杨雷:以分布式能源为抓手加快建设新型能源体系

选择字号:   本文共阅读 115 次 更新时间:2026-03-06 22:17

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杨雷  

 

【摘要】风光可再生能源高占比的新型能源体系,需要摆脱传统路径依赖、创新发展模式。立足就地消纳的分布式能源系统,适合分散的风光资源,同时可灵活调整需求侧资源,包括电动汽车、柔性负荷、新型电气化、户用储能等。在智能化技术赋能下,分布式智能电网、绿电直供、车网融合、聚合商、虚拟电厂、源网荷储一体化等新型技术和商业模式方兴未艾,持续扩展分布式能源的概念和内涵。当前,高比例可再生能源消纳和送出困难、系统成本攀升等挑战并存,应坚持因地制宜、多能互补、供需协同,从战略高度加强对分布式能源发展的谋划,加快市场化建设及适应性技术攻关研发,破除市场准入壁垒和体制机制障碍,为建设新型能源体系探索现实可行的路径。

【关键词】分布式能源 新型能源体系 供需协同 系统灵活性 市场化改革

【中图分类号】TK01/F426 【文献标识码】A

【作者简介】杨雷,教育部人文社会科学重点研究基地清华大学现代管理研究中心研究员,北京大学能源研究院副院长,北京大学碳中和研究院副院长,北京大学鄂尔多斯能源研究院分布式能源首席科学家。研究方向为能源转型、能源改革和全球能源治理,主要著作有《能源的未来——数字化与金融重塑》(编著)、《中国分布式能源前景展望》(合著)、《天然气市场化改革:国际经验要点及对中国的启示》(合著)等。

 

大力发展新能源是实现碳达峰碳中和目标的必然要求和关键出路,[1]党的二十届四中全会审议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》(以下简称《建议》)提出,“积极稳妥推进和实现碳达峰”“发展分布式能源”,[2]我国分布式能源开发利用技术较为成熟、需求巨大,呈现强劲发展势头,以风光为主体的可再生能源具有天然的本地化和分散化属性,适合分布式发展。对此,应加强针对分布式能源发展的基础设施和智能化建设,完善分布式智能电网的支撑作用,促进新型商业模式发展,推动实现可再生能源更大规模、更可持续发展,助力碳达峰碳中和目标早日实现。

分布式能源的内涵和优势

分布式能源的内涵不断扩展。随着科技不断进步,分布式能源迎来全新的发展机遇,其内涵和外延不断扩展。分布式能源是提升系统灵活性、应对波动性的重要途径,现代意义的分布式能源在欧美起步较早,2002年,美国能源部依托国家可再生能源实验室设立分布式能源推进项目。目前,诸如德国等欧洲主要国家,新增电力装机的主体也是分布式的光伏和风电。

中国国家能源局和国际能源署(IEA)曾专门组织针对中国分布式能源发展的联合研究,2017年出版的《中国分布式能源前景展望》报告[3],梳理并评述了学术界关于分布式能源的代表性定义。报告认为,分布式能源是在靠近消费侧对分布式能源资源(Distributed Energy Resources, DERs)进行智能组合,增加能源服务的可靠性和经济性,并降低环境影响的能源系统。分布式能源的具体形式包括:接入配电网或位于负荷中心附近的天然气分布式能源、分布式可再生能源,以及分布式储能、需求侧响应和能效技术等。这一定义明确将分布式能源拓展到诸多需求侧技术领域。

就政策角度而言,分布式能源需要具体的量化指标,以减少自由裁量权。2011年,国家发展和改革委员会等部门联合下发的《关于发展天然气分布式能源的指导意见》中指出,“原则上天然气分布式能源全年综合利用效率应高于70%,在低压配电网就近供应电力”。[4]2013年,国家发展和改革委员会出台的《分布式发电管理暂行办法》,划分五类分布式发电方式,其中小水电和煤层气发电规模不超过5万千瓦,对上网电压等级也有所规定。[5]2025年,国家能源局出台的《分布式光伏发电开发建设管理办法》[6],明确四类不同的分布式光伏电站,其中最大的大型工商业分布式光伏与公共电网连接点电压等级为35千伏、总装机容量原则上不超过20兆瓦或者与公共电网连接点电压等级为110千伏(66千伏)、总装机容量原则上不超过50兆瓦的分布式光伏。

在当前大力倡导“供需协同”和“源网荷储一体化”发展的形势下,分布式能源的外延不断扩展,达成的共识也日益增多,主要体现在功能定位、覆盖范围、系统价值、核心特征和发展方向等方面。

其一,在功能定位上,分布式能源不仅被视为电力补充手段,而且被广泛认同为提升电力系统灵活性、韧性和可持续性的重要资源。其二,在覆盖范围方面,分布式能源不仅包括小型光伏、风电等分布式发电,而且还涵盖用户侧储能、需求响应、智能电器、电动汽车(含V2G技术)、热电转换、工艺流程再造以及能效提升等负荷侧灵活资源和相关技术。其三,在系统价值方面,分布式能源正被广泛认为是推动能源公平、提高能源使用效率、促进清洁能源普及的重要载体。其“靠近负荷中心、减少输电损耗、便于用户参与”的特性,使其在促进更多投资主体参与、缓解城市配网压力、应对偏远地区供能等方面具有独特优势。其四,在核心特征方面,分布式能源具有“就地生产使用”和“以用户为中心”的特征。其电压等级较低,传统应用多见于户用和楼宇,规模较大的应用则多分布于县域、农村和工业园区。分布式能源还具有较强的场景融合能力,可依托农业、湖塘等附着资源灵活部署,形成“光伏+农业/渔业”等多样应用形态,推动当地经济发展。值得注意的是,近年来随着新能源风电光伏造价的快速降低,尤其是在西部地区,越来越多源网荷储一体化的工业园区和大型项目群的规模,往往可以达到百万千瓦级别甚至更高,极大拓展分布式能源概念的外延。其五,在发展方向上,全球普遍认为分布式能源将与储能、智能电网、虚拟电厂和智能化深度融合,推动源网荷储协同互动,促进构建灵活、高效的能源系统。同时,通过市场机制实现交易与价值回报,进一步释放分布式能源的系统潜力。

分布式能源的综合优势和系统价值。分布式能源的优势主要体现在清洁、高效、安全、灵活和用户友好等方面,在波动性风光占比越来越高的体系中,分布式能源也是系统灵活性重要来源之一,支撑高比例可再生能源在系统中的消纳。

分布式能源的清洁性体现在以可再生能源为主。化石能源等传统能源能量密度高,分布极端不均,需要长距离运输,在转换为电力时则需要规模效益,规模越大效率越高,这使得传统的能源体系在集中式发展方面占有绝对优势。与之不同,可再生能源本身具有高度本地化、分散化属性,目前,在绝大多数地区,光伏等可再生能源已经成为成本最低的发电方式,这势必驱动能源体系向分布式方向发展。

分布式能源的高效性体现在:一方面,其能够就地利用,没有长距离运输的能源消耗和线损等;另一方面,就地利用为多能互补创造条件。比如,单纯天然气发电效率很难超过50%,但如果冷热电联供则能源效率很容易达到80%。我国能源利用效率仍需进一步提高,2021年,能源强度是全球平均水平的1.5倍[7],分布式能源是提高系统能源效率的重要途径。

分布式能源的安全性体现在保障系统韧性。分布式能源主要为本地来源,能够避免供应中断带来的风险,具有较强的自愈性,容易修复。在极端气候、战争等情况下,传统能源网络易出现故障或成为攻击目标,进而导致大范围的能源供应陷入瘫痪。例如,乌克兰危机使得乌克兰的电力系统因持续战争遭到损毁,对民生造成重大影响,国际能源署和国际可再生能源署在给乌克兰政府的建议中,均提出在修复工作中大力发展分布式能源体系。面对复杂严峻的地缘政治形势,大力发展分布式能源体系是增强能源体系韧性,落实底线思维的重要举措。

分布式能源贴近用户,具有天然的用户友好性特征。近年来,生产型消费者(prosumer)在能源领域成为绿色时尚,经济性也优于传统供能方式。分布式能源服务商可以不断优化能源供应方式,在提高经济性的同时,持续降低碳排放,减少相关产品的碳足迹。按照欧盟的相关排放计算方法,可再生电力采取直供方式更易认定排放,同时促进分布式能源的快速发展。

分布式能源通过以上优势,正加速释放其系统性与社会价值,降低社会整体能源成本,带动绿色就业与产业发展。并推动能源科技创新与产业结构转型,塑造从硬件主导走向“软硬融合”的智能生态。

分布式能源是构建新型能源体系的重要着力点

随着可再生能源成本的快速降低,未来分布式能源在高比例消纳当地可再生能源、供需协同、提高能效等方面将逐步发挥越来越大的作用。2025年施行的《中华人民共和国能源法》强调,“鼓励发展分布式能源和多能互补”。[8]2025年中央经济工作会议指出:“制定能源强国建设规划纲要,加快新型能源体系建设,扩大绿电应用。”[9]分布式能源是未来发展以可再生能源为主体的新型能源体系的重点。构建新型能源体系将是一个由封闭转向开放的过程,新型能源体系正打破行业封闭,呈现高度的社会开放性与用户中心性。在这个过程中,分布式能源将发挥“主角”作用,深刻影响系统运行与市场运转、能源电力配置方式的转变,从某种意义而言,其将是构建新型能源体系的一条主线。

其一,在以风电、光伏为代表的新能源发电快速增长的背景下,集中式电源主导的传统电力系统正面临灵活性不足、远距离送电成本高、波动性资源消纳难等瓶颈。而分布式能源靠近负荷中心,具备快速响应和本地平衡能力,是提升系统灵活性和韧性、解决“红区”限电问题的有效突破口,有利于推动实现对高比例可再生能源的安全消纳与高效利用。

其二,分布式能源天然具备“以用户为中心”的发展基因,是推动能源体系结构性变革的重要着力点。新型能源体系强调从传统“源-网-荷”单向供能向“源-网-荷-储”协同互动转变,而这一变革的关键在于激发终端用户的积极性与资源潜力。分布式光伏、储能、智能用能设备、车网互动(V2G)等不断渗透用户侧,用能者逐渐成为电力系统的主动参与者与调节者,从“负荷”转化为“资源”,推动能源系统从封闭、集中向开放、分布转型,形成用户驱动型的新型治理结构。

其三,分布式能源的发展为新型能源体系提供可复制、可推广的制度探索路径。在全球多个国家和地区,分布式能源已成为推动市场机制优化、制度框架创新的重要实践场景。例如,德国通过构建分布式“平衡单元”系统,强化本地自平衡能力,降低系统备用需求。[10]中国则通过试点增量配电网、虚拟电厂、源网荷储一体化、零碳园区、绿电直供项目,探索分布式能源参与电力市场、辅助服务和碳市场的机制路径。这些探索不仅提升能源系统运行效率,更为构建以市场为导向的新型能源体系提供制度支撑。

其四,分布式能源在推动能源系统降本增效方面展现出明显优势。分布式配置可减少输配电损耗,降低基础设施投资需求。同时,通过需求侧响应、智能调控、时空错峰等机制,可以释放大量成本低的灵活性资源。有关研究表明,高比例新能源电力系统在极端天气情况下提升供电安全的措施中,需求侧响应措施是最经济高效的,比其他手段综合成本低一到两个数量级。[11]建立分布式能源体系是有效释放需求侧灵活性的重要途径,由此,新型电力系统和新型能源体系将重新回归用户中心的时代。[12]

综上所述,分布式能源作为连接供给与需求、技术与制度、用户与系统的关键枢纽,不仅具备技术上的可行性与经济性,更引领能源系统从结构到机制的深层转型。可以说,发展分布式能源既是新型能源体系建设的重要内容,更是其实现路径与变革方向所在。

我国分布式能源发展态势

近年来,我国分布式能源发展突飞猛进,尤其是以分布式光伏为代表的新能源的分布式发展深刻改变能源发展图景。分布式能源涉及的技术极为广泛,既包括供应侧光伏、风电、地热、燃气、生物质能等能源,也包括新型储能、车网融合、虚拟电厂、聚合商、智能化、系统优化等新技术,对数字化设施、电网、热网、管网等基础设施也有很高要求,是在能源领域发展新质生产力的生动体现。

分布式供能。据国家能源局数据,截至2024年底,我国分布式光伏发电累计装机达到3.7亿千瓦,是2013年底的121倍,占全部光伏发电装机的42%,占全国发电总装机的11%。新增装机方面,2024年分布式光伏发电新增装机达1.2亿千瓦,占当年新增光伏发电装机的43%。发电量方面,2024年分布式光伏发电量3462亿千瓦时,占光伏发电量的41%。[13]河南、浙江、上海、辽宁等主要能源消费省份2024年新增分布式光伏装机占比甚至超过90%。

分散式风电的发展规模不断提高,截至2022年底,中国分散式风电累计装机容量1344万千瓦,同比增长34.9%。由于风电和光伏出力曲线具有较好的互补性,可以平抑发电的波动性,风光互补组合的分布式能源将会成为未来的重要模式。2024年国家能源局组织开展“千乡万村驭风计划”,大力鼓励分布式风电的发展。[14]

居民供暖和工业用热是能源需求的重要组成部分,由于热受到传输距离的限制,从宏观能源的角度看,供热可以看作是在消费侧本地实现的分布式能源方式。近年来,热泵的利用快速增长,包括地热等可再生能源供热技术发展迅速。据清洁供热产业委员会(CHIC)发布的统计数据,截至2024年底,我国北方地区供热总面积为252亿平方米,其中,清洁供热面积已达209亿平方米,占比约83%。

中国是热泵生产和安装大国,截至2023年底,建筑中安装的分布式热泵总量超过2.5亿千瓦,占全球总装机的四分之一,约占建筑热力需求的4%。在中国碳中和目标情景中,到2050年,每年建筑中热泵安装量需达到约1亿千瓦,这相当于美国、中国和欧盟2022年热泵安装量的总和。[15]

近年来,包括熔盐等介质储热、地下储热等技术日益受到关注并不断有示范项目落地,这些技术被认为是有效应对风光波动性发电的平衡手段,尤其是地下储热技术具备跨季节的储能能力,在北方地区具有广阔的应用前景。这些技术也都基于“就地存储,就地使用”的分布式能源场景。[16]

传统燃气冷热电三联供技术通过能量的“梯级利用”可以实现70%以上的综合利用效率,截至2023年,我国已经建成天然气分布式能源1300万千瓦。生物天然气、氢气等可再生来源的燃气发展,也为燃气分布式进一步降低排放提供了发展空间。[17]

除了能源生产技术,能源储存技术在分布式能源体系中正在发挥越来越重要的作用,电化学储能、储热等技术日趋成熟,很多户用“光伏+储能”系统已经可以实现独立运行。截至2024年底,全国已建成投运新型储能项目累计装机规模达7376万千瓦/1.68亿千瓦时。[18]降低储能成本是提高分布式能源经济性的重要举措。

分布式智能电网。分布式智能电网中的“分布式”强调相对于传统集中式的大电网,具有分布式电源就地消纳、电力电量就地平衡、系统状态就地调节、风险隐患就地应对的特征,具备相对独立运行能力,“智能”侧重于当前配用电系统的智能重构,即通过数字化、柔性化、智能化升级,实现全面可见、可知、可控,使得配用电系统具有海量信息充裕感知,全域状态透明可见,各类资源灵活互动,电力能量智能分配的特征。[19]

交通基础设施与能源融合。电动汽车的快速增加将深刻影响能源和电力系统。据相关资料显示,截至2024年底,中国充电设施总数达到1281.8万台,同比增长49%。全国新能源汽车保有量达3140万辆,占汽车总量的8.90%,其中纯电动汽车有2209万辆,占70.34%。我国新能源汽车渗透率超过50%,进入高速增长阶段。与此同时,电动汽车规模化发展也给电网负荷造成越来越大的压力。以海南省为例,受电动汽车保有量快速增长影响,由于用户集中在午夜谷电时段充电,曾出现凌晨12点成为全天用电负荷峰值的情况。[20]这一现象一方面反映出电动汽车普及对用电需求结构带来的巨大变化;另一方面也表明传统政府定价模式难以实现资源的动态优化配置,亟须适配新型用电场景的价格调控机制。

从国际经验来看,电动汽车可以被看作是高度灵活的需求侧响应和移动的储能,一方面,智能充电可有效发挥“削峰填谷”的调节作用;另一方面,车网融合(V2G)技术将推动电动汽车从单纯的用电负荷,演进为可向电网反送电的灵活资源,从而实现与新型能源系统的深度协同。电动汽车的车网互动价值,最终需要通过消费侧得以实现。而实现规模化、经济性的反向送电,最高效的路径之一便是与微电网协同运行。国际上目前已有大量的车网融合初创企业,国家电网和南方电网的试点也证明这在技术层面并无问题。随着电动汽车保有量的快速增加,专家测算到2035年,电动汽车将具备亿千瓦级的调峰能力,可以大大降低系统的备用装机容量。

智能化数字技术。数字和智能技术的快速发展及其成本的快速降低,使得分布式能源的优化运行和调度如虎添翼,事实上随着系统的复杂程度数量级的增长,为实现有效运行,分布式能源的智能化升级势在必行。

在分布式能源技术中,系统优化技术不可或缺。尤其是在早期项目规划阶段,如何根据用户需求匹配合适规模的可再生电力、热力及灵活性负荷,从而因地制宜实现项目效益的最大化,是成功实施分布式能源项目的关键。近年来,随着人工智能技术及算法的不断迭代升级,分布式能源优化的方法及集成软件也日趋成熟。比如,区块链技术开始应用于分布式能源领域,其在实现点对点交易、溯源、提升透明度方面展现出显著优势。未来,该技术蕴藏推动分布式能源资产金融化、催生新商业模式的巨大潜力。

氢能、储热及其他相关技术。在分布式能源系统中,为提高系统本身的灵活性,可中断负荷具有重要价值,其为工业流程再造提供动力。随着可再生电力成本的下降,电解水制氢的经济效益显著提高,氢及相关的衍生品氨和醇能够大规模长期储存的优势日益凸显。电解水制氢的核心优势在于其优异的功率灵活调节能力。在适配的市场机制下,其可作为消纳可再生能源波动性、特别是大规模富余电力的理想方案。比如,在北方供暖的情境中,结合热泵技术将可再生电力转换为热能进行跨季节存储备受关注,鄂尔多斯“零碳机场”项目就是通过夏季地下储热实现跨季节的能源转换和存储。

典型零碳场景中的分布式能源系统实践。近年来,“零碳园区”、“零碳工厂”及“零碳小镇”等典型零碳场景示范工程持续推进,成为检验分布式能源系统适应性、调度灵活性及分布式智能电网技术的关键实践。其核心在于整合分布式资源,通过绿电直供、多能互补与智能调控,实现区域能源近零碳排放。例如,鄂尔多斯“零碳机场”利用8MW光伏、9MW的CO2冷热一体化机组及跨季节地下储热等技术,实现绿电替代率超80%。河南南阳、江苏淮安等地亦加速布局“零碳小镇”与“源网荷储一体化园区”,构建区域分布式智能电网。“零碳矿山”则以“分布式光伏+储能+新能源矿卡+智慧能源管理”为核心,通过矿区光伏自用、新能源矿卡替代及商业模式创新,实现能源高效协同与清洁化。

分布式能源发展的主要商业模式

随着技术的进步,分布式能源的商业模式也不断演化,从单纯的供能项目逐步成为综合的一体化服务,跨界融合日益普遍,并具有显著的能源互联网特征。[21]

分布式能源的主要类型。传统分布式能源系统,主要涵盖户用与工商业场景,其典型装机规模一般在兆瓦(MW)级。早期户用分布式能源一般是自发自用、余电上网的模式,但随着传统电网消纳能力的降低,户用光伏上网的空间大大压缩,一些地方出台了限制上网比例的政策,甚至划出“红区”禁止余电上网。园区分布式能源规模更大,也往往涉及更丰富的能源供应方式,具有明显多能互补的特性,但也需要打破电、热等行业壁垒,同时面临“隔墙售电”等限制。大型源网荷储一体化正在成为分布式能源新发展趋势,尤其是在西部可再生能源丰富的地区,高耗能产业更希望通过廉价的绿电增加竞争力。例如,新疆、甘肃、青海、内蒙古等地把低成本绿电作为招商引资的条件,吸引多晶硅、电解铝、电池等一批产业的西移。

虚拟电厂及聚合商。虚拟电厂可以看作是一种能源管理系统,在消费侧监控、优化和调度需求侧响应资源。虚拟电厂管理系统可以根据市场信号、电网需求和用户需求,制定最优的调度策略,如在电力紧缺时段,减少一些柔性生产负荷。虚拟电厂的收益可以来自市场交易,也可以来自电网的奖励,将灵活性资源聚合起来,便形成“聚合商”的商业模式。[22]

能源综合服务。这是一种以客户需求为中心,提供全方位、多品种能源解决方案的服务模式。它超越传统的单一能源供应,基于用户的能源需求,因地制宜整合能源生产、储存、分配、使用和管理等多个环节的资源,旨在提高能源效率、降低能源成本、减少环境影响,并提升能源系统的整体可靠性和灵活性。能源托管服务、合同能源管理以及能源互联网项目,都可以视为能源综合服务的形式。

分布式交易市场化机制。利用分布式体系内部的市场机制,推进新能源系统由“被动消纳”向“主动平衡”转型升级,通过有机整合分布式电源、柔性负荷、储能系统及配电网资源,并以内部市场化交易机制驱动需求侧响应,从而提升系统调节能力。比如,搭建区域性分布式能源现货交易平台,形成分时电价,引导系统内分布式供能、柔性负荷资源(可调节工业用电、电动汽车充电桩等)、分布式储能设施及配电网运营商,依托价格信号实现本地化资源的优化配置。或依托“虚拟交易”动态节点价格机制,实现“日前预交易+实时平衡”联合滚动出清,实现多时间尺度动态平衡与本地化资源精准匹配。

分布式能源发展面临的障碍

对分布式能源的认识不够。近年来,尽管分布式能源发展取得显著进展,但在实际推进过程中,人们对分布式能源的认识仍存在偏差和局限。一方面,社会各界普遍将分布式能源视为“规模小、管理复杂、经济性不足”的辅助性电源;另一方面,有的决策者和规划部门仍倾向于将集中式大型能源项目作为能源安全和经济发展的主力,把分布式能源看作对现有能源体系的补充,而非具备支撑新型电力系统、促进能源结构转型、提升区域能源自给能力重要作用的关键抓手。这种认识上的不足,直接影响分布式能源在国家和地方层面能源发展规划中的定位和布局,导致其在资源配置、政策支持、市场机制建设等方面仍未形成系统性的统筹安排。

缺乏市场化条件,受制于传统电网购销模式。当前,分布式能源的发展仍面临市场化条件不充分的问题,整体上仍受制于以集中式大电网为主导的传统购销模式,电力交易和调度机制以大型集中电源为核心设计,强调统一调度和规模化交易,这与分布式能源“就地生产、就地消纳”的特征存在结构性矛盾。分布式能源用户往往缺乏直接参与电力市场交易的渠道,大多只能通过电网企业,按照固定电价或被动接受市场价格的方式参与市场,难以根据市场信号自主优化发电和用电行为。此外,电网公司作为电力系统的中枢,在对分布式能源的接入上,仍存在技术标准和分配管理方面的壁垒,例如,对接入容量、接入点选择和并网标准提出较高要求,抑制分布式能源灵活发展的空间。受限于现行政策和市场机制,分布式能源的多样化价值(如削峰填谷、降低配网压力、提高供能韧性)未能有效变现,缺少价格激励和收益保障,影响投资主体的积极性和产业链的可持续发展。

管理条块分割,多能互补推进受阻。分布式能源作为集电、热、冷、气等多种能源形式于一体的新型供能方式,其发展本质上要求实现多能互补和系统协同。然而,当前能源行业仍存在条块分割、部门壁垒的问题,电、热、气等不同能源品种由不同主管部门、企业和监管机构分头管理,缺乏统一规划和统筹协调。这种管理模式不仅导致分布式能源项目在规划、审批、建设和运营过程中面临多头管理、流程繁琐的问题,各系统管理标准不一、接入要求复杂,也直接阻碍跨能源品种的互补与耦合。此外,多能互补的收益机制和成本分摊规则尚不明确,缺少能够打通各能源门类、平衡各方利益的市场化交易平台和政策支持体系,导致企业在投资和运维中风险较高、收益不确定。

技术及优化水平不高,制约系统效益释放。近年来,尽管分布式能源技术取得一定进步,但整体上,其系统集成和运行优化水平仍有较大提升空间,成为制约其规模化、高效化发展的重要障碍。目前,分布式能源在储能、负荷响应和能效管理等环节的技术手段尚不够成熟,系统间协同优化能力不足。能源管理系统、综合能源服务平台和能效优化算法等关键核心技术仍处于发展阶段,数据采集不完整、分析模型不精准、控制策略不智能等问题普遍存在,限制分布式能源的精细化运行和经济效益最大化。同时,分布式能源项目多为中小规模,业主技术能力参差不齐,专业化运维服务体系尚未建立,造成设备运行效率低、故障率高、运维成本居高不下。

金融及政策支持不足,影响投资积极性。分布式能源项目具有投资主体多样、规模相对较小、收益周期较长、回报机制复杂等特点,对金融和政策支持的依赖程度较高。目前针对分布式能源的专门化金融产品和配套政策体系尚不健全,成为制约其加快发展的又一重要障碍。一方面,传统金融机构对分布式能源项目的风险评估体系尚不完善,普遍存在对项目收益稳定性、并网消纳保障、政策持续性的担忧,导致贷款条件苛刻、融资成本较高,限制中小企业和用户侧、投资者的参与能力;另一方面,现行政策支持仍偏重于集中式可再生能源,对于分布式能源缺乏有针对性的激励机制和长期政策保障。例如,在税收优惠、电价机制、绿色电力交易等方面,分布式能源的发展红利尚未充分释放,盈利模式较为单一、收益来源相对不稳定,难以有效吸引社会资本持续投入。

分布式能源系统的技术、标准体系仍不够完善。不同场景的用能特征迥异导致分布式能源系统设计难以标准化,高度定制化需求增加集成运维复杂度,且初期运行效率常与规划目标存在偏差。同时,高比例分布式可再生能源并网的稳定性、安全性及大规模长时储能等关键技术的瓶颈尚待突破。行业性统一建设标准、碳核算与认证体系的缺失,以及与主网调度边界不清、“隔墙售电”落地难等体制机制障碍,均制约分布式能源项目的灵活性与优化潜力。分布式能源的规模化推广,亟须构建涵盖标准规范及政策协同的综合支撑体系。

分布式能源发展的相关建议

战略高度统筹部署分布式能源的发展。分布式能源不应仅被视为对集中式能源体系的补充,而应作为支撑新型能源体系建设、推动能源转型和保障能源安全的重要战略方向,上升到国家能源发展战略的关键位置,推动其从局部示范向系统性部署跃升。建议尽快出台国家层面的分布式能源中长期发展规划,以明确政策预期,指导地方和企业行动。规划应统筹考虑分布式能源在不同区域(如东部负荷中心、中西部资源富集区)和不同场景(如园区、社区、公共建筑、乡村全面振兴)中的差异化定位,提出发展目标、区域化发展布局、产业链配套路径和市场机制改革举措。

同时,将分布式能源纳入城乡建设、新型城镇化、数字化基础设施建设等国家重点工程的统筹部署中,实现能源、产业、城市和社会治理的协同推进。此外,要强化政策顶层设计,理顺分布式能源与电网调度、能源市场、电力交易、碳市场等体制机制的衔接关系,为分布式能源的规模化、规范化和高质量发展创造稳定、可预期的政策环境。

完善能源市场建设,激发分布式能源系统化价值。要破解当前分布式能源发展的体制机制障碍,亟须以能源市场体系建设为抓手,打破行政性、行业性壁垒,放宽准入,推动形成竞争性、开放性的市场格局[23]。一方面,应加快完善电力现货市场、绿电交易和碳市场等机制,为分布式能源提供灵活、多样的收益渠道。通过放宽用户侧电力购销主体的准入条件,推动分布式发电企业、用户和售电公司平等参与电力市场,实现分布式能源的价值市场化发现,提升投资吸引力。

另一方面,要探索构建新型的基础设施利用模式,推动配电网、公用储能、充换电设施、热网和燃气管网等向分布式能源开放共享,降低接入成本,提升系统协同效率。鼓励基于数字化平台的“聚合商”模式发展,培育分布式能源的聚合运营主体,将零散的光伏、储能、负荷响应、微网资源打包参与电力市场和辅助服务市场,实现分布式能源由“单体运行”向“系统运营”升级。

同时,应着力推动分布式能源体系内部市场建设,探索建立小范围、多能互补的本地能源市场或综合能源服务市场,如园区级、社区级、工业集群型的能源协同机制,实现电、热、冷、气等多能源品种内部高效优化与交易。通过完善市场规则和收益分配机制,提升分布式能源系统内部资源优化配置能力和综合效益释放水平,真正发挥其“新型能源体系支撑单元”的功能定位。

创新商业模式,推动分布式能源系统集成发展。一方面,应培育和壮大一批综合能源服务商、储能企业、负荷集成商、聚合商等新兴经营主体,赋予其跨行业、跨领域资源整合和系统优化能力。支持这些主体围绕园区、城市社区、产业集群等场景,整合分布式光伏和风电、储能、可调节负荷、充换电设施、微网等资源,提供集投资建设、运营管理、市场交易、综合能效服务于一体的系统化解决方案,提升分布式能源的协同优化和商业化运营水平。

另一方面,要破除能源新模式、新业态在市场准入、投资运营、并网接入、参与市场交易等环节存在的体制机制障碍。加快推进配电网向社会资本和新型主体开放,完善储能、虚拟电厂、综合能源项目的经营主体地位认定、交易规则和收益分配机制,打通分布式能源从接入、运营到交易的完整市场链条。

推动跨部门、企业的统筹协作,探索实施“一张图”式项目管理模式,实现分布式能源项目从规划布局、建设实施、并网接入到运行调度、收益结算的全过程一体化管理。鼓励地方政府、园区、产业联盟建立分布式能源系统集成平台,统筹电、热、冷、气、储能、交通等多能源品种,实现规划、投资、建设、调度和管理的融合联动,打破“条块分割、各自为政”的管理格局。

加大科技投入力度,提升分布式能源技术水平。加大对分布式能源相关领域的科技研发投入,提升系统集成、优化控制和智能化水平。一方面,应聚焦分布式光伏与风电、储能、热电联产、燃气分布式、地热、氢能等分布式能源关键技术,持续推动效率提升、成本降低和适应性增强。特别是在分布式储能、微网控制、逆变器、电化学储能安全性、热电多联供等环节,加快技术攻关,解决制约大规模应用的“卡脖子”难题。

另一方面,要加快分布式能源系统化集成和智能优化技术研发,突破“源网荷储”协调控制、多能互补优化、虚拟电厂聚合管理、分布式能源参与电力市场和辅助服务市场的核心技术。推动基于大数据、人工智能、物联网等技术的新一代分布式能源管理系统建设,实现分布式资源的状态感知、精准预测、智能调度和市场化运营,提升系统整体效率与经济性。

在机制上,支持企业牵头建设国家或省级分布式能源技术创新中心、重点实验室和产业创新联盟,打造从基础研究、应用开发到产业化示范的全链条创新体系。鼓励开展多场景、多类型的分布式能源集成应用示范工程,验证新技术、新模式的可行性和经济性,推动技术创新与产业应用良性互动。

发挥地方政府的积极性,试点先行推动突破。分布式能源发展具有显著的区域特征,应充分调动地方政府的积极性,因地制宜、试点先行,探索可复制、可推广的发展路径。鼓励有条件的省份、城市和产业园区出台针对性的支持政策和配套措施,推动政策、市场、技术、管理等综合创新。

一方面,支持地方在分布式能源参与现货市场和辅助服务市场等领域,开展先行先试,积累经验,设立专项资金或风险补偿机制,支持分布式能源关键技术示范应用和新商业模式试点,提升产业发展信心。

另一方面,推动地方政府打破条块分割,建立跨电力、热力、燃气、交通等领域的协调推进机制,实现规划、投资、建设、运行一体化管理。将分布式能源试点与“零碳园区”、“绿色工厂”和“新能源示范城市”等绿色发展试点工程联动,打造具有区域特色和规模效应的分布式能源集成示范工程,为国家层面政策完善和机制推广提供经验支撑。通过试点先行、地方探索,为分布式能源在全国范围内从“补充型”向“支撑型”角色转变提供突破口和样板,推动分布式能源体系实现规模化、高质量发展。

大力开展国际合作推动分布式能源发展。分布式能源作为全球能源转型的重要组成部分,其发展不仅依赖于国内政策和技术创新,还需要借助国际合作,汲取国际先进经验,推动技术进步和市场机制创新。通过积极开展国际合作,学习借鉴世界先进国家在政策设计、技术研发、市场建设、项目实施等方面的成功经验,推动分布式能源项目走出去。

一方面,探索与先进国家在技术研发方面的合作,特别是在智能化控制、能源互联网、储能技术、分布式发电接入与调度等核心技术领域,提升中国分布式能源的技术水平。通过国际联合研发、技术交流、人才培养等方式,促进关键技术的突破和国内产业链竞争力的提升。同时,应鼓励企业参与国际标准的制定,推动中国企业在全球分布式能源产业中赢得更高的话语权,提升未来的竞争力。

另一方面,积极开展与发展中国家的合作,尤其是在“一带一路”共建国家,通过合作建设分布式能源示范项目,推动先进技术和管理经验的落地应用,提升这些国家的能源自主性和绿色发展能力。借助我国在光伏、风电、储能等技术的领先优势,帮助这些国家实现低碳能源的跨越式发展,并推动分布式能源在全球范围内的普及和应用。

此外,推动国内分布式能源政策与国际能源政策的接轨,参与全球能源治理体系的建设,推动全球能源市场的融合。通过多边框架促进国际间的政策协调与经验共享,推动分布式能源行业在全球范围内的共同发展。

(本研究由教育部人文社会科学重点研究基地基金资助;北京大学能源研究院高级分析师吴迪、博众智合能源转型论坛中国电力项目主任尹明、华北电力大学教授王鹏、北京大学能源研究院助理研究员陈垒、助理教授张川、项目主任王炜玮、清华大学经济管理学院研究员刘运辉,对本文亦有贡献)

注释

[1]王宏志:《以更大力度推动我国新能源高质量发展》,《学习时报》,2025年9月24日,第1版。

[2]《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》,《人民日报》,2025年10月29日,第1版。

[3]国际能源署编著:《中国分布式能源前景展望》,北京:石油工业出版社,2017年。

[4]《关于发展天然气分布式能源的指导意见(发改能源〔2011〕2196号)》,2011年10月13日,https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/201110/t20111013_964825.html?code=&state=123

[5]《发展改革委关于印发〈分布式发电管理暂行办法〉的通知》,2013年7月18日,https://www.gov.cn/gongbao/content/2013/content_2515010.htm

[6]《国家能源局关于印发〈分布式光伏发电开发建设管理办法〉的通知》,2025年1月17日,https://www.nea.gov.cn/20250123/112c5b199c5f45dd8e7ac93c9f5e4eaf/c.html

[7]《杜祥琬院士:节能提效是我国能源战略之首》,2023年4月17日,https://ricn.sjtu.edu.cn/Web/Show/832

[8]《中华人民共和国能源法》,2024年11月8日,http://www.npc.gov.cn/npc/c2/c30834/202411/t20241108_440884.html

[9]《中央经济工作会议在北京举行》,2025年12月12日,https://paper.people.com.cn/rmrb/pc/content/202512/12/content_30119987.html

[10]《中国分布式可再生能源与新型电力系统协调发展——德国实践的政策启示》,2022年11月30日,https://www.agora-energiewende.org/fileadmin/Projekte/2022/Events_other/2022-11-30_Presentation_webinar_Sino-German_energy_cooperation_Ming.pdf

[11]余潇潇等:《含高比例新能源电力系统极端天气条件下供电安全性的提升》,《现代电力》,2023年第3期。

[12]《王鹏、王冬容:电力工业迈入“用户中心时代”》,2022年2月22日,https://energy.ncepu.edu.cn/kxyj/zjgd/3ea2cd4f5e344712903fecaf37b148ee.htm

[13]《〈分布式光伏发电开发建设管理办法〉政策解读》,2025年1月23日,https://www.nea.gov.cn/20250123/d38e5436b4d04159863ddbc10a6ede10/c.html

[14]《〈关于组织开展“千乡万村驭风行动”的通知〉政策解读》,2024年4月1日,https://www.nea.gov.cn/2024-04/01/c_1310769844.htm

[15]IEA, "The Future of Heat Pumps in China," March 2024, https://iea.blob.core.windows.net/assets/c099bae3-40f1-48cf-b905-64ff37755867/FutureofHeatpumpsinChina.pdf.

[16]Y. Du; Y. Xue and L. Chen et al., "Optimal Capacity Planning of Hybrid Renewable Energy - CCHP System Considering Inter Seasonal Borehole Thermal Energy Storage," IEEE Transactions on Sustainable Energy, 2025, pp. 1-15.

[17]北京大学能源研究院、中国城市燃气协会分布式能源专业委员会编:《燃气分布式能源产业报告(2022)》,北京:社会科学文献出版社,2022年。

[18]国家能源局能源节约与科技装备司、电力规划设计总院编:《中国新型储能发展报告》,2025年7月31日,https://www.nea.gov.cn/20250731/1d40d09f75714280a9218d5bea178fbd/202507311d40d09f75714280a9218d5bea178fbd_453d9a0609da1d4456a8b12d843bd256cf.pdf

[19]唐文虎等:《分布式智能电网的理论发展与技术体系》,《电网技术》,2025年第3期。

[20]《海南电动汽车峰谷分时用电时段调整》,《中国能源报》,2025年4月7日,第18版。

[21]杰里米·里夫金:《第三次工业革命:新经济模式如何改变世界》,张本伟、孙豫宁译,北京:中信出版社,2012年。

[22]王鹏、王冬容:《走近虚拟电厂》,北京:机械工业出版社,2020年。

[23]IEA, "Integrating Distributed Energy Resources in China Lessons From International Experience," September 2025, https://iea.blob.core.windows.net/assets/f4219d52-636f-40df-a62b-5834be939a78/IntegratingDistributedEnergyResourcesinChina.pdf.

Accelerating the Construction of a New Energy System by Focusing on Distributed Energy

Yang Lei

Abstract: A new energy system with a high penetration rate of wind and solar renewable energy needs to break away from traditional path dependence and innovate its development road. Distributed energy systems, based on local consumption, are suitable for dispersed wind and solar resources and can flexibly adjust demand-side resources, including electric vehicles, flexible loads, new electrification, and residential energy storage. Empowered by intelligent technologies, new technologies and business models such as distributed smart grids, direct green electricity supply, vehicle to grid integration, aggregators, virtual power plants, and integrated generation-grid-load-storage systems are emerging, continuously expanding the concept and connotation of distributed energy. Currently, challenges in consuming locally and transmitting out of high proportions renewable energy and rising system costs coexist. We should adhere to the principles of tailoring to local conditions, multi-energy complementarity, and supply-demand coordination, strengthen the strategic planning for the development of distributed energy, accelerate market-oriented reform and adaptive technology research and development, break down market access barriers and institutional obstacles, thereby to explore realistic and feasible paths for building a new energy system.

Keywords: distributed energy, new energy system, supply-demand coordination, system flexibility, market-oriented reform

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文章来源:本文转自《学术前沿》2026年第4期,转载请注明原始出处,并遵守该处的版权规定。

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