中華石化網訊 隨著中國政府2012年底的一系列政策的推出，分布式光伏發電在中國逐漸受到重視。這個在日本和德國早已大量應用的方式，其實不止是光伏發電的安裝方式那么簡單。在蒸汽機和信息技術兩次工業革命之后，第三次工業革命的時代已經開始到來。第三次工業革命的重要標志就是分布式發電與互聯網技術的緊密結合。今后，每個建筑物都會變為一座發電主體，這不僅僅是解決了建筑用電的問題，而是會帶來諸如電力輸送方式、信息傳播、人們的生活方式和工作方式的巨大變化，同時，也會給新能源、新材料、建筑結構、信息技術和網絡技術帶來一次新的技術革命和工業浪潮。本文敘述了分布式發電的意義，同時闡明，今后多種能源形式并存是大的趨勢。
一、工業革命的原因是能源使用和管理方式的變化
人類歷史上所有經濟和生產力的進步在產生條件上有兩個共同之處：一是能源使用方式發生變革；二是可以管理這些能源系統的新信息手段的出現。在遠古的采集狩獵時代，能源是人力，后來擴展為畜力；隨后，在大河文明國度，如中國長江、印度恒河河谷、美索不達米亞兩河流域、墨西哥的河流上，水利成為運輸和灌溉的動力方式，以現在的眼光來看，當時這些能源都是綠色能源。過去，人類通過耕作將太陽能儲存在谷物中，盡管無人認識到這一點，但這是太陽能的最早的利用方式。當時，組織千百萬草原上的部落從游牧到規律耕作，需要精致復雜的統治體制，君王需要組織人民修建運河，灌溉，需要建設城市、鑄造貨幣；文字應運而生，以滿足管理和統治的需要。這種能源方式造就了當時的封建和奴隸制度。
19世紀，蒸汽機的出現，使得煤炭從僅供燃燒成為了各種機械的動力，人類手工印刷術被蒸汽驅動的印刷術取代，這是通訊方式的一大進步；使人類可以大量印發書籍和刊物；公立學校是因為識字的工人的需要。同時，蒸汽機的大量使用，使得過去的整個基礎設施系統----為柴火和木炭設計的火爐和鍋爐，伐木工和其它人類供應者，輸送和儲存方法，價格體系，中間商，公眾習慣，都發生了變化，一個新的煤炭開采、預處理、運輸和利用系統建立了起來，這些人、事和變化推動了蒸汽驅動的工業革命。這是第一次工業革命。第一次工業革命催生了資本主義的發展。
20世紀，內燃機使得石油逐步替代了煤炭的許多能源范圍，汽車開始廣泛使用，電力設施、公路、工廠城市大規模建設，不斷擴張的汽車、卡車、坦克、飛機以及燃油的艦船宣告了碳氫化合物時代的到來。石油很快改變了地緣政治秩序。這些新的基礎建設架構、經濟體系催生了電話、電報、電視和后來的互聯網等信息技術，使得管理更大范圍的、更大流動性的國民經濟成為可能。電力取代蒸汽成為主要的能源使用方式。因此，雖然信息技術似乎是第二次工業革命的一個標志，但它實際上只不過是因應了石油和電力這兩種煤炭與蒸汽之后的能源方式的使用和管理的一個手段。
前兩次工業革命給人類帶來了生活和工作方式的巨大飛躍，進入了所謂的現代化時代。但現在，現有的能源生產和利用系統存在著越來越多的問題，難以滿足新的發展需要。這些問題包括：化石能源在枯竭，價格飛漲加重成本負擔，同時，能源利用效率十分低下；中央電網體系已經非常過時，基礎設施規劃也過時。以汽車為例，汽車的發動機和傳動系統只能把汽油的能量的20%變成動力轉化為驅動車輪的實際動力。而汽油的能量只有石油的85%，如果再考慮石油的來源，太陽能轉化為石油的能源轉換效率，那就更低得令人難以置信了。相比之下，光伏的17%左右的轉換效率，并非那么低廉了。再考慮到，石油、煤炭等化石能源也是來自太陽能，那么，從太陽能到動能的轉換，可能光伏是一種最為高效的能源轉換方式了。
二、第三次工業革命的標志----分布式發電
第三次工業革命的標志是什么，不同的專家有不同的見解。但從前兩次工藝革命的特征分析下來，多數經濟學家的較為統一的共識是，互聯網和可再生能源的結合，形成新能源互聯網，這就是第三次工業革命的標志。
個人電腦和互聯網使人們的溝通方式發生了翻天覆地的變化，過去是一對多、自上而下、集中式、垂直式的信息傳播方式，現在是橫向的、用戶對用戶式的網絡傳播。這些方式究竟是進步，還是一種災禍的隱患，現在還存在著爭議。但是，目前在歐洲特別是德國，已經將這種扁平式的通訊科技用于能源系統，結合成分布式能源，精英的經濟學家和政治家已經意識到，目前歐洲正處于第三次工業革命的開端。
與那些僅在少數地方蘊藏、需要大量投資的傳統能源不同，分布式能源的唯一特點就是，它在世界上每個角落都可以被找到。這能源不一定是光伏，但光伏注定是分布式能源的主要方式。
作為第三次工業革命的支柱，分布式能源和互聯網的結合，將表現五個方面：
1）能源從化石能源向可再生能源轉型；歐盟成員承諾，可再生能源消費量到2020年占到20%；中國政府也作了同樣的承諾（只不過中國的可再生能源與歐盟的可再生能源的定義有所區別）。這種承諾的背后，是對傳統能源將要枯竭的焦慮，和對氣候變化導致的環境問題的威脅的擔憂。
2）將每個住宅和工業建筑轉化為微型發電廠；歐盟意識到，他們曾走過集中光伏電站和風電的彎路，但逐步發現人們無法通過集中風光發電來支持整個歐洲的經濟發展。人們需要重新認識構成世界的一磚一瓦，將每一處建筑轉變成為能就地收集可再生能源的迷你能量采集器。這項工程可持續四十年到一百年。現在，我們有大型的公共能源公司，未來，我們會有數以百萬計的小型住宅發電并把多余的電回售給電網，電力生產成本會越來越便宜。
3）在每一棟建筑物以及基礎設施中使用各類能源存儲技術以保存間歇式能源；將氫和其它可儲存的能源存在建筑里，利用社會全部的基礎設施來儲藏間歇性可再生能源，并保證有持久可依賴的環保能源供應；這種帶有能量儲存功能的建筑物會使得電力供應更加穩定和靈活。
4）利用互聯網技術將不同地區的電力網轉化為能源共享網絡；利用網絡通信科技把電網轉變為智能通用網絡，從而讓千百萬人可以把周圍建筑產生的電能輸送到電網中去，在開放的環境中實現與他人的資源共享，其工作原理就像信息在網絡上產生和傳播一樣；電力的共享給人們生活帶來的變化，不會亞于信息共享帶來的變化。
5）將運輸工具轉向插電式以及燃料電池動力車，所用的電力可以通過共享的電網平臺進行買賣。改變由汽車、火車、公交車、卡車等構成的全球運輸方式，使之成為由插電式和燃料電池等以可再生能源為動力的運輸工具構成的交通運輸網。在全國和國際間建立統一標準的充電站，人們可以在充電站買賣電能。這會形成一個全新的交易機制和體系，并催生出許多硬件、軟件、服務和金融衍生體系。
上述五個方面將帶來巨大的商機。歐洲的下一步發展規劃已經考慮了如何針對第三次工業革命來采取相應的政策。整個歐洲的房屋將作為節點連成網絡，這個網絡將不斷擴張，而且必須蔓延到國際和洲際。因為只有屬于不同的大陸和時區、不同地理、氣候條件的房屋加入，才能有足夠調劑余缺的交易產生。同時，隨著上述五大支柱的基礎設施工程建設一步步展開，政府將成為這個跨區的工程的規劃、協調、運作的管理者。
分布式發電，盡管十分重要，但蘊藏的商機和經濟規模只是上述五個方面中最小的一部分。真正巨大的改變，是分布式發電帶來的后續能源使用方式的改變，也就是其它四個方面。不少國家意識到了這一點，并為此開始進行布局，例如前面提到的德國。韓國總理李明博也在呼吁建立橫跨亞洲的職能電網和能源網絡。但并非每個國家都意識到了第三次工業革命的上述五個支柱，例如，奧巴馬希望重振綠色經濟，但沒有把這五項支柱聯系在一起，而是花數千億美元在單獨的項目上，導致了美國光伏行業的與自身實力不符的落后。
中國政府在開始的時候，似乎對新能源的支持非常猶豫。但從2012年的四季度開始，中國政府先后出臺了一系列的政策，尤其是在分布式光伏發電方面。中國政府應當是意識到了光伏發電的成本下降使得光伏成為支柱能源的時間不再遙遠，而可能是兩三年內的事情，再不做好準備，就會錯失這個千載難逢的機遇。中國政府可能也從美國的集中式光伏應用的不成功中吸取了教訓；加上自從“金太陽”和上網電價政策后，中國西部光伏的狂熱和東部的冷淡，使得中國政府意識到，必須要支持分布式光伏發電，才能使得中國光伏向正確的方向前進。
只要認真思考就能夠認識到，必須將上述五個方面的工作協同進行，才能創造最大的價值和效果。
中國可以成為第三次工業革命的領導者，因為，廣袤的地域和巨大的市場，年輕人對新觀點和新事物的興趣，企業家們近乎狂熱的對利潤的追求，和敢于冒險的精神，等等；這些，都是十分有利于新生的工業革命的溫室和土壤。但是，要正確引導這些有利的條件，對政策制定者的建議是，政府、企業和公民社會需要在中央、地方層面，多進行交流和協調，盡快開始第三次工業革命的基礎設施建設，建立起新經濟模式的發展規劃。
三、我國發展分布式光伏發電的意義
在中國，積極發展分布式光伏發電具有重大的意義。
首先，我國的光伏發電的布局與中國的地勢相同，都是西高東低。西部日照條件好，土地遼闊，而且大多是戈壁和沙漠，非常適合光伏發電，而且是集中式的大型光伏電站。但是，另一方面，西部的經濟不發達，導致用電需求量很小，而西部地區，恰恰是傳統能源十分豐富的地區，如煤炭，石油。既然那么多火力發電廠都無法滿負荷發電，電網公司自然沒有興趣接入目前還很零散、發電又不穩定的光伏發電。
這并不是巧合。沙漠和戈壁，必然導致工業和商業的荒涼；像拉斯維加斯那樣的例子，是個例外，在中國出現的可能性不大。而工商業發達的地區，必然是土地昂貴的地區，大規模的地面電站，地價過于高昂了。
解決這個問題的唯一方案就是放置在屋頂的分布式發電。屋頂的分布式發電不僅不占地，而且可以直接供給建筑內的人、機器和設備。東部的電力需求大，而能源也少，因此電價也高。按照目前光伏發電的成本，即便無需補貼，只要發電自用，也能夠具有經濟意義。例如，上海地區白天的工業用電電價達到1.14元/千瓦時，而光伏發電的成本，目前只有0.8元／千瓦時左右。
德國從2005年開始啟動光伏市場以來，主要發展的是屋頂分布式發電。從目前近八年的實踐來看，目前，德國累計光伏裝機已經超過30GW，原來擔心的光伏發電的電力質量沒有任何問題，而光伏發電受氣象條件影響，隨著光伏屋頂電站數量的增多，不僅沒有放大，反而有相互抵消的作用，也就是說，屋頂裝得越多，對整個電網來說越穩定。更重要的，由于屋頂發電的大部分電力首先是滿足建筑物內用電，因此，外輸到電網的并不多，而且，內部的這些電力代替了原來要從電網傳輸過來的電力，反而使得電網的壓力大大減輕。這就是用戶側并網的優勢。此外，由于是用戶側并網，因此，用戶自用電的價格是相對于購電電價來比較的，而不是上網電價，因此，價格要高得多。以法蘭克福為例，普通用戶電價為0.14歐元/千瓦時，而上網電價為0.08歐元/千瓦時，現在德國政府給屋頂光伏的電價是0.22歐元/千瓦時，因此，實際政府的補貼只有0.06歐元/千瓦時。因此，分布式光伏發電相對于發電側并網的大型地面光伏電站來說，應用優勢要大得多，應當成為光伏發電的一種主要形式。
此前，中國的分布式發電有一個很大的難題。那就是并網難。但是，2012年10月26日，國家電網公布的《分布式光伏發電的服務意見》解決了這一難題，不僅并網無需到國家發改委審批，而改由電網公司備案，而且，6MW以下的分布式電站還免收接入費，6MW的電站，需要約20萬平方米的屋頂，因此，這個規模能源等于將所有的單體的工業廠房和商業建筑悉數涵蓋在內，更遑論住宅了。隨后幾年光伏的發展將會證明，這個政策雖然只是執行層面的，但其對于中國光伏乃至能源的貢獻，將遠遠大于“金太陽”、“金屋頂”等政策。雖然僅靠一個部門主管機構的一兩份文件就像徹底解決這個問題是不可能的，但從這一系列的文件可以看出，我國政府關于光伏的政策，正在朝著正確的方向不斷地邁進。
我國分布式發電的發展，首先將帶來系統集成產業的興起，其次，對于電網廣域監控系統和微功率調度系統將有一個很大的促進。這只是直接的產業輻射。而隨著越來越多的建筑具有自發電功能，能源的存儲能源的使用，以及光伏光熱一體化，建筑節能設施，將隨后興起。
在屋頂的分布式光伏發電達到一定的比例的時候，將形成節點式、橫向、市際的能源基礎設施，以及由此形成的市場，會促進人們許多新的工作方式和生活方式的形成。其影響將遠遠大于互聯網給人們帶來的變化。
我國還有部分地區沒有送上電。在已經送上電的農村，還有許多家庭因為收入低，僅有的電器是電燈和電視，他們晚上天一黑就睡覺，只為了節省一些電費。如果采用光伏分布式發電，能夠讓那些現在用不起電的人都能夠享受哪怕是最基本的電力設施可以提供的便利，如現代化的學校、醫院、健康護理、食品和公共衛生、就業以及計算機技術等，那我們的國家將會發生巨大的變化。
四、多種能源形式的并存
新能源和傳統能源，并非誰替代誰的問題，更不是你死我活。分布式發電，也有多種形式。能源的利用方式的變化，可能比新的能源形式更重要。煤炭，最早只是用來取暖，后來被用來制玻璃、磚塊和釀酒；之后，被用來驅動蒸汽機，這導致了第一次工業革命，為工業和交通催生了數不清的創新。煤炭極大地推動了鋼鐵和水泥的生產，后者是城市的骨骼和肌肉。煤炭用來發電，為城市提供照明和動力；近年來，煤炭又成為了天然氣和液體燃料的來源。石油也是一樣，從燃料到塑料，應用更加多種多樣。
我們希望光伏稱為一種美妙的能源，取之不盡，用之不竭，這種想法可以理解。光伏發電本身也會像煤炭的利用那樣多種多樣，晶體硅、薄膜、風光一體化、光伏光熱一體化等等，總的方向是，轉換效率越來越高，而成本則越來越低。但是，即便最終光伏得到了充分的應用，煤炭、石油、核能都還是會有各自的份額。1930年，地球95%的能源消費依賴于煤炭、石油和傳統的生物質。1990年，依然還是這些燃料起著關鍵作用，只不過，那95%的能源組合中增加了天然氣、核能、水電、風力、太陽能、地熱能以及生物燃料。但是，具體到某個國家，一些新能源已經變成了不可或缺的重要選擇。例如，在新西蘭、冰島、菲律賓，地熱占能源消費的比例超過了15%，風力發電在德國占7%，在西班牙占10%，在丹麥的比例則更高。整個歐盟每年的新增電力已經全部由可再生能源承擔了。
再看看汽車，這個能源消費大戶。1970年，還只有汽油發動機，今天，除了大量的柴油外，還有乙醇燃料、混合動力、純電動以及天然氣汽車。要注意的是，這些新型汽車的任何一種不可能獨霸整個全球市場，也不可能都在競爭中幸存。
當我們著眼于電力、運輸、工業、商業、住宅、農業等整體需求時，會發現過去半個世紀發展起來的，是能源的多樣化，是對新的技術選擇的探索和擴充。不同的國家，有不同的合適的能源使用方式。中國的小區與美國的Community相比，對于利用能源的最合適的方式就可能大不相同。中國北方的熱電聯供，對于北美的獨立屋就可能不適合。這是能源利用方式的本地化。這種本地化不僅取決于國家的自然資源，而且還取決于國家的政治、財富和文化。能源利用方式與社會的結構、觀點甚至身份認同緊密地交織在一起。
可持續發展是我們所有人都同意的目標。但是，不能教條地理解可持續發展。化石燃料和大規模電力系統不能被排除在未來的能源構成之外。把化石能源看成是未來經濟發展道路上的阻礙，這是個非常嚴重的錯誤。煤炭、石油和天然氣驅動著今天的世界，因此，他們必須促進所有其它能源選擇的發展。今后的分布式能源，也會是多種能源方式共同給一棟或者所有的建筑物供電。光伏發電，尤其是分布式光伏發電，如果能夠與其它能源方式結合以得到最大的能源轉換效率，將是今后一個很重要的產業方向。
歷史給出的一個教訓在于，過度依賴和指望任何單一的燃料或技術都是不明智的。
