本經(jīng)濟貿易產(chǎn)業(yè)省(METI)預計,到2030年,日本熱電聯(lián)產(chǎn)裝機容量將可能達到1630萬(wàn)千瓦,其中商業(yè)分布式發(fā)電項目6319個(gè),工業(yè)分布式發(fā)電項目7473個(gè)。日本計劃在2030年前分布式能源系統發(fā)電量將占總電力供應的20%。
圖表5:日本分布式能源發(fā)展及其規劃目標(單位:萬(wàn)千瓦,個(gè),%)
資料來(lái)源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理
2、全球分布式能源發(fā)展前景廣闊
由于成本降低,政策利好以及對化石等替代燃料的關(guān)注增加,預計未來(lái)幾年,全球分布式發(fā)電將呈現快速增長(cháng)的趨勢。而歐洲發(fā)達國家、日本、美國等由于分布式發(fā)電普及率已經(jīng)達到較高的水平,預計未來(lái)分布能源發(fā)展增速將有所放緩;亞太、南美等新興市場(chǎng)則將迎來(lái)分布能源的一輪投資潮。
2017年全球分布式能源裝機容量約為132.4GW,根據行業(yè)當前發(fā)展趨勢以及各國規劃情況,預計2026年全球分布式能源裝機容量將達到528.4 GW,發(fā)展空間廣闊。
圖表6:2017-2026年全球分布式能源裝機容量預測(單位:GW)