我們已經(jīng)步入一個(gè)巨大的能源時(shí)代，人民生活、工業(yè)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步都離不開(kāi)能源，特別是以電力為例，我國(guó)的用電量正在逐年上升，輸電網(wǎng)絡(luò)正在面臨更大的挑戰(zhàn)，數(shù)字時(shí)代的到來(lái)也將會(huì)給我們的能源領(lǐng)域帶來(lái)新的變革。
既然能源有著如此重要的戰(zhàn)略地位，那么，我們?cè)趺礃尤フJ(rèn)識(shí)未來(lái)的能源？
在有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)之前，首先要了解我國(guó)目前的能源結(jié)構(gòu)。
根據(jù)IEA（國(guó)際能源署）統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，我國(guó)化石能源份額與全球水平相當(dāng)，均為85%，化石能源中具體包含了煤炭、石油、天然氣，并以煤炭為主，直到前幾年煤炭在一次能源中的占比仍然高達(dá)58%，石油占比34%，天然氣7%，這個(gè)比例也不及全球平均水平。
除了化石能源外，還有低碳能源。包括了我們所知道的風(fēng)電、水電、核電以及其他可再生能源，在份額比例上，水電占到8%左右，核能僅為2%，其他可再生能源份額為4%。
很顯然，中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)仍然是傳統(tǒng)火電占大頭，但未來(lái)的能源趨勢(shì)正在向如下幾個(gè)方面轉(zhuǎn)變——
首先，我們的能源系統(tǒng)正從集中式逐漸走向分布式。
分布式能源系統(tǒng)（Distributed Energy System, DES），簡(jiǎn)單來(lái)理解就是「在哪里用能，就在哪里產(chǎn)能」。相比集中式能源系統(tǒng)，分布式能源系統(tǒng)在規(guī)模上小了許多，但它依然擁有許多相似的元素，包括各種發(fā)電（多為可再生和清潔能源）、儲(chǔ)能和能源監(jiān)控解決方案。
分布式能源系統(tǒng)可以針對(duì)非常具體的要求進(jìn)行定制，目前的應(yīng)用場(chǎng)景主要是在工業(yè)園區(qū)、機(jī)場(chǎng)、酒店、大學(xué)校園和醫(yī)院等大型的機(jī)構(gòu)。
上海的迪士尼樂(lè)園、在建的西安高新三期城市客廳項(xiàng)目、獲得中國(guó)工業(yè)大獎(jiǎng)的陜鼓能源互聯(lián)島項(xiàng)目，都是分布式能源系統(tǒng)解決方案的典型案例。
“分布式”這個(gè)概念，是相對(duì)于集中式來(lái)講的，集中供電是通過(guò)大型的發(fā)電廠進(jìn)行發(fā)電，再通過(guò)高壓輸電線路運(yùn)送到需求端，這樣的電力流動(dòng)模式是單向的，當(dāng)前，我們對(duì)電力的依賴程度已經(jīng)達(dá)到一個(gè)前所未有的地步，隨著用電量的增加，電網(wǎng)負(fù)荷壓力會(huì)越來(lái)越大。
因此，分布式的供能系統(tǒng)作為集中式的互補(bǔ)，就十分有必要。盡管在全球范圍內(nèi)，很長(zhǎng)一段時(shí)間都將繼續(xù)維持化石燃料主要占比的情況，但可以預(yù)見(jiàn)，可再生能源的占比會(huì)越來(lái)越高，如何把這些小規(guī)模的、零散的、但卻會(huì)廣泛存在的能源末端都利用起來(lái)，作為整個(gè)能源體系的重要補(bǔ)充作用，是一個(gè)值得深入的問(wèn)題。
目前，在分布式能源領(lǐng)域常用的是天然氣冷熱電三聯(lián)供的方式。天然氣作為清潔能源，價(jià)格較為昂貴，但傳統(tǒng)燃煤電廠的平均效率只有35%，通過(guò)對(duì)天然氣能源的梯級(jí)利用，綜合的機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)效率可以達(dá)到80%以上。對(duì)天然氣最大限度地“榨干吃凈”，使用成本無(wú)形間也就降低了。
有的讀者看到這里就要問(wèn)了，那么分布式能源和普通人的生活又有什么關(guān)系呢？
有。
以往，集中式供電的模式下，我們?cè)谀茉聪到y(tǒng)中處于純粹的消費(fèi)者，而在未來(lái)，分布式的供能模式中，小到每家每戶、大到園區(qū)工廠，都可以自主地變?yōu)槟茉吹漠a(chǎn)消者。自己生產(chǎn)出的電力自己使用，多余的還可以并入電網(wǎng)當(dāng)中，回賣出去。
舉一個(gè)很類似的例子，集中式供電如同在百貨商場(chǎng)里購(gòu)買東西，分布式供能系統(tǒng)則將每個(gè)人都納入了一個(gè)類似于電商平臺(tái)的系統(tǒng)當(dāng)中，電力銷售從原來(lái)的to B模式變?yōu)閠o B+to C模式，用戶個(gè)人也可以成為賣方，讓電力資源能在綜合能源系統(tǒng)當(dāng)中自由地流動(dòng)。
對(duì)于多個(gè)家庭組成的社區(qū)，或者小規(guī)模的分布式發(fā)電系統(tǒng)，就可以組成了一個(gè)微電網(wǎng)(Microgrid)。
微電網(wǎng)指的是由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。微電網(wǎng)中的電源、儲(chǔ)能和用電設(shè)備容量一般比較小，電壓比較低，且微電網(wǎng)位于用戶側(cè)，成本低、污染小，更為靈活。通過(guò)微電網(wǎng)控制器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的集中控制，讓微電網(wǎng)成為一個(gè)可以自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)共同運(yùn)行，也可以脫離外部電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行。
因此，分布式能源的優(yōu)點(diǎn)就顯而易見(jiàn)了：將分布式的各類資源盡可能地參與到能源系統(tǒng)的運(yùn)行當(dāng)中去，就近取用，減少遠(yuǎn)距離傳輸?shù)某杀竞蛽p耗，削峰填谷，成為電力系統(tǒng)中的穩(wěn)定輔助，支撐用電安全，并且在低碳減排方面也會(huì)有突出的貢獻(xiàn)。
除此之外，在化石能源方面，未來(lái)勢(shì)必會(huì)走向高效清潔的利用方式。
即使未來(lái)清潔能源的占比會(huì)有所上升，但也很難在短時(shí)間內(nèi)取代化石能源，因?yàn)闊o(wú)論是核電、水電還是風(fēng)電，或者光伏發(fā)電，都有各自的弊端，如核電的調(diào)峰成本太大、水電機(jī)組運(yùn)行的季節(jié)特征與地理區(qū)位明顯、風(fēng)電和光伏無(wú)法主動(dòng)發(fā)電……
因此，我們對(duì)化石能源的依賴性始終存在，為了提高利用和降低碳排放，改造發(fā)電機(jī)組的動(dòng)作在近年來(lái)也一直從未停止。
最后，這些現(xiàn)狀和未來(lái)趨勢(shì)都會(huì)促使我們的能源系統(tǒng)朝著更加集成高效、智能化的方向發(fā)展，來(lái)為經(jīng)濟(jì)社會(huì)提供有力的支撐。
