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有業內人士認為，真正的 DERs 需要包括電池儲能，這些電池儲能設備能夠在電網供電中斷時提供能源。
2015 年《巴黎協定》通過之后，人類對于氣候危機的應對達到了前所未有的一致，為將全球暖化控制在 1.5℃內，一場有關碳排放的 “凈零” 競賽在全世界拉開。4 年過去了，這個賽道上的選手們，都遞交了怎樣的成績？
根據能源與氣候情報組*的一項權威發布，我們可以看出在以國家為主角的 “凈零” 競賽中，誰是領跑者。
凈零排放競賽 2019，來自*能源與氣候情報組，一個致力于提供能源與氣候信息英國非營利性機構。
從這個 “成績單” 中，我們可以看到21個走在世界減碳前列的國家和地區：不丹和蘇里南已經超越 “凈零”，實現了碳吸收量大于碳排放量的 “凈零 +”；就在今年 6 月份，英國新修訂的《氣候變化法案》正式生效，這讓英國連同挪威、瑞典、法國成為將 “凈零” 目標納入法律的 4 個國家之一。
更多國家正在加入陣營：智力與新西蘭正在立法；而包括烏拉圭、芬蘭等 8 個國家將 “凈零” 寫入政策文件；同時，歐盟、德國等 5 個歐洲國家與地區的 “凈零” 目標已經處在討論階段。
“凈零”，毫無疑問已經成為應對氣候危機的簡單答案，但是 “實現” 凈零并不簡單。
01
實現 “凈零”，我們需要解決什么？
能源消費產生的碳排放首當其沖。電力始終是碳排放的最大來源，根據《BP 世界能源統計年鑒》的統計，2017 年，全球一次能源消費有40%用于發電；全球能源消費所產生的碳排放量，仍然有超過1/3來自電力行業，特別是火電領域。
比電力行業產生的高碳排更值得我們關心的是，盡管近年來可再生能源呈現顯著增長，政策也在推動發電用能的清潔和低碳化，但發電結構在過去 20 年間幾乎沒有取得突破。
除了能源生產，能源使用效率也不可忽視。以上海市為例，盡管上海發電效率達到 41% 以上（比全國水平高出 5 個百分點），但是由于能源從生產到終端用戶經過多層梯度傳輸，其能源加工轉換、分配輸送和終端使用環節的能源損失達到能源消耗總量的 60% 之多。
如果要實現巴黎協定的既定目標，能源消費結構轉變與提高能源加工轉換效率是全球急需解決的問題。
基于這些問題，對于包括中國在內的眾多發展中國家來說，要加入這場 “凈零” 的全球競賽，更需要時間和細致的考量。
在中國政府公開發布的《能源生產和消費革命戰略》中，明確提出中國二氧化碳排放 2030 年左右達到峰值并爭取盡早達峰；能源結構調整取得明顯進展，非化石能源占比 15%。2018 年，這一比例已經達到 14.3%，相信不久的未來，政府將制定更高的目標以實現長期可持續發展。
國際對中國未來的能源轉換積極觀望。國際能源署 2017 年發布的《世界能源展望：中國特別報告》中指出，中國強大的執行力和有力的政策支持了可再生能源成本的持續降低，而太陽能光伏將成為中國最經濟的發電方式。
02
建筑是否可以領跑 “凈零”？
建筑與施工占據了全球能源消耗的36%，這是一直以來發展綠色建筑成為各行各業減排以及尋求可持續發展的重要舉措的原因。面對氣候危機與政府主導的能源轉換行動，綠色建筑領域的先鋒者也可以走在前面。
為此，世界綠色建筑委員會（World Green Building Council）提出了兩個長期目標：
目標 1：2030
到 2030 年，全球所有新建建筑都需要實現 “凈零” 能耗
目標 2：2050
到 2050 年，全球所有建筑（包括新建及既有建筑）都要實現 “凈零” 能耗
這是一個雄心勃勃的目標，對于眾多行業實踐者來說并沒有捷徑，但建筑行業領跑 “凈零” 仍擁有極大可能。如果說天然氣、核能與可再生能源能夠挑起未來低碳能源大梁，是宏觀政策與趨勢，那么分布式能源或許也會樓宇建筑作為高耗能的個體，實現凈零目標的可能性之一。
什么是分布式能源？
分布式能源（Distribued Energy Resources, 簡稱DERs）是一種建在用戶端的能源供應方式，可獨立運行，也可并網運行，是以資源、環境效益最大化確定方式和容量的系統，將用戶多種能源需求，以及資源配置狀況進行系統整合優化，采用需求應對式設計和模塊化配置的新型能源系統，是相對于集中供能的分散式供能方式。
以下文章部分翻譯自 USGBC+
"THE RISE OF DISTRIBUTED ENERGY: WHAT IT MEANS FOR UTILITIES, ConSUMERS AND GREEN INFRASTRUCTURE"
盡管目前業內對于分布式能源的定義仍然存在爭議，我們仍然可以定義一些與 DERs 概念密切相關的系統和設施，比如：
常見的 DERs 系統與設施：
屋頂太陽能
這是目前家庭住戶最常用的分布式發電系統。通過向電網輸送自家屋頂太陽能產生的電力，用戶可以獲得費用補貼或電費減免。
電動汽車
盡管電動汽車的興起可能會大幅推升電網供電需求，但有人認為電動汽車也有望成為一種分布式能源。通過在午間和夜間（家庭用電需求相對較低）吸收電網中的過剩電力，電動汽車能夠幫助平衡用電高峰與低谷時段的電力需求。
微電網
這種本地化的小型電網能夠脫離集中式供電系統，實現自主運行，并助力強化電網韌性。
社區太陽能
這些由參與者共享電能的大型太陽能發電裝置也是另一種形式的分布式發電。
電池儲能
有業內人士認為，真正的 DERs 需要包括電池儲能，這些電池儲能設備能夠在電網供電中斷時提供能源。
智能家居科技
盡管洗衣機、洗碗機等 “智能” 家電本身并不能發電或儲能，但有人認為，如果它們能夠按照供電需求情況自主選擇工作時間，就應該被視作 DERs。例如一種智能干衣機能夠避開用電高峰時段在夜間自動運行。
DERs 作為全新的能源解決方案，穩定、靈活且高效，最重要的是，它重新定義了人與能源的關系，讓每個人不僅僅是能源的使用者，也成為能源的生產者和管理者。
隨著太陽能電池板成本銳減、智能家電與電動汽車的熱度不斷上升、以及更多用戶開始使用備用電池系統，他們能夠自行掌控電網供電的使用方式與時段，DERs 儼然成為了當下的關注焦點。
DERs的環境友好性及可持續性是其得以備受矚目的原因之一，以上面提到的屋頂太陽能為例，屋頂太陽能電池板產生的每千瓦時電力都是無需燃燒化石燃料產生的能量，因此這一過程不會導致大氣中碳排放量的增加。同時，這一能源使用技術、方式的變革，也帶來了電力公司、消費者與綠色建筑方面的影響。
分布式能源，機遇與挑戰并存
盡管優勢明顯，分布式發電的爭議性仍然存在。特別是對于電力公司而言，當全天都在自行發電的用戶突然在夜間開始使用來自電網的供電，判斷并應對需求高峰（或低谷時段）用電問題將會變得更加困難。
用電的時間差異
同時，各地自然條件（日曬程度）的差異，以及各地電費結構以及稅收減免與優惠政策的不同也讓問題變得復雜化。目前電力行業對于分布式能源的看法也并不統一。只有 3% 的電力公司將 DERs 視作 “威脅”，不到一半的公司認為它意味著 “機遇”，一半以上（56%）認為它 “既是威脅也是機遇”，可見 DERs 的未來前景仍然充滿不確定性。
DERs 數字解讀，來源：《籌劃分布式能源未來》,West Monroe Partners, 2018
對于電力公司的擔憂，美國公共電力協會（APPA）政策研究與分析負責人稱，電力公司只是希望他們的收益能夠抵消成本，并非有意限制可再生能源或分布式發電的發展。他特別指出：“我們的許多會員單位就正在開發自己的可在生能源及分布式發電系統。”
“獲得用戶許可后，電力公司將租用他們的屋頂安裝太陽能電池板，并對其給予一定的補助。但憑借這種方式，電力公司不僅能夠掌握電池板的安裝地點，還能控制屋頂太陽能發電系統向電網的輸電量。”
租用家庭屋頂安裝太陽能電池板
分布式能源，消費者的 “經濟賬”
從消費者角度而言，其帶來的影響也很直接。至少對于采用 “凈計量” 電價政策（擁有可再生能源發電設施的消費者可以根據向電網輸送的電量，按照零售電價獲得電費賬單減免）的地區用戶來說，每千瓦時的電力都能帶來電費節省，僅需幾年時間即可獲得 100% 的投資回報。
但部署在用戶端的電池系統仍然較為昂貴，且對于家庭和商業物業管理者而言，太陽能電池板以及節能電器能夠帶來的投資回報并不明顯。此外，分布式發電對電力公司的影響、用戶端存儲的高昂成本、電動汽車興起可能帶來的電力需求激增等一系列因素，都令 DERs 生態系統仍舊在摸索中前行。但許多觀察者預計，在不久的將來，更多的供能與儲能都將直接在用戶端完成。
當然，這里仍有很多問題需要解決。目前仍然充滿變數的成本與政策考量， 家用儲能電池制造商、智能家電與電動汽車制造商等企業的推廣策略，都將是左右消費者是否選擇采用 DERs 的主要影響因素。用戶端儲能設施的價格也是其中的一個不確定因素。
一個制造家用儲能電池的公司指出：“用戶可能更多獲得的是種非物質回報，而不是實際的投資回報。” 他們發現，公司產品的購買主力大致分為兩類，一類是 “可再生能源關注者”，另一類是 “問題解決者”（希望在停電或發生災難時能夠自己解決發電和儲能問題）。
他們希望未來用戶端儲能成本的逐漸下降，也希望住宅的可持續性特色能夠對消費者更有吸引力。“我們致力擔負環境責任，建造更多太陽能供電的房屋，但同時也存在對成本問題的擔憂。我認為消費者可能會對房屋的可持續性方面更加關注。盡管如此，我仍然相信這是正確的方向，我們的努力將帶來顛覆性影響，我對此充滿信心。”
分布式能源對綠色建筑的長遠影響
在國外，部分開發商對于消費者的作用充滿信心，他們相信消費者對可持續發展的投資將推動分布式儲能發展成為綠色建筑的一項重要特性。
目前，佛羅里達州的一家公司計劃為所有即將建造的 148 套 LEED 鉑金認證住宅和 700 套公寓裝配太陽能電池板和家用儲能電池，這些住宅都將是產能多于耗能的 “凈零 +” 建筑。
“凈零 +” 建筑將打破我們對家庭能源管理的思考方式
一家商業與技術咨詢公司對 DERs 進行了較為全面的研究，他們表示：“展望未來 15 年，太陽能技術將覆蓋建筑物表面，并直接為樓宇用戶供電。建筑天臺上可以覆蓋太陽能瓦片，屋頂或鄰近地面上可以安裝小型風電機組，用太陽能電池板作為停車場的遮陽棚，利用地熱發電等等。一棟樓宇能夠將燃料電池、節能技術以及負荷管理技術等與自身運營進行集成。如果裝有儲能設施，樓宇租戶還可以自行掌握用電時段，或通過向電網輸送電量而獲得電費減免 （如果該地區采用 “凈計量” 電價），這樣的樓宇就基本實現了自給自足。我認為這就是綠色建筑技術的未來，而且這個未來離我們并不很遙遠。”
分布式能源擁有更好的能源持續性，更低的碳排放，且節省更多成本。在實現建筑 “凈零” 目標的道路上，我們期待分布式能源還能發揮更大的作用。
2015 年《巴黎協定》通過之后，人類對于氣候危機的應對達到了前所未有的一致，為將全球暖化控制在 1.5℃內，一場有關碳排放的 “凈零” 競賽在全世界拉開。4 年過去了，這個賽道上的選手們，都遞交了怎樣的成績？
根據能源與氣候情報組*的一項權威發布，我們可以看出在以國家為主角的 “凈零” 競賽中，誰是領跑者。
凈零排放競賽 2019，來自*能源與氣候情報組，一個致力于提供能源與氣候信息英國非營利性機構。
從這個 “成績單” 中，我們可以看到21個走在世界減碳前列的國家和地區：不丹和蘇里南已經超越 “凈零”，實現了碳吸收量大于碳排放量的 “凈零 +”；就在今年 6 月份，英國新修訂的《氣候變化法案》正式生效，這讓英國連同挪威、瑞典、法國成為將 “凈零” 目標納入法律的 4 個國家之一。
更多國家正在加入陣營：智力與新西蘭正在立法；而包括烏拉圭、芬蘭等 8 個國家將 “凈零” 寫入政策文件；同時，歐盟、德國等 5 個歐洲國家與地區的 “凈零” 目標已經處在討論階段。
“凈零”，毫無疑問已經成為應對氣候危機的簡單答案，但是 “實現” 凈零并不簡單。
01
實現 “凈零”，我們需要解決什么？
能源消費產生的碳排放首當其沖。電力始終是碳排放的最大來源，根據《BP 世界能源統計年鑒》的統計，2017 年，全球一次能源消費有40%用于發電；全球能源消費所產生的碳排放量，仍然有超過1/3來自電力行業，特別是火電領域。
比電力行業產生的高碳排更值得我們關心的是，盡管近年來可再生能源呈現顯著增長，政策也在推動發電用能的清潔和低碳化，但發電結構在過去 20 年間幾乎沒有取得突破。
圖源：《2018 BP 世界能源統計年鑒》
除了能源生產，能源使用效率也不可忽視。以上海市為例，盡管上海發電效率達到 41% 以上（比全國水平高出 5 個百分點），但是由于能源從生產到終端用戶經過多層梯度傳輸，其能源加工轉換、分配輸送和終端使用環節的能源損失達到能源消耗總量的 60% 之多。
如果要實現巴黎協定的既定目標，能源消費結構轉變與提高能源加工轉換效率是全球急需解決的問題。
基于這些問題，對于包括中國在內的眾多發展中國家來說，要加入這場 “凈零” 的全球競賽，更需要時間和細致的考量。
在中國政府公開發布的《能源生產和消費革命戰略》中，明確提出中國二氧化碳排放 2030 年左右達到峰值并爭取盡早達峰；能源結構調整取得明顯進展，非化石能源占比 15%。2018 年，這一比例已經達到 14.3%，相信不久的未來，政府將制定更高的目標以實現長期可持續發展。
國際對中國未來的能源轉換積極觀望。國際能源署 2017 年發布的《世界能源展望：中國特別報告》中指出，中國強大的執行力和有力的政策支持了可再生能源成本的持續降低，而太陽能光伏將成為中國最經濟的發電方式。
圖源：《2017世界能源展望：中國特別報告》，國際能源署
02
建筑是否可以領跑 “凈零”？
建筑與施工占據了全球能源消耗的36%，這是一直以來發展綠色建筑成為各行各業減排以及尋求可持續發展的重要舉措的原因。面對氣候危機與政府主導的能源轉換行動，綠色建筑領域的先鋒者也可以走在前面。
為此，世界綠色建筑委員會（World Green Building Council）提出了兩個長期目標：
目標 1：2030
到 2030 年，全球所有新建建筑都需要實現 “凈零” 能耗
目標 2：2050
到 2050 年，全球所有建筑（包括新建及既有建筑）都要實現 “凈零” 能耗
這是一個雄心勃勃的目標，對于眾多行業實踐者來說并沒有捷徑，但建筑行業領跑 “凈零” 仍擁有極大可能。如果說天然氣、核能與可再生能源能夠挑起未來低碳能源大梁，是宏觀政策與趨勢，那么分布式能源或許也會樓宇建筑作為高耗能的個體，實現凈零目標的可能性之一。
什么是分布式能源？
分布式能源（Distribued Energy Resources, 簡稱DERs）是一種建在用戶端的能源供應方式，可獨立運行，也可并網運行，是以資源、環境效益最大化確定方式和容量的系統，將用戶多種能源需求，以及資源配置狀況進行系統整合優化，采用需求應對式設計和模塊化配置的新型能源系統，是相對于集中供能的分散式供能方式。
以下文章部分翻譯自 USGBC+
"THE RISE OF DISTRIBUTED ENERGY: WHAT IT MEANS FOR UTILITIES, ConSUMERS AND GREEN INFRASTRUCTURE"
盡管目前業內對于分布式能源的定義仍然存在爭議，我們仍然可以定義一些與 DERs 概念密切相關的系統和設施，比如：
常見的 DERs 系統與設施：
屋頂太陽能
這是目前家庭住戶最常用的分布式發電系統。通過向電網輸送自家屋頂太陽能產生的電力，用戶可以獲得費用補貼或電費減免。
電動汽車
盡管電動汽車的興起可能會大幅推升電網供電需求，但有人認為電動汽車也有望成為一種分布式能源。通過在午間和夜間（家庭用電需求相對較低）吸收電網中的過剩電力，電動汽車能夠幫助平衡用電高峰與低谷時段的電力需求。
微電網
這種本地化的小型電網能夠脫離集中式供電系統，實現自主運行，并助力強化電網韌性。
社區太陽能
這些由參與者共享電能的大型太陽能發電裝置也是另一種形式的分布式發電。
電池儲能
有業內人士認為，真正的 DERs 需要包括電池儲能，這些電池儲能設備能夠在電網供電中斷時提供能源。
智能家居科技
盡管洗衣機、洗碗機等 “智能” 家電本身并不能發電或儲能，但有人認為，如果它們能夠按照供電需求情況自主選擇工作時間，就應該被視作 DERs。例如一種智能干衣機能夠避開用電高峰時段在夜間自動運行。
DERs 作為全新的能源解決方案，穩定、靈活且高效，最重要的是，它重新定義了人與能源的關系，讓每個人不僅僅是能源的使用者，也成為能源的生產者和管理者。
隨著太陽能電池板成本銳減、智能家電與電動汽車的熱度不斷上升、以及更多用戶開始使用備用電池系統，他們能夠自行掌控電網供電的使用方式與時段，DERs 儼然成為了當下的關注焦點。
DERs的環境友好性及可持續性是其得以備受矚目的原因之一，以上面提到的屋頂太陽能為例，屋頂太陽能電池板產生的每千瓦時電力都是無需燃燒化石燃料產生的能量，因此這一過程不會導致大氣中碳排放量的增加。同時，這一能源使用技術、方式的變革，也帶來了電力公司、消費者與綠色建筑方面的影響。
分布式能源，機遇與挑戰并存
盡管優勢明顯，分布式發電的爭議性仍然存在。特別是對于電力公司而言，當全天都在自行發電的用戶突然在夜間開始使用來自電網的供電，判斷并應對需求高峰（或低谷時段）用電問題將會變得更加困難。
用電的時間差異
同時，各地自然條件（日曬程度）的差異，以及各地電費結構以及稅收減免與優惠政策的不同也讓問題變得復雜化。目前電力行業對于分布式能源的看法也并不統一。只有 3% 的電力公司將 DERs 視作 “威脅”，不到一半的公司認為它意味著 “機遇”，一半以上（56%）認為它 “既是威脅也是機遇”，可見 DERs 的未來前景仍然充滿不確定性。
DERs 數字解讀，來源：《籌劃分布式能源未來》,West Monroe Partners, 2018
對于電力公司的擔憂，美國公共電力協會（APPA）政策研究與分析負責人稱，電力公司只是希望他們的收益能夠抵消成本，并非有意限制可再生能源或分布式發電的發展。他特別指出：“我們的許多會員單位就正在開發自己的可在生能源及分布式發電系統。”
“獲得用戶許可后，電力公司將租用他們的屋頂安裝太陽能電池板，并對其給予一定的補助。但憑借這種方式，電力公司不僅能夠掌握電池板的安裝地點，還能控制屋頂太陽能發電系統向電網的輸電量。”
租用家庭屋頂安裝太陽能電池板
分布式能源，消費者的 “經濟賬”
從消費者角度而言，其帶來的影響也很直接。至少對于采用 “凈計量” 電價政策（擁有可再生能源發電設施的消費者可以根據向電網輸送的電量，按照零售電價獲得電費賬單減免）的地區用戶來說，每千瓦時的電力都能帶來電費節省，僅需幾年時間即可獲得 100% 的投資回報。
但部署在用戶端的電池系統仍然較為昂貴，且對于家庭和商業物業管理者而言，太陽能電池板以及節能電器能夠帶來的投資回報并不明顯。此外，分布式發電對電力公司的影響、用戶端存儲的高昂成本、電動汽車興起可能帶來的電力需求激增等一系列因素，都令 DERs 生態系統仍舊在摸索中前行。但許多觀察者預計，在不久的將來，更多的供能與儲能都將直接在用戶端完成。
當然，這里仍有很多問題需要解決。目前仍然充滿變數的成本與政策考量， 家用儲能電池制造商、智能家電與電動汽車制造商等企業的推廣策略，都將是左右消費者是否選擇采用 DERs 的主要影響因素。用戶端儲能設施的價格也是其中的一個不確定因素。
一個制造家用儲能電池的公司指出：“用戶可能更多獲得的是種非物質回報，而不是實際的投資回報。” 他們發現，公司產品的購買主力大致分為兩類，一類是 “可再生能源關注者”，另一類是 “問題解決者”（希望在停電或發生災難時能夠自己解決發電和儲能問題）。
他們希望未來用戶端儲能成本的逐漸下降，也希望住宅的可持續性特色能夠對消費者更有吸引力。“我們致力擔負環境責任，建造更多太陽能供電的房屋，但同時也存在對成本問題的擔憂。我認為消費者可能會對房屋的可持續性方面更加關注。盡管如此，我仍然相信這是正確的方向，我們的努力將帶來顛覆性影響，我對此充滿信心。”
分布式能源對綠色建筑的長遠影響
在國外，部分開發商對于消費者的作用充滿信心，他們相信消費者對可持續發展的投資將推動分布式儲能發展成為綠色建筑的一項重要特性。
目前，佛羅里達州的一家公司計劃為所有即將建造的 148 套 LEED 鉑金認證住宅和 700 套公寓裝配太陽能電池板和家用儲能電池，這些住宅都將是產能多于耗能的 “凈零 +” 建筑。
“凈零 +” 建筑將打破我們對家庭能源管理的思考方式
一家商業與技術咨詢公司對 DERs 進行了較為全面的研究，他們表示：“展望未來 15 年，太陽能技術將覆蓋建筑物表面，并直接為樓宇用戶供電。建筑天臺上可以覆蓋太陽能瓦片，屋頂或鄰近地面上可以安裝小型風電機組，用太陽能電池板作為停車場的遮陽棚，利用地熱發電等等。一棟樓宇能夠將燃料電池、節能技術以及負荷管理技術等與自身運營進行集成。如果裝有儲能設施，樓宇租戶還可以自行掌握用電時段，或通過向電網輸送電量而獲得電費減免 （如果該地區采用 “凈計量” 電價），這樣的樓宇就基本實現了自給自足。我認為這就是綠色建筑技術的未來，而且這個未來離我們并不很遙遠。”
分布式能源擁有更好的能源持續性，更低的碳排放，且節省更多成本。在實現建筑 “凈零” 目標的道路上，我們期待分布式能源還能發揮更大的作用。
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