《可再生能源微網(wǎng)的政策和監(jiān)管》 40%的可再生能源電力將通過(guò)微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)

近日，國(guó)際可再生能源署發(fā)布《可再生能源微電網(wǎng)的政策和監(jiān)管》。

1現(xiàn)狀和趨勢(shì)

成本大幅降低,技術(shù)進(jìn)步和相關(guān)支持政策的出臺(tái)推動(dòng)了全球范圍內(nèi)離網(wǎng)可再生能源技術(shù)的應(yīng)用? 據(jù)國(guó)際可再生能源署統(tǒng)計(jì),2016年全球約有1.33億人口享受離網(wǎng)技術(shù)提供的服務(wù),至少900萬(wàn)人口接入到可再生能源微電網(wǎng)中,1.24億人口使用太陽(yáng)能照明解決方案和太陽(yáng)能家庭系統(tǒng)?(圖 1.1)

獨(dú)立系統(tǒng)代表了電力接入“階梯”的第一步?這些通常只能提供基本服務(wù),但技術(shù)的進(jìn)步和能效的提高為系統(tǒng)后續(xù)支撐其他應(yīng)用發(fā)展提供了無(wú)限的可能性?

在電氣化的綜合解決方案中,獨(dú)立系統(tǒng)可以幫助實(shí)現(xiàn)基本電力接入帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì),社會(huì)和環(huán)境收益,并推動(dòng)對(duì)更大規(guī)模微電網(wǎng)或微電網(wǎng)擴(kuò)展的需求?

可再生能源微電網(wǎng)(專欄1.2)架起了基于大電網(wǎng)的解決方案與獨(dú)立系統(tǒng)之間的橋梁? 利用本地可用資源,這種系統(tǒng)可以提供更廣泛的電力服務(wù),范圍從基本需求(例如,照明和移動(dòng)充電)到更高層的需求(例如,用于商業(yè),生產(chǎn)負(fù)荷)?

專欄1.2可再生能源微電網(wǎng)定義

可再生能源微電網(wǎng)利用技術(shù)來(lái)駕馭太陽(yáng)能，水電，生物質(zhì)能，風(fēng)能和/或混合能源(后者能夠利用儲(chǔ)能或例如柴油發(fā)電廠)。 它們的容量從低于1千瓦(kW)到10兆瓦(MW)不等(IRENA，2016b)。 微電網(wǎng)可以與大電網(wǎng)連接或者獨(dú)立運(yùn)行(表1.1)。 獨(dú)立運(yùn)行的微電網(wǎng)對(duì)于非電氣區(qū)域尤其重要，并且可以在以后隨時(shí)與大電網(wǎng)互聯(lián)。

在過(guò)去十年中,可再生能源微電網(wǎng)的數(shù)量穩(wěn)步增長(zhǎng)? 小型水電微電網(wǎng)是最廣泛應(yīng)用的,將大多數(shù)終端用戶連接到微電網(wǎng)中(圖1.2)?由于成本的快速降低和技術(shù)的大幅改進(jìn),太陽(yáng)能光伏(PV)最近得到了迅猛增長(zhǎng),從2008年的11兆瓦容量增加到2017年的308兆瓦?

使用太陽(yáng)能微電網(wǎng)的用戶數(shù)量在2016年達(dá)到了210萬(wàn)(國(guó)際可再生能源署,2018a)? 水電作為一項(xiàng)相當(dāng)成熟的技術(shù),從2017年的418兆瓦穩(wěn)步增長(zhǎng)到2018年的509兆瓦,在此期間用戶數(shù)量達(dá)到600多萬(wàn)?

在區(qū)域?qū)用?亞洲擁有最多的微電網(wǎng)受益者,其發(fā)展主要由政府?當(dāng)?shù)厮綘I(yíng)部門和社區(qū)引導(dǎo)? 2008年至2016年,亞洲地區(qū)微電網(wǎng)使用人數(shù)增加了三倍,達(dá)到880萬(wàn)人? 在同一時(shí)期,非洲增加了六倍,從剛剛超過(guò)20萬(wàn)增加到130萬(wàn)? 鑒于可再生能源微電網(wǎng)解決方案的競(jìng)爭(zhēng)力日益增強(qiáng)以及國(guó)家擴(kuò)大部署的努力,這一趨勢(shì)將持續(xù)下去?

2擴(kuò)大可再生能源微電網(wǎng)部署

可再生能源微電網(wǎng)預(yù)計(jì)將在及時(shí)填充電力供應(yīng)缺口方面發(fā)揮重要作用? 事實(shí)上,據(jù)估計(jì),在2016年至2030年之間,可再生能源將為大約60%的新接入電力需求連接提供電力,其中約40%將通過(guò)微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)(國(guó)際能源署,2017)? 但要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),需要擴(kuò)大當(dāng)前的部署水平?

如圖1.3所示,為可再生能源微電網(wǎng)建立有利環(huán)境取決于幾個(gè)因素? 其中包括政策和法規(guī)?體制框架?交付模式和融資,技術(shù)解決方案,能力建設(shè)和跨部門合作(國(guó)際可再生能源署,2017a)? 其中一些因素相互關(guān)聯(lián)?

例如,在許多情況下,專用的微電網(wǎng)政策和法規(guī)不僅涉及許可和稅收,還涉及項(xiàng)目公共融資的范圍和性質(zhì)? (國(guó)際可再生能源署, 2018c).

此外,若干交叉問(wèn)題也會(huì)影響微電網(wǎng)的長(zhǎng)期可持續(xù)性和社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響? 首先,必須將性別因素考慮納入政策和計(jì)劃的設(shè)計(jì)?能力建設(shè)舉措?技術(shù)應(yīng)用以及交付和融資模式? 其次,采用多利益合作方伙伴關(guān)系方法將確保電力供應(yīng)方案的包容性和適應(yīng)性?

可再生能源微電網(wǎng)有多種實(shí)現(xiàn)方式,例如社區(qū)擁有的微電網(wǎng)系統(tǒng),私營(yíng)太陽(yáng)能光伏直流(DC)小型微電網(wǎng)和公私合作伙伴關(guān)系(PPP)? 為了進(jìn)一步加快部署,需要公共和私營(yíng)部門共同作出努力? 公共融資將需要由私人資金來(lái)補(bǔ)充(IIED,2014; NREL,2015; IEA,2017; ARE,2018)以確保為最脆弱和最邊緣化的社區(qū)提供公平的服務(wù)? 一些政府試圖吸引私營(yíng)部門參與到政府微電網(wǎng)部門中,以期獲得額外融資?進(jìn)行長(zhǎng)期部署?維護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)并鼓勵(lì)成本和技術(shù)優(yōu)化(IRENA,2016a)?

私營(yíng)部門參與到微電網(wǎng)中的一個(gè)主要障礙是缺乏專門的政策和法規(guī)(EUEI PDF,2014)? 鑒于消費(fèi)者基礎(chǔ)的成本結(jié)構(gòu)?規(guī)模和經(jīng)濟(jì)狀況以及電力銷售規(guī)模的不同,傳統(tǒng)的電力部門政策和監(jiān)管框架并不適用于微電網(wǎng)?投資回報(bào)時(shí)間長(zhǎng)?回報(bào)率低以及二級(jí)市場(chǎng)潛在空間小(ARE,2015)都是私人投資的一些瓶頸因素? 因此,一些國(guó)家已經(jīng)為微電網(wǎng)發(fā)展制定了專門的政策和法規(guī),有些國(guó)家正在這樣做? 這些國(guó)家為決策者,監(jiān)管者和其他利益相關(guān)者提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)?

3聚焦政策和法規(guī)

通過(guò)目標(biāo)和計(jì)劃將可再生能源微電網(wǎng)解決方案納入國(guó)家電力接入戰(zhàn)略的主流是重要的第一步,為市場(chǎng)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),并激勵(lì)不同的利益相關(guān)者定制解決方案以提供能源服務(wù)(IRENA,2018a)? 許多國(guó)家已經(jīng)引入了微電網(wǎng)目標(biāo),如總?cè)萘?系統(tǒng)數(shù)量?連接數(shù)或服務(wù)人數(shù)等? 一些目標(biāo)指定了要使用的技術(shù)(例如,太陽(yáng)能,微型水力發(fā)電,柴油混合發(fā)電)?

一些國(guó)家支持具有專門政策?法規(guī)以及稅收和財(cái)政支持機(jī)制的目標(biāo)? 由于多種因素影響微電網(wǎng)的發(fā)展(如圖1.3所示)。

因此需要采取各種措施來(lái)擴(kuò)大部署規(guī)模,確保增長(zhǎng)的可持續(xù)性,并最大限度地提高電力供應(yīng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益? 這些措施可分為三個(gè)級(jí)別(圖1.4)

1.一級(jí)措施與國(guó)家能源框架有著內(nèi)在的聯(lián)系,并且仍然屬于能源事務(wù)部門授權(quán)的公共機(jī)構(gòu)的職權(quán)范圍,例如能源部? 其中包括與電力部門相關(guān)的政策和法規(guī),農(nóng)村電氣化計(jì)劃,監(jiān)管框架,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及為微電網(wǎng)項(xiàng)目提供的直接財(cái)政支持?

2.二級(jí)措施并非直接歸屬能源部門,但極大地影響微電網(wǎng)發(fā)展? 這些通常由非能源部門和相關(guān)公共機(jī)構(gòu)實(shí)施? 它們包括與稅收,土地權(quán),環(huán)境保護(hù)和金融業(yè)有關(guān)的政策?

3. 三級(jí)措施有助于為微電網(wǎng)發(fā)展提供更廣泛的有利環(huán)境? 這些措施可以有效促進(jìn)一級(jí)和二級(jí)措施的實(shí)施,與此同時(shí),間接支持該部門(盡管其效果無(wú)法輕易衡量或直接歸因)? 這些可以由地方機(jī)構(gòu)或外部機(jī)構(gòu)(例如,發(fā)展金融機(jī)構(gòu),非政府組織等)實(shí)施? 這些措施的例子包括能力建設(shè),數(shù)據(jù)收集和努力增加與其他部門的協(xié)同作用?