分布式能源发电并网是指分布式电源在正常的开机状态下,与常规电网络在电器回路上存在直接连接,分布式能源机组与现有的电力系统并网运行。是目前世界发电行业发展的方向,而且对于保证经济性、能源高利用和用电可靠性具有非常重要的作用。
美国是世界上发展分布式能源最早的国家之一,从最初发展分布式能源开始就十分重视分布式能源并网上网问题,早在1977年颁布的美国公用事业监管政策法(PURPA)规定允许分布式能源与公用事业相互连接,即法律明确规定分布式能源允许上网。同时,2001年颁布了IEEE_P1547/D08“关于分布式电源与电力系统互连的标准草案”, 极大推动了分布式发电的健康平稳发展。随着天然气价格的大幅降价,美国分布式发电将具有很大的发展空间。 EIA美国2011能源展望预测,2035年分布式发电装机将增长至980万千瓦。
中国发展分布式能源的最大阻碍就是并网上网问题。主要因为第一,电网公司与分布式能源业主的利益博弈关系,缺乏相关的政策明确双方的权责利,来捋顺各利益相关方的关系;第二,现阶段缺乏相关的技术标准,如配电网的技术标准,如果配电网上的双向输电互动太多的话,配电网就会出现问题;最后,中国现阶段的上网技术和现有的电网上还存在一些问题待解决。
通过研究美国以下的几个分布式能源案例,来为中国分布式能源发展解决并网上网问题给予一些启示。
1. 每年向当地电网缴纳备用电源费用以及多余电力以低价卖给当地电力公司
美国芝加哥芝加哥伊利诺斯大学(UIC)分布式能源项目业主每年需要向电力公司缴纳43万美金的备用电源费用。即当地电力公司作为该校的备用电源,备用电源额度负荷为12MWe(该项目的装机容量是20.2 MWe),每度电每个月要收费2.99美元,因此UIC每年需要向当地电力公司缴费43万美元。同时,UIC以非常低的价格把电卖给当地电力公司,非高峰电价每度为1.5美分,高峰电价为每度2.5美分,一般来说电力公司购买电能平均为每度电4美分左右。如果按照这个电价出售给电力公司,此项目是不具有经济性的。
2. 当地电力公司介入分布式能源项目
美国当地的电力公司(PUD)与华盛顿埃弗雷特地区的金佰利造纸厂(Kimberly Clark Mill)合作建立分布式发电项目,他们签订了21年的合作合同,以后每五年续签一次。由PUD投资建设总装机容量为52MW的能源站,金佰利造纸厂建设和运行管理此能源站。在项目的前15年,金佰利负责购买燃料(其中部分燃料来源于造纸厂本身的木材废料)、运行和维护设备。在项目运行10年后,PUD将会分担部分的燃料费用。项目运行的第16年之后,PUD也将承担部分的运行管理费用。相应的,PUD拥有3.25亿千万时的电力的支配和出售权,金佰利可以获得600万百万英热的免费使用权。
3. 美国分布式能源上网也同样需要长时间谈判
美国SP新闻纸造纸厂(SP Newsprint)在2001年的电价涨价50%之后,决定投资7500万美元投资建立一个装机容量为92MW的分布式发电站。SP自建电站给当地电力公司(P
GE)带来了很大的经济影响。因此,SP分布式电源并网上网就比较困难,SP花费了2年多的时间与PGE谈判协商上网问题、协商备用电源费用等相关问题。