分布式发电接入政策措施研究

胡 波，汪少勇

(广东省电力设计研究院，广东 广州 510663)

分布式发电接入政策措施研究

胡 波，汪少勇

(广东省电力设计研究院，广东 广州 510663)

国家能源局十二五期间将积极发展天然气分布式能源示范项目。目前我国针对天然气三联产系统等分布式电源的并网标准还未出台，这使得分布式能源并网矛盾比较突出。本文在梳理我国分布式发电发展存在的问题和障碍的基础上，借鉴国外先进经验，结合我国能源利用战略，提出促进我国分布式发电开发利用政策措施建议。

分布式发电；接入系统；政策研究。

在电力市场环境和可持续发展战略影响下，分布式发电技术以其独有的安装灵活、供电方便、环保等特点引起全球范围内的关注。在集中式发电和大电网基础上，大力发展分布式发电(Distributed Generation，DG)技术，建立混合型网络成为未来电力系统发展的必然趋势。因此，全面了解不同类型分布式发电技术，对分布式发电接入电力系统合理规划，研究其在电力系统应用和影响具有重要的理论意义和实践价值。

本文拟在梳理我国分布式发电发展存在的问题和障碍的基础上，借鉴国外先进经验，结合我国能源利用战略，提出促进我国分布式发电开发利用政策措施建议。

1 分布式发电对电力系统的影响

1.1 分布式发电对现有电力系统的积极影响

⑴经济性好

⑵利于环保

⑶投资小

⑷减少输配损失

⑸调峰作用

⑹提高可靠性

1.2 分布式发电对现有电力系统的不利影响

⑴电能质量问题

由于大多数分布式发电机组是由用户自己调节和控制的，因此用户往往根据自身的需要启动或者停运分布电源机组，这就可能造成配电网电压的经常波动。而且分布电源机组的频繁启动，使得线路上的潮流变化加大，增加了电压调整的压力。

另外，由于一些分布电源系统中采用了电力电子技术，接入系统后就会将谐波注入系统，对公用电网的其他用户的电能质量造成损害。

⑵短路电流问题

传统的配电网多采用树状结构，短路电流一般都来自上级电源，因此可以容易通过变压器的短路阻抗效应加以控制。而分布电源机组的接入会增加配电网故障点的短路电流，对配电网开关和运行提出了更高的要求。

⑶可靠性问题

具有分布电源机组的用户在系统或者用户内部发生故障时，一般会立即断开机组与系统的连接，只有在故障完全消除后，分布电源机组才能重新连接到电网，用户恢复供电被异常延迟。

⑷电力市场和电力经济问题

分布式发电要大量进入电力市场；成本不同品质各异的分布式发电进入电力市场，必然会冲击原来的市场格局影响电力经济。交易方式、电价和服务都面临新的挑战。

⑸电力宏观规划问题

目前分布式发电的发展非常迅速，在电力能源中所占的比重越来越大，已经不可以忽视。因此，在一个国家或地区的宏观发展规划中必须对它的发展和影响作出预测、引导和切合实际的设计。但是由于分布式发电本身具有各种不确定性，会使这种规划设计难以准确合理，具有很大的不确定性。

⑹接入公共电网对电力系统运行问题

由于分布式发电的原理和种类各不相同，形式复杂，有的还受气候等自然因素的影响，因此各种分布式发电的功率、容量、品质和控制性能等具有多变性、不定性，差异性很大。当分布式发电大量上网时，将会严重地影响电力系统的设计、控制、运行，影响系统的可靠性和安全性。

2 分布电源接入系统技术问题

分布电源接入系统必须遵照两个原则：一是保证机组设备与电网的安全可靠性，及公用电网其他用户的电能质量不受损害；二是确保公众与运行人员的安全，不对电力供给设备和其他用户设备造成不良影响。分布电源机组一般容量和投资均比较小，大量的接入系统投资往往使业主望而却步。因此，如何兼顾安全可靠性和投资的经济性成为分布电源机组接入系统的一个需要考虑的问题。

2.1 接入容量

合理地确定接入电网的机组容量是保证分布电源可靠性和经济性统一的前提。建议分布电源机组容量不超过上级变压器主变容量的30%。这样，机组被迫停运的时候可以充分利用主变30%的过载能力，有效地保证原有负荷的供电，从而充分兼顾了供电的安全性和机组的效率。

2.2 并网不上网

并网不上网对于提高分布电源机组经济性主要体现在两个方面。首先，分布电源机组按需定电，所发电就地消化，这样机组利用效率可以大大提高。其次，机组容量较大，上网机组接入系统的配套费用大大增加。

2.3 接入电压等级

分布电源接入系统的电压等级一般根据其实际送入系统的容量来确定。为保证电网对所有用户的安全可靠供电，接入系统的电压等级有一定要求，200kW以下的机组一般要求接入400V电网，200kW～6000kW以下的机组一般要求以l0kV电压等级接入电网。

2.4 电能质量

我国的公用电网对于电能质量如谐波量、电压波动等有严格的要求，且一般遵循“谁污染，谁治理”的原则。而分布电源机组往往起停频繁、且多采用电力电子设备，电能质量难以按国标满足公用电网的要求。

3 我国分布式发电发展现状及存在问题

3.1 现有政策法规不足和问题

分布式发电系统的应用在我国一些地方有了一些进展，特别是在上海、北京、广东等地都建成了一批示范项目，对当地的经济发展和节能产生了很好的影响。但是，应当看到，这些项目由于建设时间不同，对分布式发电系统的理解不同，节能的效果差别是很大的。因此，为进一步推动其健康的发展，有必要建设一些按照科学原理精心设计、细致施工的示范项目，以实际例子来证明其节能指标先进、经济效益好等优越性。为此，科技部在今年的863项目中列入了南、北方两个示范项目，这将对分布式发电系统的推广产生重要的影响。而且，可以预期，随着对分布式发电系统认识的不断提高，在国家层次和省市层次的科技与产业化规划中它将受到更大的重视。

除科技和产业外，在制定发展分布式发电系统和热电联产优惠政策的同时，各地还发布了一些规程和规定，并编制了技术要点等相关文件。尽管这些政策、法规和技术规范还不够系统、全面和深入，可能有部分内容还有不正确的地方，但它们仍不失为分布式发电系统的相关文件制定的基础，而这是今后进一步发展所必需的。

我国的分布式发电却一直没有得到广泛的利用。这其中除了技术、经济、市场等方面的因素外，最大的阻力来自政策性因素。

3.2 缺乏可操作的鼓励和补贴政策

我国相继出台了一些鼓励分布式发电系统发展的法律法规，如在《节约能源法》中，我国提出“发展热能梯级利用技术，热、电、冷联产技术和热、电、煤气三联供技术，提高热能综合利用效率”，在《可再生能源法》中，也规定鼓励单位和个人安装和使用太阳能利用系统。但这些法律条款大多只是做了一些原则性的规定，配套的鼓励和补贴政策很少，可操作性不强。

3.3 审批程序复杂，前期投入较高

小型冷热电三联供等分布式发电项目也必须经过各级政府机关层层把关，并按照国家基本建设工程程序进行审批，导致前期工作量大大增加，审批时间延长，工程投入增加。

3.4 缺少统一规划和协调机制

分布式发电的大规模发展，有赖于城市天然气管网的成熟发展，以及电网对分布式发电系统并网的有力支持。因此分布式发电的规划应与天然气资源及供应规划、电网发展规划相协调，才能保证分布式发电系统燃料的稳定供应，将对电网的负面影响降到最低限度，并发挥调峰等积极作用。分布式发电系统的站址选取等也应与城市的总体发展规划相协调。目前，我国各级政府都没有出台分布式发电的统一规划，分布式发电基本处于盲目发展状态，造成了资源供应、并网困难等一系列问题，阻碍了分布式发电系统的进一步发展。

3.5 分布式发电的运行与并网标准

由于目前对于分布式发电接入系统没有统一规定，电力法也不允许直供电。为了避免机组低负荷运行，分布式发电的规模均非常小，利用小时低。

3.6 与现行的电价机制存在冲突

我国电力法规定，“一个供电营业区内只设立一个供电营业机构”，因此，分布式发电系统所发电量不能向电网企业以外的第三方出售。分布式发电发电成本一般高于大型电厂发电成本，收购分布式发电系统发电量将增加电网企业购电成本。此外，我国实行交叉补贴的电价制度，工商业用户电价高，居民用户电价低，通过向工商业用户收取高电价补贴居民用户。有积极性建设分布式发电系统的一般也是电价较高的工商业用户。在现行电价机制下，分布式发电系统的发展将抢占电网企业的优质客户，压缩电网企业利润空间，难以实现与电网的协调发展。

综上所述，要推动我国分布式发电发展，当务之急是从政策体制层面入手，综合考虑各方利益，尽快对一些阻碍分布式发电发展的政策法规进行修改，同时制定具备可操作性的配套政策，鼓励分布式发电系统的建设和并网。

4 国外分布式发电发展政策与法规的经验总结

分布式发电比较发达的国家和地区主要集中在美欧及日本等国。从整体框架上看，主要分为政策类和技术类。

政策类包括各国的政策和一些地区性的政致电网公司的成本增加，必须对其进行补偿。欧盟所有国家对电网公司的收费进行管制(采用回报率、价格或收益上限的方法)，补偿方法是将分布式发电纳入基准资产、价格或收益上限的计算之中，英国已经采取了这种措施。

⑵采用价格或收益上限的管制方法取代基于回报率的管制方法，电网公司规划时考虑分布式发电回报，对分布式发电给予适当的经济补偿。

⑶制定措施激励电网公司利用分布式发电提高服务质量，激励电网公司开展与分布式发电相关的创新活动。

⑷电网公司的业务拆分。采取更有效的措施促使各成员国实施电网公司的业务拆分。

⑸分布式发电扶持措施建议有：可再生能源和热电联产的上网电量应反映其社会效益,在高渗透率的情况下，尽量不要采取固定电价制度，例如固定强制收购制度；采取差异化(根据时间) 的强制收购电价制度或溢价制度促使分布式发电高效运行，例如峰荷时多发电，提高中型、大型分布式发电的可控性和储能能力。

⑹为了给分布式发电创造公平的并网环境,并网费应是直接型( shallow) 并受政府管制，政府应制定透明并标准化的并网收费计算方法。直接型并网收费无法补偿电网公司因分布式发电接入而增加的成本，这部分成本可通过系统使用费形式向所有电力用户分摊。

⑺通过一套技术和管理手段，将众多分布式发电组合起来形成虚拟电厂(virtual power plant，VPP) ，参与系统和辅助服务等市场活动。

5 我国分布式发电接入与政策措施建议

我国分布式能源宜以燃用天然气为主。分布式发电还有不少问题需要深入研究，例如分布式供电系统在我国电力发展的不同阶段应占有的容量是多少的规划问题，分布式发电如何接入电力系统及在配电网中所处的结点位置的设计问题，不同结点与不同规模对电力系统和管网系统的调峰、调压、安全运行的关系问题，还有关于电价、气价及如何参与电力市场竞争的问题等等。

5.1 规划与立项管理

目前我国分布式发电发展的整体规划尚未出台，需要研究对我国分布式发电发展的指导方针、发展目标和发展计划，以及对现有政策、法规的修改，主要应遵循以下原则：

⑴要把分布式供电发展纳入长远规划中，作为整个电力发展规划的一部分。为此要认真的做好统一规划工作，统一规划天然气等一次能源的使用，明确不同阶段的分布式供电部分的规模，所需要的一次能源的量与种类，特别是天然气用于分布式供电系统的比例；要统一规划电网，特别是配电网规划，要规范分布式供热系统接入电力系统工程的原则和接入的条件。

⑵分布式发电项目建设与电网特别是中低压电网的规划建设紧密相关，建议以电网规划为主导，统筹规划，避免资源浪费，降低能源基础设施建设整体成本。电力部门在规划发展中应承担主导功能，积极地支持满足条件的分布式发电接入电力系统之中，而且要积极地参与到分布式供电系统的建设与组织管理中。

⑶天然气分布式发电应严格按照“以热(冷)定电”的基本原则，合理规划建设规模，优化系统配置，提高能源利用效率，参与试点的企业及单位应有稳定的热(冷)负荷需求。

⑷天然气分布式发电在满足就地自用需要后，其剩余电量的上网应授权电网企业进行统一管理，上网电价要在保障电网企业投资回报的基础上，依据其综合利用效率进行确定，并应配套相关的购售电价疏导机制。

⑸分布式发电项目应从社会、经济、环境效益等方面认真论证其可行性，杜绝借分布式供能之名，以获取财税金融等优惠政策为目的，浪费宝贵的天然气资源及导致系统低效运行等不合理现象的发生。

5.2 运行与并网标准

分布式发电的技术标准包括了运行标准和并网标准，是保障分布式发电健康发展和安全运行的关键内容。分布式发电运行与并网技术要求与原则应主要包括以下几个方面：

⑴分布式发电接入系统容量限制与短路电流限制技术要求，结合分布式发电与上级变压器的容量匹配原则，研究分布式发电提供的短路电流的限制原则。

⑵分布式发电并网电能质量控制原则，研究分布式发电并网在谐波、电压偏差、电压波动和闪变、电压不平衡度、直流分量等方面的控制要求。

⑶分布式发电并网功率与电压控制原则，研究分布式发电并网运行时，有功功率控制、无功功率与电压控制的技术要求。

⑷分布式发电并网电压、电流与频率响应特性，研究分布式发电并网运行对系统电压波动、电流波动、频率波动的响应特性技术要求。

⑸分布式发电并网继电保护与自动化技术原则；

当分布式发电的功率注入电网时，会使原来的继电器保护范围缩小，从而影响继电保护装置的正确动作。如原配电网继电器不具备方向性，则当其他并联分支故障时，会引起安装有分布式发电的分支上继电器误动，造成无故障分支失去主电源。

在分布式发电与配电网的连接点上，需要配备自动解列装置，即孤岛保护。在检测出现孤岛运行状态后，迅速跳开分布式发电与配电网之间的联络开关。

⑹分布式发电并网通信与信号技术要求

分布式发电的信息接口比功率接口复杂，是并网单元的核心，主要包括3 种信息：采集电压、电流和其他参数的测量信息；发送/接收输入/ 输出信号的控制信号；分布式发电和微网的信息。信息接口包括输入信息和输出信息两大类信息。

⑺分布式发电并网电能计量技术要求

目前我国的分布式发电大多不考虑分布式发电所发电力上网的运行方式，今后一旦需要向配电网送电时，不但需要增加双向计量的表计，高峰和低谷电价如何计算也将成为一个主要问题。我国目前尚未开放配电网侧的电力市场，而DG的接入与配电网侧的电力市场密切相关。

⑻分布式发电并网检测技术要求

建议装设分布式发电并网电能质量检测装置，以确定并网界面的电能质量能否满足电网要求。

⑼分布式发电以微网形式接入电网的技术要求

微网控制应当保证：任一微电源的接入不对系统造成影响；自主选择运行点，微网控制应该做到能够基于本地信息对电网中的事件做出自主反应，例如，对于电压跌落、故障、停电等，发电机应当利用本地信息自动转到独立运行方式，而不是像传统方式中由电网调度统一协调；平滑地与电网并列、分离；对有功、无功进行独立控制；具有校正电压跌落和系统不平衡的能力。

5.3 鼓励政策

从立法、财政补贴政策、税收优惠政策和研发鼓励政策等四个方面对分布式发电的鼓励政策进行研究：

⑴制订相关的法律，在法律上明确保护和支持分布式发电的建设；推动分布式发电法的建立，倡导分布式发电规划的出台。

⑵财政补贴政策包括信贷扶持、投资补贴、用户补贴和产品直接补贴等，需要根据不同类型分布式发电的特点，研究不同的财政补贴政策的适用性和补贴对象；

⑶研发鼓励政策，是指为由政府组织为从事分布式发电工作的相关机构和企业提供技术指导、研发资金等方面的支持，需要提出政府研发鼓励政策的适用对象、目标和总体实施步骤等。

⑷设立分布式发电发展基金，参考可再生能源法，资金来源包括国家财政年度安排的专项资金和其它来源。对分布式发电的科技术研究、标准制定和示范工程、资源勘查、设备的本地化生产给予补贴。

⑸制定措施激励电网公司利用分布式发电提高服务质量，激励电网公司开展与分布式发电相关的创新活动。

5.4 价格与交易机制

合理的价格与交易机制是分布式发电可持续发展的保障。价格机制包括购电价格和售电价格机制。

下面对于用户向电网企业进行(购)售电交易的价格机制提出可行性建议：

⑴补偿电网公司的成本。分布式发电会导致电网公司成本增加，必须对其进行补偿。欧盟所有国家对电网公司的收费进行管制(采用回报率、价格或收益上限的方法)，补偿方法是将策(如欧盟等)，涵盖税收优惠政策、财政补贴政策、并网DG电量的强制购买或配额制度以及一些市场交易制度等。典型的如欧盟指导性文件(EU Directive 2003/54)、欧盟绿皮书《A Europe Strategy for Sustainable, Competitive and Secure Energy》等。欧盟在开展新能源和可再生能源立法方面比较积极，并由此强力推动了包括德国在内的成员国的新能源和可再生能源立法。欧盟新能源和可再生能源法律是上位法，在法律位阶上高于成员国法律。因此，对于欧盟出台的新能源和可再生能源法律，成员国或必须直接遵守，或必须遵照欧盟法律进行相应的国内立法。

技术类基本上是各国自行制定的标准，主要有美国IEEE 1547分布式发电与电力系统互联系列标准、加拿大的C22. 2 NO. 257 基于逆变器的微电源配电网互联和C22. 3 NO. 9 分布式电力供应系统互联。英国、法国、德国、比利时等国家制定了相应的微电源并网标准，但还没有适用所有类型的分布式发电系统的并网标准，仅欧洲委员会机电标准化(CENEL EC)讨论出台了公共低压配电网连接微小发电机的草案(版本rEN50438)。新西兰在2005年完成了基于逆变器的微电源标准AS4777.1、AS4777.2、AS4777.3。

4.1 分布式发电的价格与交易机制

大多数欧洲国家实施的分布式发电并网发电实际上是一种强制购买制度，是指为了达到国家或者地区总量目标,由法律强制供电企业按照政府确定的电价购买符合规定的发电商所生产的可再生能源电力］而相应的电量则由市场决定。这个制度必须与配套的定价制度、成本分摊制度等相结合。

4.4.1 分布式发电上网准入

明确微网电量上网的准入机制］即明确什么样的微网在什么样的条件下才允许上网。微网上网准入机制必须符合国家政策环境，适应电网特点，产生社会效益。

1978年美国颁布的公用事业管制政策法(PURPA)要求公共电力公司收购来自“合格发电商”的可再生能源和分布式发电的电力。PURPA 规定了2 种类型的“合格发电商” :小型发电商和热电联产。小型发电商的要求主要体现在容量(不超过80 MW)和能源种类上(必须是可再生能源)；热电联产的要求主要体现在能源利用效率和运行要求上。

参考美国经验，可以建立一套认证机制，对分布式发电进行认证，获得“合格分布式发电”地位的才有上网资格。为了与《可再生能源法》及其配套法律相适应, “合格发电商”必须在以下几个方面提出要求：分布式发电容量、分布式发电中可再生能源的比例、满足国家规定的电能质量要求。

电网公司可全额收购“合格分布式发电”的电量；对于未获得认证资格的分布式发电，电网公司没有责任和义务收购其多余电量，其多余电量上网按市场规则进行。

4.4.2 分布式发电上网费用

通过对发达国家情况的分析，参考这些国家关于分布式发电的经验，可以得出，分布式发电发展的基础之一是建立电网公司成本有效补偿机制，补偿机制可以考虑并网费和系统使用费相结合的方式：

⑴并网费由分布式发电用户一次性支付，具体的收取方式需要进一步研究。建议根据DG类型分别对待：对于普通DG用户，并网费应该能够补偿分布式发电接入引起的直接费用和电网改造升级所产生的费用，即采取综合型的收费方式；对于以利用可再生能源为主的分布式发电，采取直接型的收费方式，对于电网改造升级的费用，可以通过分摊的形式从电价中回收。

⑵系统使用费由分布式发电用户定时支付,用于补偿电网公司提供给分布式发电用户的网络服务，可以按照分布式发电容量收取。根据欧盟科技项目的相关研究结果，根据分布式发电接入位置、电压等级的不同收取差异化的系统使用费可优化分布式发电的安装，帮助解决电网所面临的部分问题。

4.4.3 分布式发电有关政策

欧盟资助的2 个针对分布式发电相关政策问题的科研项目，明确分布式发电发展的政策障碍，提出改进的建议，概括起来包括以下几点：

⑴补偿电网公司的成本。分布式发电会导分布式发电纳入基准资产、价格或收益上限的计算之中，英国已经采取了这种措施。

⑵采用价格或收益上限的管制方法取代基于回报率的管制方法，电网公司规划时考虑分布式发电回报，对分布式发电给予适当的经济补偿。

⑶电网公司的业务细分。采取更有效的措施促使电网公司的业务细分，促使电网公司内部设立专门的分布式发电业务版块。

⑷可再生能源和热电联产的上网电量反映其社会效益，在高渗透率的情况下，不采取固定电价制度，而采取差异化(根据时间) 的强制收购电价制度或溢价制度促使分布式发电高效运行，例如峰荷时多发电，提高中型、大型分布式发电的可控性和储能能力。

⑸分布式发电的并网费应是直接型并受电网公司管制，电网公司应制定透明并标准化的并网收费计算方法。直接型并网收费无法补偿电网公司因分布式发电接入而增加的成本，这部分成本通过系统使用费形式向所有电力用户分摊。

6 结语

理顺分布式发电接入的技术和政策问题，才能有效推进分布式发电的有序发展，实现节能减排的目标。

[1]祝达康，庞爱莉．分布式供能系统发电机组接入上海电网的思考 [J]．上海节能，2005，(6)．

[2]陈琳．布式发电接入电力系统若干问题的研究[A].浙江大学，2007．

[3]韩晓平．分布式能源设计若干问题探索[A]．中国能源网，2009．

Study on Policy and Measure of Connect with the Main Net on the Distributed Generation

HU Bo, WANG Shao-yong
(Guangdong Electric Power Design Institute, Guangzhou 510663, China)

State energy of fi ce will build natural gas Distributed Power Station Project actively in twelve fi ve-year plan period.Standard of Connect with the Main Net are not issued so that Con fl ict was extruded.The article give some Suggestions of Policy and Measure base on problems and drawbacks,consult about foreign experience,combine with using energy tactic.

distributed generation; connect with the main net; study of policy and measure.

TM621

B

1671-9913(2011)02-0050-07

2011-01-28

胡波 (1969- )，女，湖南益阳人，高级工程师。