仝德良：加強分布式能源發(fā)展，加強首都能源安全

編者按：12月7日，由中國能源研究會分布式能源專業(yè)委員會、中國能源網(wǎng)主辦，中華環(huán)保聯(lián)合會支持，國際環(huán)保機構(gòu)綠色和平承辦的《分布式可再生能源助力鄉(xiāng)村振興和新型城鎮(zhèn)化建設》線上研討會順利召開。會上，北京市城市規(guī)劃設計研究院教授級高工仝德良做了主題為《加強分布式能源發(fā)展，加強首都能源安全》的報告。

以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實錄進行整理。

仝德良：各位領導，各位專家下午好!我們單位作為北京市的規(guī)劃委員會下屬支撐單位，做北京市的總體規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃、市政專業(yè)規(guī)劃等相關的規(guī)劃研究工作，去年我們給北京市發(fā)改委做了關于北京市能源發(fā)展的課題，我今天下午代表課題組給各位介紹一下我們在課題過程當中的一些思考。名字叫加強分布式能源發(fā)展，加強首都能源安全。

主要分六個部分。第一部分，形勢和挑戰(zhàn)。形勢這塊大家都比較熟悉，我簡單過一下。主要從2000年9月份習總書記宣布中國碳中和的宣示后，引領的世界碳中和的潮流，到2021年底全球131個國家，116個區(qū)域，234個城市提了碳中和目標。最近二十大報告更加明確提出了積極穩(wěn)妥的推進碳達峰，碳中和的工作。

國家也出臺了1+N政策體系，國務院印發(fā)了2035年的碳達峰行動方案。作為北京市來說，北京市委市政府高度重視北京市碳達峰，碳中和的工作，從最新的2022年10月11號印發(fā)了北京市碳達峰實施方案，主要有這些內(nèi)容，聚焦2025年，2030年目標和重點的措施。能源安全保障不確定因素隨著能源轉(zhuǎn)型過程中也是在不斷的增多，一是極端氣候災害對能源安全帶來新的挑戰(zhàn)，大家比較熟悉的極端溫度，極端的降水，海平面上升等等。根據(jù)有關統(tǒng)計，2003年以來美國停電事故80%以上與天氣有關。

突發(fā)的公共事件和地緣政治等不確定的因素也可能造成重大的供給側(cè)風險，這次的俄烏沖突導致的歐洲能源危機對他們的沖擊是非常大的，大家都非常的清楚。同時中國前年缺電，煤荒在國際大背景下受影響的事件。另外能源安全的不確定，不可控的因素也不斷的在增多，能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的形勢更加緊迫，而且在轉(zhuǎn)型過程中一些風險，特別是在中觀和微觀層面的一些本地資源受限，本地資源是最好的做分布式能源的保證能源從身邊來的新能源安全觀的重要因素，畢竟資源潛力，包括密度都比較低，另外還有一些關鍵的技術(shù)卡脖子，還有一些關鍵的材料卡脖子，這些都是在轉(zhuǎn)型過程中新的風險點。

第二部分，介紹一下國際經(jīng)驗的借鑒。歐美2008年歐委會出臺了歐盟互助計劃行動，提出了五個方面的安全策略。德國能源安全戰(zhàn)略從政治、經(jīng)濟和法律手段確保能源的安全。美國能源安全戰(zhàn)略一個重要的方面是能源運輸通道的安全，總體看美國主要的措施是積極制定和實施能源獨立的相關法案，營造良好的能源投資環(huán)境，并促進油氣產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，大力提高使用效率，減少化石能源的依賴。日本能源安全戰(zhàn)略加強和大國的合作，能源利用方面保證核電和煤電在能源供應中的地位，同時加速引入可再生能源，能源儲備方面創(chuàng)新石油儲備模式，建立龐大的國家和民間兩級石油儲備體系，在市場交易方面建立高度靈活的天然氣交易機制，通過長期合作形成了液化天然氣買賣的協(xié)議。

典型的案例分析和對咱們的啟示，這次歐洲能源危機的啟示，主要是要尋求能源供給，尋求獨立。另外能源替代要科學部署，能源轉(zhuǎn)型要立足國情。

下面一個例子是美國得克薩斯州停電事件的影響，2021年2月14號德州遭遇凍雨，降雪的極端天氣，10多人遇難。這次事故我們把電力公司的運行網(wǎng)站上所有的運行數(shù)據(jù)，包括負荷的數(shù)據(jù)，包括各種裝機的開停以及負荷持續(xù)的曲線進行了詳細的分析，從大幅度降溫開始以來，負荷隨著降溫逐步在上升，但是隨著溫度的下降，風電出力，光伏和天然氣機組的出力在大幅度的下降，實際上穩(wěn)定的可靠電源比如說燃煤，燃氣，主要是燃氣機組，可靠的電源，如果在常規(guī)情況下也可以滿足需求，但是在天氣極端情況下需求有缺口了，加上極端氣候的影響，設備受損等等方面，所以出現(xiàn)了大停電的狀況。

停電的啟示我們仔細思索主要體現(xiàn)在6個方面，一是建立多元的本地能源供應體系。二是推動區(qū)域能源協(xié)同的發(fā)展。德州電網(wǎng)和周圍電網(wǎng)連接很弱，也就幾十萬千瓦的輸送容量，對需求是杯水車薪。三是積極應對季節(jié)性需求高峰和不可預見的特殊事件。四是強化需求的管理。五是提升能源風險監(jiān)測能力，包括制定能源綜合的應急預案。六是提升本地市政能源基礎設施的韌性。

第三部分，首都能源發(fā)展現(xiàn)狀和問題。北京能源總體情況進入21世紀，特別通過北京“十一五”，“十二五”，“十三五”，“十四五”規(guī)劃的實施，北京能源實現(xiàn)跨越式發(fā)展，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整實現(xiàn)新突破。到2020年北京市優(yōu)質(zhì)能源比重將近99%，另外單位GDP的能耗在全國處于領先水平。

能源安全的總體情況城鄉(xiāng)供電能力持續(xù)提升，多元多效的燃氣供應體系不斷完善，形成了城鄉(xiāng)多元的清潔供熱體系。北京市從“十二五”實施1+4+N+X的供熱格局以來，這種供熱格局不斷的在完善，形成了以熱電聯(lián)產(chǎn)，燃氣供熱為主導，多種供熱方式結(jié)合的清潔供熱體系。清潔油品的供應保障能力增強，煤炭產(chǎn)能有序退出。能源硬性管理水平不斷提升，區(qū)域能源合作不斷深入。

北京市能源安全存在的一些問題梳理一下幾個方面，一是城市電網(wǎng)安全可靠運行仍然存在短板，表現(xiàn)在區(qū)域電源支撐能力上不足，外售電力的分配不太均勻，電網(wǎng)衰弱的問題比較大。500千伏的站點從發(fā)展的角度來看不足，有待優(yōu)化。

二是天然氣資源安全可持續(xù)供應仍然存在風險。上游的供應方式面臨轉(zhuǎn)變，周邊省份天然氣需求快速增長，造成本市供應量的波動風險。

總的來說北京天然氣的供應主要還是以國內(nèi)供應的資源為主，總的來說供應的風險，國外供應的風險或者受地緣政治影響不那么突出，但是中國天然氣一張網(wǎng)，在某些程度上也受國家天然氣供熱的風向，包括周邊省市天然氣需求增加對北京市需求平衡的影響。

三是城市供熱安全面臨一些新的挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)主要是中心熱網(wǎng)這個事，以熱電中心為供應集合，熱電中心的運行這幾年已經(jīng)受到電網(wǎng)在冬天的影響，不能維持以熱定量的運營模式，供熱的能力波動受到了一些影響，所以對運行方式需要考慮新的運行方式。

熱網(wǎng)的運行隨著將來供熱程度和雙碳目標的實現(xiàn)，在雙碳的目標下我們覺得燃氣熱電廠供熱時數(shù)和年發(fā)電時數(shù)持續(xù)的下降，從目前4000小時下降到3000小時，2000小時，1000小時，甚至500小，另外一種極端情況可能存在，依靠CCS把碳捕捉，填埋，北京這些燃氣熱電廠保持4000小時的運行狀態(tài)，這種情形是非常極端的情形，可能我們分析這種概率不是很大。所以北京供熱熱網(wǎng)將來的轉(zhuǎn)型可能會收到熱電中心運行時數(shù)的影響會出現(xiàn)比較大的變動，這個變動是以什么樣的方式，以什么樣的技術(shù)，有沒有外部持續(xù)綠熱輸入等一些技術(shù)發(fā)展和資源條件，都會有很大不同的改革方案，這是供熱安全方面。另外能源運行突發(fā)事件，應急處置能力需要進一步提升。

第四部分，首都安全發(fā)展總體的思路和戰(zhàn)略重點。能源安全的定義與內(nèi)涵，IEA將能源安全定義為可以承受的價格，不間斷供應能源，著重還是體現(xiàn)在資源的供應和經(jīng)濟的影響。其他能源安全的定義我們搜了一些，亞太能源研究中心2017年出版的能源安全常用分類法提出能源安全的4個A，可用性，可訪問性，負擔能力和可接受性等四個大的方面。根據(jù)我們的理解和對于國際上能源安全的一些定義，我們首都能源安全的體系主要有一些想法。能源安全要在保障經(jīng)濟社會平穩(wěn)運行，保障民生，保障生態(tài)綠色安全的基礎上在技術(shù)安全閾值的前提下提供數(shù)量有保障，綠色可持續(xù)，運行可調(diào)控，價格可承受的能源供應。

新時代首都能源安全新的特征更加安全可靠，更加韌性可控，更加精細智慧，更加可持續(xù)。首都能源安全五大安全觀，我們提了五個大維度。資源供應有保障，設施更加安全，不僅設施能力，在布局上更加均衡適配。分類有序?qū)嵤┗茉吹那鍧嵦娲?，更好的滿足用戶多樣化的用能需求，在運行方面精細、智慧、快速響應的運行管理體系。五大維度解析能源安全的內(nèi)涵。

首都能源安全的戰(zhàn)略重點分了六個方面，一個是拓寬資源的供應渠道，充分發(fā)揮市場和政府的協(xié)調(diào)作用，不斷擴展多元化的資源供應渠道。周邊區(qū)域電力支撐能力，天然氣資源保障儲備調(diào)峰能力，油品煤炭資源的儲備保障，還有供應保障的政策機制，這是在資源供應渠道。對于重點能源品種，重點區(qū)域，重點時段建管并重，適度超前，均衡匹配。在強化本地分布式能源支撐方面體現(xiàn)了分布式能源在保障能源安全的方面要多做一些努力，我們說的能源轉(zhuǎn)型要從能源的集中應用為主的模式向集中應用和分布式并重發(fā)展的模式，利用身邊的資源，不僅解決資源安全的問題，也對各個體系的經(jīng)濟性，雙碳之后對于政府區(qū)，個體企業(yè)等等各方面的責任的落實都有很大的支撐保障的好處，所以要強化本地的能源支撐。

舉個例子，如果說咱們碳中和全部依靠電網(wǎng)的綠電進行保證的話，自己少做或者不做，躺平了靠大電網(wǎng)，這樣對大電網(wǎng)的影響或者沖擊是非常大的，因為電網(wǎng)要進行大的電源點的輸配，儲存，特別大的光伏電站一年1000出頭發(fā)電的最大小時數(shù)，對于負荷端的需求不匹配，如果電量匹配需要4個通道的能力才把容量和電量的平衡問題解決，對電網(wǎng)的特高壓，高壓，將來的輸送，地區(qū)資源匹配非常大，投資是非常大的，根據(jù)“十二五”，“十三五”，“十四五”高壓電網(wǎng)的投資需求，高壓配電網(wǎng)以上的投資6000-1萬或者1萬出頭增量的投資，在配網(wǎng)上增加這些能力，大電網(wǎng)的區(qū)域調(diào)配可以少做很多的工作。增加配網(wǎng)的能力兩三千塊錢可以完成，經(jīng)濟性非常大，這需要看對于分布式的考慮和定位是不是支持，是不是能夠精細的做。

分布式做的過程中難點很多，最大的難點分布式項目級的量不大，如果做一個大燃煤電廠，幾百萬千瓦下來解決了很多問題，甚至解決了幾年的問題。但是分布式做10個項目，100個項目，解決的量和問題沒有那么大，在過程中工作難度比較大一些，另外技術(shù)配套，政策配套各方面的障礙相對來說要多一些，要求高一些，這樣限制了分布式發(fā)展。

從分布式轉(zhuǎn)型過程中的定位來說，大家要不怕困難，多做一些工作，確保能源資源從身邊來，說到這想起我們杜院士說中國沿海地區(qū)更好的貫徹能源從身邊來，做分布式的能源供應系統(tǒng)。

強化新技術(shù)的創(chuàng)新。加強應急保障，包括各種預案，應急制度等等。深化節(jié)能。

第五部分主要的任務和措施。主要的任務落實能源供應，持續(xù)保障的供需平衡。資源平衡銜接，實際上北京市政府做了很多年，和周邊的行政協(xié)商，包括和國家部委的協(xié)商，也取得了很大的成績，特別是一些分時段緊張供應的環(huán)節(jié)。還有重大活動期間的保障一些事，這是落實資源。

加快能源基礎設施的建設，增強能源系統(tǒng)對氣候變化的適應能力。下面這兩個圖就是天然氣的系統(tǒng)規(guī)劃，天然氣的和電網(wǎng)的，電網(wǎng)是北京周邊特高壓的環(huán)網(wǎng)，加一些柔性直流輸電，天然氣一個大的六環(huán)路40公斤的平臺，加上外面100公斤的平臺，以及外圍和本地應急儲備能力建設，這是網(wǎng)設施能力。

還有提升系統(tǒng)的調(diào)峰能力。說一說虛擬電廠的作用，從配網(wǎng)端把分布式發(fā)電，用戶儲能，電動汽車充電樁，智能家居，智慧樓宇，蓄能，蓄電和調(diào)節(jié)的空調(diào)負荷，工業(yè)負荷黏合在一起，利用智慧能源管控平臺數(shù)字化的技術(shù)，對于整個能源保障作用還是非常大的。

加強分布式和集中式能源系統(tǒng)的互補融合，推行分布式模塊化，小型化，并聯(lián)式城市生命線系統(tǒng)新模式，強化系統(tǒng)的連通性，網(wǎng)絡化和區(qū)域自循環(huán)。下面就是加強應急，實際上現(xiàn)在各個能源的公司，天然氣公司一些大的供熱公司他們都有一些應急預案，這些應急預案都可以很好的保證在一些故障，或者未預料的狀態(tài)下迅速的啟動，把停供的時間縮短最短，人不能把所有的風險可以考慮到，但是畢竟有這些應急預案，比沒有應急預案強多了，保安全的能力強得多。

能源安全我們思考，在大的資源有保障的前提下，在大的設施能力和網(wǎng)絡匹配，包括布局均衡的情況下，下面就是一些運行過程中的風險管控，如果這些風險管控考慮的更多，更全面，它的運行風險可以很好的進行化解，能源安全可以在控的范圍內(nèi)。至于說灰犀牛，黑天鵝的事件，這些更是需要應急預案，或者是臨時的一些物品供應保障?？紤]這些事件，把資源供應能力和設施能力匹配都按照這些大的不可控的事件進行匹配，整個系統(tǒng)的經(jīng)濟性將會下降很多，這不是咱們常規(guī)的規(guī)范匹配的要求。

所以我認為應急的能力和應急預案處置的能力正好反映能源運行安全處理能力這方面的強弱的保障，北京市政府在這方面做的還是非常突出的。

大力發(fā)展以可再生能源為主的本地分布式能源的系統(tǒng)。在轉(zhuǎn)型方面主要還是在城鄉(xiāng)的整個規(guī)劃，設計，建設，運行等全過程事前，事后，事后全過程的樹立可再生能源優(yōu)先的理念，把未來的雙碳目標，或者在過程中進行的分階段的這些目標，在地區(qū)的規(guī)劃，分區(qū)規(guī)劃，市政規(guī)劃，施工圖中建筑，屋頂光伏，立面光伏，包括建筑本身用地源熱泵或者深層地熱的方案都進行落實，并且在審批下去進行執(zhí)行，并且后面要有驗收和運行監(jiān)控，這樣可以保證分布式或者可再生能源轉(zhuǎn)型的穩(wěn)步的推進。

在這個過程中，著力構(gòu)建分布式特征的新型綠色電源支撐體系，這是集中和分布式關系的問題，對于分布式能夠建多少就建多少，能夠用多少就用多少，盡量多用本地的可再生能源作為能源支撐，剛才說不管是系統(tǒng)的經(jīng)濟性問題，對于整個負荷端的需求管理，包括對于負荷的需求壓制都有非常好的作用，可以大大減輕大系統(tǒng)或者國家大戰(zhàn)略資源調(diào)配的負擔或者經(jīng)濟支出，我們的觀點是雖然內(nèi)外并重，但是對于分布式和外調(diào)綠電很多時候都說內(nèi)外并重，我個人觀點傾向內(nèi)部多做，才能體現(xiàn)地方政府對國家碳中和政策的大力支持和窗口展示的作用。

深入推進供熱系統(tǒng)的重構(gòu)。去年市政府出現(xiàn)禁止限制擴建燃氣獨立的供暖系統(tǒng)目錄，今年管委和發(fā)改委進一步細化了這個規(guī)定，禁止新建的獨立供暖系統(tǒng)，明確系統(tǒng)耦合可再生能源供熱的比重維持60%以上，如果有些項目實在是不行，也需要進行一些論證和程序上的認定，這都是非常好的措施。在供熱程度方面，我們覺得近期能夠看得見的，經(jīng)濟上比較好的就是一些淺層地熱能，深層地熱能，水源熱泵，空氣源熱泵相關的。我們不太贊成大規(guī)模的電鍋爐，所謂的綠電供熱。電鍋爐雖然投資相對便宜，但是能效非常低，容量大的電鍋爐系統(tǒng)需要匹配變電站，對于電網(wǎng)運行，投資，包括綠電供熱的投資是很大的影響。而且經(jīng)濟性也不行，即使是按照北京市電價改革之前的上游按照綠電交易零電價，中間過網(wǎng)費優(yōu)惠，將近3毛錢的電價，比天然氣2.6塊的氣價水平貴不少，所以經(jīng)濟性和能效都不是值得推廣。但是有一些試點還是可以弄的。

在系統(tǒng)供熱重構(gòu)方面北京市做的分布式能源有很多的案例，舉一些例子，比如說北京市副中心的案例展示給大家。強化能耗的管控，在能耗管控方面我們希望北京市原來預計2035年大概能源需求總量9000-9500萬噸，但是在規(guī)劃里9000萬噸，從預測上說如果按照新常態(tài)的經(jīng)濟發(fā)展的理念來說，在經(jīng)濟保障4%-6%的增速，北京市9000萬噸，在電替油提高能效的各種替換下，維持在8500萬噸標煤還是可以實現(xiàn)的，這是我們的一些分析。這些措施建筑領域，交通領域，低碳生活等等方面進行強化。

強化綠色低碳關鍵技術(shù)的創(chuàng)新引領。下面一些政策措施建議不說了，今天是分布式研討會，對于分布式能源還是要充分予以重視，我個人的觀點分布式能源在未來是重點發(fā)展的，或者主流發(fā)展的領域，對全國大的資源調(diào)度減輕壓力，增強能源系統(tǒng)供應的經(jīng)濟性。

對于能源安全觀應該建立更好的能源安全觀，我特別贊成杜院士提的能源從身邊來，這種能源安全觀體現(xiàn)了分布式能源的應用，能源在本地獲取，受地緣政治，甚至受大的事件沖突，或者恐怖破壞不可預見的分布式能源可以更好的抵御。一些分布式能源項目在用戶側(cè)，用戶端受的影響相對少很多，整個系統(tǒng)的安全性和韌性大大的提高。

謝謝各位聆聽，我說這些，謝謝大家。