從20世紀(jì)下半葉開始，世界各國電力系統(tǒng)發(fā)展邏輯較為相似——大型發(fā)電廠通常設(shè)置在燃料（如泥炭、煤炭、天然氣、重質(zhì)燃料油等）開采地區(qū)附近，或靠近燃料運(yùn)輸走廊，或靠近大型水庫或河流。發(fā)電廠的建設(shè)具有規(guī)模效應(yīng)，電廠裝機(jī)越大，建設(shè)成本越低。如此一來，發(fā)電廠平均單機(jī)容量不斷增長，從上世紀(jì)20年代到80年代的60余年間增長了500多倍。

由于環(huán)境原因，發(fā)電廠通常遠(yuǎn)離大城市（當(dāng)然，也有例外，如俄羅斯的熱電聯(lián)產(chǎn)電廠，這些電廠分布地點(diǎn)靠近消費(fèi)端：熱電聯(lián)產(chǎn)廠建在城市、工廠等熱力消費(fèi)端，工業(yè)熱電聯(lián)產(chǎn)廠建在相應(yīng)的電力消費(fèi)端等）。而電力從電廠到消費(fèi)者的傳輸，通常需要建設(shè)220～500千伏及以上的輸電線路（以減少電能傳輸損耗）和總長度數(shù)十萬公里的配電線路。

幾十年來，這種電力系統(tǒng)架構(gòu)基本保持不變。集中供電系統(tǒng)以較為合理的價(jià)格水平，相對(duì)平穩(wěn)、可靠地為消費(fèi)者提供著電力服務(wù)。但到了20世紀(jì)末，集中供電系統(tǒng)的規(guī)模效應(yīng)已不及20世紀(jì)中葉，而20世紀(jì)70年代的石油危機(jī)明顯增加了能源進(jìn)口國對(duì)新型節(jié)能發(fā)電技術(shù)的興趣。

催生這種變化的推手就是分布式發(fā)電的出現(xiàn)，特別是20世紀(jì)70～80年代美國和歐洲出現(xiàn)的燃?xì)廨啓C(jī)、往復(fù)式燃?xì)廨啓C(jī)和聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠等新一代發(fā)電技術(shù)。在此推動(dòng)下，一批廉價(jià)且高效的小容量發(fā)電廠（從幾十千瓦到幾十兆瓦）相繼建成，分布式發(fā)電設(shè)施逐漸增多（見圖1）。

（資料來源：Rhodium Group. The State of the Art in Valuing DER. January 2017）

圖1 美國分布式發(fā)電發(fā)展變化（單位：吉瓦）

除分布式發(fā)電外，電力行業(yè)還出現(xiàn)了節(jié)能技術(shù)和需求響應(yīng)等新的機(jī)遇。在本世紀(jì)的第一個(gè)十年，可再生能源迅速發(fā)展。歐洲、美國和其他各國政府采取了大規(guī)模、長期的可再生能源支持計(jì)劃，發(fā)展無碳能源或減少對(duì)能源進(jìn)出口的依賴。太陽能和風(fēng)能領(lǐng)域的技術(shù)解決方案成本下降了數(shù)倍，技術(shù)效率大幅提高。根據(jù)國際投資銀行Lazard的數(shù)據(jù)，2009～2017年間全球太陽能和風(fēng)力發(fā)電廠平準(zhǔn)化度電成本（LCOE）下降幅度約為67%～86%。

可以說，在短短20～30年內(nèi)，消費(fèi)者已經(jīng)獲得了各種替代解決方案，他們可以根據(jù)成本、可靠性和質(zhì)量等指標(biāo)，以個(gè)性化比例配置最適合自身的技術(shù)解決方案。

美國市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Navigant Research此前的一份預(yù)測(cè)曾顯示，從2018年起，全球年度新增的分布式發(fā)電裝機(jī)將超過集中式發(fā)電裝機(jī)；到2026年，全球年度新增分布式發(fā)電裝機(jī)將增至2017年的3倍（見圖2）。根據(jù)另一家美國市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)——BCC Research的數(shù)據(jù)，2015年全球分布式發(fā)電技術(shù)的市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到658億美元；預(yù)計(jì)2016～2021年間，全球分布式發(fā)電市場(chǎng)規(guī)模將從69.7億美元增至1095億美元，年均增長率將達(dá)到9.5%。

（資料來源：Navigant Research）

圖2 全球新增集中式和分布式發(fā)電裝機(jī)預(yù)測(cè)（單位：兆瓦）

北歐國家的經(jīng)驗(yàn)表明，應(yīng)用熱電聯(lián)產(chǎn)，即在同一周期內(nèi)同時(shí)產(chǎn)生電能和熱能的技術(shù)，也就是結(jié)合分布式供熱的分布式發(fā)電，發(fā)展效果更佳。在北歐國家，分布式熱電聯(lián)產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)去中心化的第一步，除此以外，還有助于減少輸電線路維護(hù)成本、降低電能傳輸損耗。以丹麥為例。在過去的10～20年間，依靠系統(tǒng)的小型熱電廠支持措施，丹麥已建成數(shù)百個(gè)小型天然氣和生物質(zhì)發(fā)電廠。此外，該國風(fēng)電場(chǎng)數(shù)量也在增加。丹麥能源署的數(shù)據(jù)顯示，得益于分布式熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展，丹麥每年的一次能源消耗量減少11%，二氧化碳排放量減少450萬噸。

許多新型小容量發(fā)電機(jī)的出現(xiàn)使其并網(wǎng)過程、控制和調(diào)節(jié)過程變得更加復(fù)雜。靈活建設(shè)電網(wǎng)和智能管理電網(wǎng)的新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，此后，這些技術(shù)獲得了統(tǒng)一的名稱——智能電網(wǎng)。電力消費(fèi)者擁有了發(fā)電和儲(chǔ)電的角色，開始在電力系統(tǒng)中發(fā)揮更大的作用。消費(fèi)者選擇的自由度急劇增加。與此同時(shí)，在特定家庭層面以及整個(gè)經(jīng)濟(jì)層面，需求響應(yīng)、能源效率管理得到了廣泛的應(yīng)用空間。

為此，從國家層面來看，我們需要更加開放的電力市場(chǎng)。分布式能源為打造電力零售市場(chǎng)真正的競(jìng)爭環(huán)境提供了必要前提條件。這種轉(zhuǎn)變就是電力系統(tǒng)去中心化轉(zhuǎn)型。

在全球電力系統(tǒng)經(jīng)歷轉(zhuǎn)型的同時(shí)，國際電力巨頭的經(jīng)營業(yè)務(wù)也在經(jīng)歷巨大的變化。2016年以來，德國意昂集團(tuán)E.ON、法國電力集團(tuán)EDF、意大利國家電力公司Enel等相繼重組并宣布了新的發(fā)展戰(zhàn)略，共同之處就是對(duì)可再生能源、無碳發(fā)電、分布式能源、消費(fèi)者服務(wù)和國際業(yè)務(wù)的關(guān)注。

與電力相關(guān)的行業(yè)也發(fā)生了類似的變化，如電力設(shè)備制造和電力工程等行業(yè)。2017年11月，西門子宣布計(jì)劃削減7000個(gè)大型渦輪機(jī)生產(chǎn)崗位，原因是電力系統(tǒng)去中心化趨勢(shì)加深和太陽能風(fēng)能市場(chǎng)增長導(dǎo)致大型渦輪機(jī)需求下降。出于類似的原因，2017年12月，通用電氣宣布裁員15000人。

因此，分布式能源解決方案已經(jīng)成為推動(dòng)世界各國電力系統(tǒng)進(jìn)行全球化轉(zhuǎn)型的重要因素（見圖3）。今后，分布式能源對(duì)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的影響還會(huì)加劇。

（資料來源：SKOLKOVO Energy Centre）

圖3 電力系統(tǒng)從集中式（上側(cè)）向分散式（下側(cè)）的轉(zhuǎn)型

俄羅斯在20世紀(jì)末曾擁有世界上最大的集中供電系統(tǒng)，如今，其電力系統(tǒng)去中心化過程已自發(fā)開始，盡管這一進(jìn)程并不迅速。早在上世紀(jì)90年代，俄羅斯天然氣工業(yè)股份公司就為其在烏拉爾的分公司投資建設(shè)小型發(fā)電廠，并為這些電廠投資生產(chǎn)本地化發(fā)電設(shè)備。2010年以來，隨著連網(wǎng)成本增加，從社區(qū)到大型工業(yè)公司（包括石油和天然氣公司），俄羅斯許多團(tuán)體和經(jīng)濟(jì)實(shí)體開始建設(shè)自備電廠。

近年來，俄羅斯發(fā)展分布式能源的主要驅(qū)動(dòng)因素是新發(fā)電設(shè)施并網(wǎng)成本高、復(fù)雜性強(qiáng)、現(xiàn)有電源可靠性不足，以及大中型工業(yè)用戶減少電力長期成本、提高二次能源利用效率的需要。電力最終價(jià)格與消費(fèi)者需求之間缺乏明確的聯(lián)系也是一個(gè)重要的激勵(lì)因素，因?yàn)樾枨蠛碗妰r(jià)無法聯(lián)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生各種不確定性，嚴(yán)重影響消費(fèi)者的成本管理。

在家庭層面，分布式能源（主要是微型發(fā)電的形式）仍然是極少數(shù)居民的選擇，尚未得到適當(dāng)?shù)陌l(fā)展。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，俄羅斯已有數(shù)百個(gè)應(yīng)用分布式能源解決方案的示范項(xiàng)目。

注：本文節(jié)選自俄羅斯莫斯科斯科沃（SKOLKOVO）管理學(xué)院能源中心2018年10月出版的的研究報(bào)告《俄羅斯分布式能源發(fā)展?jié)摿Γ―istributed energy resources in Russia: Development Potential）》。