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可再生能源微网的政策和监管分析

导读: 2016年全球约有1.33亿人口享受离网技术提供的服务,至少900万人口接入到可再生能源微网中,1.24亿人口使用太阳能照明解决方案和太阳能家庭系统?

1、现状和趋势

成本大幅降低,技术进步和相关支持政策的出台推动了全球范围内离网可再生能源技术的应用。据国际可再生能源署统计,2016年全球约有1.33亿人口享受离网技术提供的服务,至少900万人口接入到可再生能源微网中,1.24亿人口使用太阳能照明解决方案和太阳能家庭系统(图 1.1)。

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独立系统代表了电力接入“阶梯”的第一步,这些通常只能提供基本服务,但技术的进步和能效的提高为系统后续支撑其他应用发展提供了无限的可能性。

在电气化的综合解决方案中,独立系统可以帮助实现基本电力接入带来的直接经济,社会和环境收益,并推动对更大规模微网或微网扩展的需求。

架起了基于大电网的解决方案与独立系统之间的桥梁,利用本地可用资源,这种系统可以提供更广泛的电力服务,范围从基本需求(例如,照明和移动充电)到更高层的需求(例如,用于商业,生产负荷)。

专栏1.2 可再生能源微网定义

可再生能源微网利用技术来驾驭太阳能,水电,生物质能,风能和/或混合能源(后者能够利用储能或例如柴油发电厂)。 它们的容量从低于1千瓦(kW)到10兆瓦(MW)不等(IRENA,2016b)。 微网可以与大电网连接或者独立运行(表1.1)。 独立运行的微网对于非电气区域尤其重要,并且可以在以后随时与大电网互联。

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在过去十年中,可再生能源微网的数量稳步增长,小型水电微网是最广泛应用的,将大多数终端用户连接到微网中(图1.2)。由于成本的快速降低和技术的大幅改进,太阳能光伏(PV)最近得到了迅猛增长,从2008年的11兆瓦容量增加到2017年的308兆瓦。

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使用太阳能微网的用户数量在2016年达到了210万(国际可再生能源署,2018a),水电作为一项相当成熟的技术,从2017年的418兆瓦稳步增长到2018年的509兆瓦,在此期间用户数量达到600多万。

在区域层面,亚洲拥有最多的微网受益者,其发展主要由政府,当地私营部门和社区引导,2008年至2016年,亚洲地区微网使用人数增加了三倍,达到880万人,在同一时期,非洲增加了六倍,从刚刚超过20万增加到130万,鉴于可再生能源微网解决方案的竞争力日益增强以及国家扩大部署的努力,这一趋势将持续下去。

2、扩大可再生能源微网部署

可再生能源微网预计将在及时填充电力供应缺口方面发挥重要作用,事实上,据估计,在2016年至2030年之间,可再生能源将为大约60%的新接入电力需求连接提供电力,其中约40%将通过微网实现(国际能源署,2017),但要实现这一目标,需要扩大当前的部署水平。

如图1.3所示,为可再生能源微网建立有利环境取决于几个因素,其中包括政策和法规、体制框架、交付模式和融资,技术解决方案,能力建设和跨部门合作(国际可再生能源署,2017a),其中一些因素相互关联。

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例如,在许多情况下,专用的微网政策和法规不仅涉及许可和税收,还涉及项目公共融资的范围和性质(国际可再生能源署, 2018c)。

此外,若干交叉问题也会影响微网的长期可持续性和社会经济影响,首先,必须将性别因素考虑纳入政策和计划的设计、能力建设举措、技术应用以及交付和融资模式,其次,采用多利益合作方伙伴关系方法将确保电力供应方案的包容性和适应性。

可再生能源微网有多种实现方式,例如社区拥有的微网系统,私营太阳能光伏直流(DC)小型微网和公私合作伙伴关系(PPP),为了进一步加快部署,需要公共和私营部门共同作出努力。公共融资将需要由私人资金来补充(IIED,2014; NREL,2015; IEA,2017; ARE,2018)以确保为最脆弱和最边缘化的社区提供公平的服务,一些政府试图吸引私营部门参与到政府微网部门中,以期获得额外融资,进行长期部署,维护基础设施资产并鼓励成本和技术优化(IRENA,2016a)。

私营部门参与到微网中的一个主要障碍是缺乏专门的政策和法规(EUEI PDF,2014),鉴于消费者基础的成本结构、规模和经济状况以及电力销售规模的不同,传统的电力部门政策和监管框架并不适用于微网,投资回报时间长,回报率低以及二级市场潜在空间小(ARE,2015)都是私人投资的一些瓶颈因素,因此,一些国家已经为微网发展制定了专门的政策和法规,有些国家正在这样做,这些国家为决策者,监管者和其他利益相关者提供了宝贵的经验。

3聚焦政策和法规

通过目标和计划将可再生能源微网解决方案纳入国家电力接入战略的主流是重要的第一步,为市场发展提供坚实的基础,并激励不同的利益相关者定制解决方案以提供能源服务(IRENA,2018a),许多国家已经引入了微网目标,如总容量、系统数量、连接数或服务人数等,一些目标指定了要使用的技术(例如,太阳能,微型水力发电,柴油混合发电)。

一些国家支持具有专门政策法规以及税收和财政支持机制的目标,由于多种因素影响微网的发展(如图1.3所示)。

因此需要采取各种措施来扩大部署规模,确保增长的可持续性,并最大限度地提高电力供应的社会经济效益,这些措施可分为三个级别(图1.4)

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1.一级措施与国家能源框架有着内在的联系,并且仍然属于能源事务部门授权的公共机构的职权范围,例如能源部,其中包括与电力部门相关的政策和法规,农村电气化计划,监管框架,质量标准以及为微网项目提供的直接财政支持。

2.二级措施并非直接归属能源部门,但极大地影响微网发展,这些通常由非能源部门和相关公共机构实施,它们包括与税收,土地权,环境保护和金融业有关的政策。

3.  三级措施有助于为微网发展提供更广泛的有利环境,这些措施可以有效促进一级和二级措施的实施,与此同时,间接支持该部门(尽管其效果无法轻易衡量或直接归因),这些可以由地方机构或外部机构(例如,发展金融机构,非政府组织等)实施,这些措施的例子包括能力建设,数据收集和努力增加与其他部门的协同作用。

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