أولاً، أصبح التطور السريع للطاقة الشمسية الموزعة القوة الرئيسية للطاقة الموزعة

تشير الطاقة "الموزعة" بالمقارنة مع طريقة استخدام الطاقة التقليدية "المركزية" إلى نظام استخدام شامل للطاقة يتم إنشاؤه بالقرب من مركز حمل المستخدم بدلاً من النقل لمسافات طويلة، ويشمل توليد الطاقة، والتوليد المشترك، والتخزين. أنظمة الطاقة وإدارة الطاقة وأشكال أخرى، مثل أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية أو أنظمة التدفئة الغازية المنزلية المثبتة على الجدران، هي مصادر طاقة موزعة شائعة. تم تطوير مصادر الطاقة الموزعة المبكرة على أساس نظام التوليد المشترك للحرارة والطاقة (CHP). لاحقًا، توسع نظام الطاقة الموزعة تدريجياً ليشمل أنواع متعددة من البرودة والحرارة والكهرباء والبخار (CCHP) للمستخدمين، ونظام توليد الطاقة من مصادر الطاقة المتجددة.

مع استمرار الصين في دفع الإصلاحات الهيكلية على جانب إمداد الطاقة، وتعزيز التغييرات في طرق تطوير الطاقة من النمط الواسع إلى تحسين الجودة والكفاءة، أصبحت مصادر الطاقة الموزعة مثل الطاقة الشمسية، والغاز الطبيعي، وطاقة الرياح، والكتلة الحيوية، والطاقة الحرارية الأرضية جزءًا من استجابة الصين لتغير المناخ. وهو محتوى مهم للحفاظ على أمن الطاقة.

تم تطوير الطاقة الموزعة من الغاز الطبيعي في وقت مبكر. وفقًا للبيانات المتوقعة في "تقرير توقعات الابتكار في نموذج أعمال صناعة الطاقة الموزعة في الصين وآفاق الاستثمار من 2018 إلى 2023"، بلغت القدرة التوليدية التراكمية للطاقة الموزعة من الغاز الطبيعي في الصين 12 مليون كيلوواط في عام 2016، وهو أقل من 2% من إجمالي القدرة المركبة الوطنية. ومن "التوجيهات بشأن تطوير الغاز الطبيعي الموزع"، هناك فجوة كبيرة بين الهدف المتمثل في تركيب 50 مليون كيلوواط بحلول عام 2020.

شهدت الطاقة الشمسية الموزعة في الصين نموًا هائلًا في السنوات الأخيرة. يُظهر "تقرير التنمية السنوي لصناعة الطاقة النظيفة في الصين" أنه في عام 2017، استمرت قدرة توليد الطاقة الشمسية المركبة في الصين في النمو السريع، حيث تم تركيب 53.06 جيجاواط جديدة، محتلة المرتبة الأولى في العالم لمدة خمس سنوات متتالية، بزيادة قدرها 53.6% على أساس سنوي. من بينها، أضيفت الطاقة الشمسية الموزعة بمقدار 19.44 جيجاواط، بزيادة 3.7 أضعاف على أساس سنوي. حتى نهاية عام 2017، بلغت القدرة التراكمية المركبة لتوليد الطاقة الشمسية في الصين 130 جيجاواط، منها محطات الطاقة الشمسية 100.59 جيجاواط والطاقة الشمسية الموزعة 29.66 جيجاواط.

بالمقارنة مع الطاقة الشمسية الموزعة، فإن تطوير طاقة الرياح اللامركزية بطيء نسبيًا. صرح خبراء الصناعة أن العديد من القضايا المؤسسية والتنظيمية أدت إلى قلة طاقة الرياح المتفرقة، لكن المرجع إلى الدول المتقدمة هو أساسًا موزع. فقط مع الجمع بين جانب المستخدم وجانب الطلب، هناك أمل في المستقبل. إذا لم تنجح طاقة الرياح اللامركزية، فقد لا تكون طاقة الرياح في الصين واعدة. في عام 2018، بالإضافة إلى استمرار تطوير طاقة الرياح نحو مركز الحمل، ستصبح طاقة الرياح اللامركزية في جنوب وشرق الصين "المجال التالي".

بالإضافة إلى ذلك، تتقدم مصادر الطاقة الموزعة مثل الطاقة الحرارية الأرضية الموزعة، والكتلة الحيوية، ومشاريع التكامل متعدد الطاقات.

ثانيًا، الطاقة الموزعة عالية الكفاءة أكثر ملاءمة لاستهلاك الطاقة الجديدة

"تعزيز الثورة في إنتاج واستهلاك الطاقة وبناء نظام طاقة نظيف ومنخفض الكربون وآمن وفعال" هو توضيح مهم لبناء نظام الطاقة في الصين في المؤتمر التاسع عشر. تطوير الطاقة الموزعة هو خيار معقول لتحول الطاقة. أشار تشانغ يوقينغ، نائب مدير الإدارة الوطنية للطاقة السابق، إلى أن الطاقة الموزعة تتميز بكفاءة طاقة عالية، وهي اتجاه مهم لتطوير الطاقة في الصين في المستقبل. من الضروري تعزيز الطاقة الموزعة بنشاط كمصدر طاقة مهم. أنظمة الطاقة الموزعة ذات الكفاءة الطاقية أعلى بكثير من معظم الدول التي تعتمد على محطات الطاقة الكبيرة التي تركز بشكل رئيسي على نظام التوريد من المحطة إلى المستخدم النهائي عبر نقل أحادي الاتجاه. نظريًا، "الوحدات الكبيرة، الشبكات الكهربائية الكبيرة، ونقل الجهد العالي جدًا" فعالة للغاية، لكن هذا ينطبق فقط على قطاعات تحويل ونقل الطاقة. إذا تم التحليل من خلال النظام الطاقي بأكمله، فالنتيجة ليست كذلك. على الرغم من أن وحدة توليد الطاقة الحرارية الكبيرة تتمتع بكفاءة توليد عالية، إلا أنه بسبب محدودية نطاق التدفئة ونطاقها، لا يمكن استخدام الحرارة المهدرة من التوليد، لذا لا يمكن مقارنة كفاءة استخدام الطاقة مع الطاقة الموزعة. في النهاية، يمكن لمحطات الطاقة تحويل ثلث الطاقة الحرارية الناتجة عن احتراق الوقود إلى كهرباء فقط، ويفقد ما يقرب من 50% من الطاقة الحرارية. تفقد روابط النقل ما يقرب من 10% من الطاقة الحرارية. لأن الطاقة الموزعة يمكن استخدامها لتوليد الحرارة وتبريد الحرارة المهدرة بعد التوليد، يمكن استخدام الطاقة بشكل معقول. يمكن للمستخدمين نقل الطاقة إلى الشبكة وشراء الطاقة حسب احتياجاتهم. تصل كفاءة استخدام الطاقة إلى أكثر من 80%، وبعض التصاميم الجيدة يمكن أن تصل إلى 90% أو أكثر.

كما يقول خبراء الصناعة، سواء كانت الطاقة موزعة أو مركزة مرتبط ارتباطًا وثيقًا بتغيرات هيكل الطاقة، وتقنيات الطاقة، والطلب على الطاقة. في الماضي، كان هيكل الطاقة في الصين يهيمن عليه الفحم، مما حدد أن منشآتها أصبحت أكبر وأكبر وأن نظام الطاقة أصبح أكثر مركزية. لكن الآن، تتسارع مصادر الغاز الطبيعي والطاقة المتجددة في الصين، والطاقة النظيفة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية متفرقة بطبيعتها. من الضروري دراسة كيفية استخدام هذه المصادر الطاقية مباشرة في أماكن حدوثها.

الطاقة الموزعة هي طريقة مهمة لحل مشكلة استخدام الطاقة الجديدة. على الرغم من أن إجمالي القدرة المركبة لطاقة الرياح والطاقة الشمسية في الصين قد وصل إلى المرتبة الأولى في العالم، إلا أن ظاهرة "تجاهل الرياح" و"تجاهل الضوء" لا تزال خطيرة. تتركز قواعد الطاقة الجديدة الكبيرة بشكل رئيسي في المناطق الغربية والشمالية الغربية. ومع ذلك، فإن سوق الكهرباء المحلي له قدرة محدودة. للاستفادة الكاملة من الطاقة الكهربائية، من الضروري استخدام نظام نقل الطاقة عالي الجهد جدًا لنقل الكهرباء لمسافات طويلة إلى المناطق الشرقية ذات التنمية الاقتصادية. ومع ذلك، فإن تكلفة النقل بهذه الطريقة مرتفعة جدًا. بالإضافة إلى ذلك، فإن التقلب الطبيعي لمصادر الطاقة الجديدة سيؤثر أيضًا على نظام الشبكة. إذا أردنا كسر هذا القيد، فإن اعتماد الطاقة الموزعة هو مسار قابل للتطبيق، وهو أيضًا فكرة واضحة لتطوير الحكومة الصينية. الميزة الكبرى لهذا النهج هي أن مرافق توليد الطاقة قريبة نسبيًا من مركز الحمل، ويمكنها تجنب مشكلة "تجاهل الرياح" و"تجاهل الضوء" إلى حد ما. وفقًا لمصادر الصناعة، جوهر الطاقة المتجددة هو التوزيع.

يمكن أن تكون مصادر الطاقة الموزعة هي الحمل الأقصى لنظام الطاقة، مما يحسن موثوقية إمداد الطاقة، وهي أيضًا خيار اقتصادي جدًا لإمداد الطاقة في المناطق النائية. يتطلب مشروع الطاقة الموزعة من الغاز الطبيعي استثمارًا صغيرًا فقط لزيادة معدات التدفئة الذروية للتبريد والتدفئة (على سبيل المثال، مولدات الغاز والتوربينات الغازية ذات الاحتراق المباشر لمشروع التوريد الثلاثي المشترك، طالما تمت إضافة مشاعل إضافية إلى التوربينات ذات الاحتراق المباشر؛ على سبيل المثال، مشروع الطاقة الحرارية الكهربائية الغازية يحتاج فقط إلى مراجل تعمل بالغاز مجهزة للتدفئة الذروية، إلخ) يمكن استخدامها كنظام توليد طاقة قابل للانقطاع وقابل للتعديل، يمكنه توفير البرودة والحرارة والكهرباء للمنطقة المحيطة ويمكن أيضًا استخدامه لتنظيم الذروة لشبكة الطاقة. كنظام إمداد طاقة إقليمي، يتم بناء نظام الطاقة الموزعة بشكل رئيسي على جانب توزيع الطاقة. يتميز بملاءمته للظروف المحلية، ودعم المرافق القريبة، واستخدام المواد القريبة، والاستخدام الفوري. سواء كانت انقطاعات التيار الكهربائي في شمال شرق الولايات المتحدة وشرق كندا في 2003 أو انقطاعات التيار الكهربائي في شنتشن في 2012، كلها تشير إلى وجود نقص في مصادر الطاقة الطارئة – هناك العديد من المخاطر الخفية في بناء الطاقة الموزعة. حتى في حالة عدم وقوع حادث، سيكون عبء شبكة الطاقة البلدية كبيرًا جدًا كل عام خلال فترة الذروة، وسيكون لبناء نظام الطاقة الموزعة ميزة في تنظيم الذروة وملء الوديان وتخفيف نقص الطاقة. بعد كارثة شديدة أو حادث في نظام النقل والتوزيع التقليدي، يمكن لمصادر الطاقة الموزعة ضمان إمداد الطاقة الأساسية المحلية إلى حد معين، وزيادة موثوقية إمداد الطاقة بشكل فعال، وزيادة أمان النظام الطاقي بأكمله. نظرًا لأن العديد من المناطق النائية والريفية في الصين بعيدة عن الشبكات الكهربائية الكبيرة، فإن هذه المناطق لا يمكنها أو لن تستفيد من توسيع بناء الشبكات الكهربائية الكبيرة، لأن تكلفة استثمار وصيانة إمداد الطاقة لمسافات طويلة مرتفعة جدًا، أو لأن بعض المناطق لا تتوفر فيها الظروف الطبيعية لبناء شبكة إمداد مركزية، والتوليد الموزع هو حل جيد لهذه المشاكل ويجلب حلاً جديدًا لإمداد الطاقة في المناطق الأقل تطورًا.

ثالثًا، يتوقع تطوير الطاقة الموزعة دعمًا سياسيًا

في الوقت الحالي، يواجه تطوير الطاقة الموزعة العديد من التحديات. وفقًا لمطلعي الصناعة، بسبب السياسات غير الواضحة والسياسات الصعبة، واجهت مشاريع الطاقة الموزعة تحديات في السعة الاحتياطية، وطرق الوصول إلى الطاقة، وتقليصات التمويل الحكومي، وخصومات أسعار الغاز الطبيعي. بالإضافة إلى ذلك، تعتبر مشاريع الطاقة الموزعة بشكل عام مشاريع إنشاء جديدة، وغالبًا ما يكون معدل الإنتاج الأولي أقل من 50%، ولكن عادةً ما يمكن للشركة تحقيق الأرباح فقط عندما تصل إلى استغلال الحمولة بنسبة 60% إلى 70%. كيف يمكن تحقيق مشاريع الطاقة الموزعة؟ لا يزال الطابع الاقتصادي لفترة الحضانة بحاجة إلى الاستكشاف.

صرح وو غانغ، رئيس مجلس إدارة شركة شينجيانغ جولدويند للعلوم والتكنولوجيا المحدودة، أنه عند "مفترق طرق" تطوير صناعة طاقة الرياح، تعتبر طاقة الرياح اللامركزية المحيط الأزرق التالي. ومع ذلك، بالنسبة للطاقة الشمسية الموزعة، فإن إجراءات الموافقة على مشاريع طاقة الرياح اللامركزية أكثر تعقيدًا. المشاريع الموزعة التي يتم تنفيذها حاليًا تكون في الغالب في شكل مزيج من مصدرين أو أكثر للطاقة. عندما يتقدم المطور بطلب الموافقة، يجب تفكيك مشروع الطاقة الموزعة إلى عدة بنود فرعية للموافقة. الاختلافات في الجهات المعنية، والشروط، والإجراءات، والعمليات المتضمنة أدت إلى فترة طويلة للموافقة على المشروع ككل.

صرح تشانغ لي، مؤسس والرئيس التنفيذي لشركة Vision، أن إصلاح سوق الطاقة لم يجسد بعد القيمة الجوهرية للطاقة النظيفة الموزعة. لا يمكن بيع التوليد الموزع للمستخدمين الذين هم في حاجة، وكثير منهم يمكنهم فقط استخدامه لأنفسهم، ويتم بيع الفائض بسعر منخفض لشبكة الكهرباء أو التخلص منه، وهذا لا يساعد على الاستخدام النظيف للطاقة الموزعة وتحسين كفاءة الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، تكاليف الوصول إلى الشبكة مرتفعة جدًا وتحتاج الكفاءة إلى تحسين. لا تزال شركات الشبكة تعتمد على طرق الإدارة المركزية للوصول الموزع. لا يوجد معيار واضح للعملية أو معيار خدمة، ولا يوجد حد زمني لخدمات الاتصال بالشبكة. هناك نقص في البحث الخاص والمتطلبات التقنية لمعايير وصول طاقة الرياح الموزعة إلى الشبكة. على سبيل المثال، محطة تحويل بتكلفة تقارب 8 ملايين يوان، فإن تقاسم التكاليف في مشروع توليد مركزي للطاقة ليس كبيرًا، ولكن في سيناريو موزع، يدفع المستثمرون تكاليف زائدة غير ضرورية.

لذلك، تتطلب الطاقة الموزعة من الدول تقديم دعم إضافي من المستوى السياسي. يعتقد تشانغ دونغشنغ، الأمين العام لتحالف صناعة الطاقة الحرارية في جمعية الحفاظ على الطاقة الصينية، أنه بسبب ارتفاع سعر التوربينات الغازية الصغيرة، ووحدات الطاقة الشمسية وأنظمة تخزين الطاقة المستخدمة في قطاع الطاقة الموزعة، لا تزال تكلفة بناء الطاقة الموزعة مرتفعة، مقارنة بمصادر الطاقة التقليدية، والكفاءة الاقتصادية ضعيفة نسبيًا. بدون دعم السياسات المالية الوطنية، ستؤثر فترات استرداد الاستثمار الطويلة على حماس الاستثمار. لذلك، فإن تشجيع التطور التكنولوجي، والحوافز الاستثمارية والحوافز الضريبية، والسياسات الاقتصادية الكلية للدوائر الحكومية ذات الصلة مثل إصلاحات نظام الطاقة وإصلاحات النظام الحراري، وسياسات التنمية الإقليمية للحكومات المحلية، كلها بيئات خارجية لا غنى عنها لتطبيقات الطاقة الموزعة.

بالإضافة إلى الدعم السياسي، يتطلب تطوير الطاقة الموزعة أيضًا دعمًا تقنيًا. بسبب القضايا الطبيعية المتقطعة والعشوائية، يمكن لمصادر الطاقة الموزعة أن تسبب بسهولة تقلبات في الجهد الكهربائي ووميض الجهد بعد الاتصال بالشبكة. وهذا يمثل تحديًا كبيرًا لتحقيق توازن الطاقة في شبكات التوزيع وضمان موثوقية وجودة الطاقة.

الرابع. تخزين الطاقة والشبكات الصغيرة تضيف دافعًا جديدًا للتطوير الموزع

قال بعض خبراء الطاقة إنه لحل مشكلة تقلبات الطاقة الجديدة، من الضروري دمج تخزين الطاقة والتقنيات المبتكرة الأخرى بشكل كامل في نموذج الشبكة الصغيرة. يمكن لبعض الشركات متعددة الجنسيات حل مشاكل تخزين الطاقة من خلال التقنيات المتقدمة، والقيام بعمل أفضل في الشبكات الصغيرة الذكية والإدارة المتكاملة الموزعة، وحل المشكلات في تطوير الطاقة الموزعة في الصين من الناحية التقنية ونموذج الأعمال.

سيؤدي إدخال معدات تخزين الطاقة في أنظمة الطاقة الموزعة إلى تحقيق إدارة جانب الطلب بشكل فعال، وتقليل الفروق بين ذروة وحضيض الحمل، وتقليل تكلفة إمداد الكهرباء. سيؤدي ذلك إلى تغييرات ثورية في طرق استهلاك الطاقة التقليدية وغيرها من الجوانب. أنظمة الطاقة الموزعة لا تنفصل عن أنظمة تخزين الطاقة. على سبيل المثال، في الطاقة الشمسية الموزعة، على الرغم من أن القدرة المركبة لكل وحدة ليست كبيرة، إلا أن العدد الكبير لا يزال يشكل تأثيرًا كبيرًا على شبكة الكهرباء. لضمان استقرار وأمان شبكة الكهرباء، من الضروري تعديل أجهزة تخزين الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، هناك آلاف محطات الطاقة الموزعة، التي تولد طاقة مختلفة في أوقات وأماكن مختلفة. من الضروري إنشاء شبكة طاقة عالمية حرة في النقل وذكية في النشر، وتحقيق إمداد طاقة آمن ومستقر. تقنيات تخزين الطاقة على نطاق واسع لا غنى عنها.

حظي نموذج تطوير واستخدام نظام "الطاقة الموزعة + تخزين الطاقة" باهتمام واسع. قدمت دول مختلفة سياسات لدعمه. نظام "الطاقة الموزعة + تخزين الطاقة" في مرحلة تطوير سريعة، وبدأ الجمع بين التخزين والتوزيع في تقليل التطوير بشكل ملحوظ. تسبب حجم مبيعات شبكة الدولة في ظاهرة "تسريح الحمل والخسارة الصافية" وحتى "قطع الاتصال بالمستخدم". يمكن أن يؤدي الترويج للتنمية واسعة النطاق للطاقة الموزعة وتخزين الطاقة على جانب المستخدم إلى زيادة فعالة في معدل استخدام مصادر الطاقة المتجددة وتقليل ضغط الحمل الذروي. إنه أداة مهمة لمواجهة التقلبات المتزايدة في كلا طرفي نظام الطاقة الحالي، وتحسين أمان واستقرار النظام، وتقليل تكلفة تعديل تشغيل النظام. مع التطور السريع لتقنية تخزين الطاقة والانخفاض السريع في التكلفة، أصبحت جدوى تنظيم تخزين الطاقة الموزعة على جانب المستخدم أفضل من جانب العرض في العديد من الحالات، وستصبح المزايا أكثر وضوحًا.

تشير الشبكة الصغيرة إلى نظام توزيع طاقة صغير النطاق يتكون من طاقة موزعة، وأجهزة تخزين الطاقة، وأجهزة تحويل الطاقة، والأحمال، وأجهزة المراقبة والحماية. الشبكة الصغيرة هي نظام مستقل قادر على التحكم الذاتي، والحماية، والإدارة. يمكن تشغيلها إما بالتوازي مع الشبكة الخارجية أو في عزلة. الهدف من الشبكة الصغيرة هو تحقيق التطبيق المرن والفعال لتوريد الطاقة الموزعة وحل مشكلة العدد الكبير وتنوع شبكات الطاقة الموزعة. تمت دراسة الشبكة الصغيرة على نطاق واسع في السنوات الأخيرة وفقًا لهياكل تكوينها المرنة ووضع التشغيل المريح. يمكنها تحسين أمان وموثوقية أنظمة الطاقة مع تحسين جودة الطاقة ومستوى خدمة شبكة الكهرباء للمستخدمين، وتعزيز مصادر الطاقة المتجددة. تطبيقات التوليد الموزع.

المصدر: شبكة أخبار الطاقة الكهربائية الصينية