上海齊耀動(dòng)力技術(shù)有限公司 楊錦成 李冰 薛飛
分布式供能系統(tǒng)是指以小規(guī)模、小容量、模塊化、分散式的方式布置在用戶附近,可將燃料同時(shí)轉(zhuǎn)換成電力、熱水或蒸汽以及冷水的高效能源供應(yīng)系統(tǒng),其總利用率可達(dá)75%-90%。由于該系統(tǒng)的高效環(huán)保和多種能源供應(yīng)特性,歐美和日本在30余年前便大力推廣,現(xiàn)已形成一定規(guī)模。截止2010年,美國(guó)分布式供能項(xiàng)目共計(jì)3600項(xiàng),總裝機(jī)容量85.85GW;丹麥和荷蘭分布式供能占全國(guó)能源系統(tǒng)的60%和40%。
我國(guó)分布式供能系統(tǒng)從1995年黃浦區(qū)中心醫(yī)院熱電冷三聯(lián)供項(xiàng)目開(kāi)始,包括政府、高校、研究所、企業(yè),從不同角度做了大量的研究、試驗(yàn)、應(yīng)用和推廣工作,但由于各種條件的限制,開(kāi)展的情況并不樂(lè)觀。下面僅就分布式供能在我國(guó)應(yīng)用遇到的問(wèn)題和需要的政策支持做簡(jiǎn)要的闡述。
分布式供能系統(tǒng)是以天然氣及生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、氫能、風(fēng)力和其它可再生的清潔能源為一次能源,在用戶現(xiàn)場(chǎng)或靠近用戶現(xiàn)場(chǎng)的小型和微型獨(dú)立輸出電、熱(冷)能的系統(tǒng) 。分布式供能系統(tǒng)(Distributed Energy System,DES)的一種主要技術(shù)形式為熱電聯(lián)供(Combined Heating&Power,CHP),在有的國(guó)家也叫熱電聯(lián)產(chǎn)(Cogeneration)。根據(jù)用戶類(lèi)型,還可分為滿足單棟建筑用能的樓宇熱電聯(lián)供系統(tǒng)(Building Combined Heating&Power,BCHP)和滿足區(qū)域類(lèi)多棟建筑用能的區(qū)域熱電聯(lián)供系統(tǒng)(District Combined Heating&Power,DCHP)。
表1 不同電力并網(wǎng)條件下分布式供能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性(內(nèi)燃機(jī)熱電聯(lián)供)
分布式供能系統(tǒng)是小規(guī)模、小容量、模塊化、分散式的高效多能源供應(yīng)系統(tǒng),可同時(shí)提供電力、蒸汽、熱水或冷水等多種能源。典型分布式供能系統(tǒng)主要包括動(dòng)力系統(tǒng)(原動(dòng)機(jī))、余熱利用系統(tǒng)(余熱冷熱水機(jī)組、熱交換器、余熱鍋爐)、控制及電力并網(wǎng)三部分。針對(duì)不同的用戶需求,熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可選擇的方案和形式很多。
1)節(jié) 能
分布式供能系統(tǒng)根據(jù)能源梯級(jí)利用原理,利用燃料燃燒后不同品位的能量提供不同能源產(chǎn)品;同時(shí)幾乎沒(méi)有能源傳輸?shù)膿p失,因此大幅提高了能源的利用效率,能源的綜合利用效率達(dá)到80%以上。而傳統(tǒng)大型發(fā)電廠用戶端利用效率只有30%-40%。能源梯級(jí)利用原理如圖1所示。
2)經(jīng)濟(jì)
分布式供能系統(tǒng)具有發(fā)電和余熱回收兩項(xiàng)收益,若按天然氣內(nèi)燃機(jī)熱電聯(lián)供形式和上海能源價(jià)格計(jì)算,分布式供能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性如圖2和表1。
3)環(huán) 保
分布式供能系統(tǒng)是以城市天然氣作為燃料,與常規(guī)燃煤電站相比,分布式供能系統(tǒng)的二氧化碳排放減少50%以上,占地面積和耗水量減少60%以上。分布式供能系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響接近于零。
4)安 全
分布式供能系統(tǒng)既可獨(dú)立于大電網(wǎng)運(yùn)行也可并網(wǎng)運(yùn)行,因此既可作為主用電源也可作為后備電源,這樣大大提高了用戶用電的穩(wěn)定與安全。有效避免了由于用電緊張或大電網(wǎng)事故斷電為用戶帶來(lái)的意外損失。
5)投資小
對(duì)于集中式供電系統(tǒng),當(dāng)負(fù)荷使用增加時(shí)只有新增電廠產(chǎn)能和輸電網(wǎng)絡(luò),而我國(guó)地域遼闊,輸電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)面臨投資上的巨大壓力。分布式供能系統(tǒng)可以根據(jù)新增負(fù)荷,靈活配備新的能源系統(tǒng),投資小,建設(shè)期短,見(jiàn)效快,有效減輕電網(wǎng)壓力。
6)滿足用戶多樣化需求
分布式供能系統(tǒng)可根據(jù)不同用戶對(duì)熱電的實(shí)際需求來(lái)配備最適合的熱電轉(zhuǎn)換裝置,以達(dá)到最優(yōu)的能源使用效果。
分布式供能系統(tǒng)對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和低碳經(jīng)濟(jì)的作用很大,政府相關(guān)部門(mén)和企業(yè)也極為關(guān)注,但由于分布式供能系統(tǒng)存在初期投資大、系統(tǒng)復(fù)雜、限制條件多等問(wèn)題,當(dāng)前其發(fā)展速度較為緩慢。
分布式供能系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)的供能方式,存在系統(tǒng)初期投資大,投資回收期偏長(zhǎng)等缺點(diǎn),使得業(yè)主和投資商難以決策。
若按發(fā)電功率計(jì)算,分布式供能系統(tǒng)機(jī)電工程初期投資約為20000元/kW(與容量、供能形式、原動(dòng)機(jī)類(lèi)型相關(guān))。同等供能能力若采用常規(guī)供能方式,對(duì)建設(shè)方而言機(jī)電初期投資約2100元/kW,其中包括:供電約1200元/kW(變配電),供熱約500元/kW(天然氣鍋爐)、制冷約900元/kW(電制冷機(jī))。因此,采用分布式供能系統(tǒng)其初期投資比采用常規(guī)供能方式約增加10倍。
將運(yùn)行中,分布式供能系統(tǒng)相對(duì)于常規(guī)供能系統(tǒng)節(jié)約的能源費(fèi)用作為分布式供能系統(tǒng)的收益,計(jì)算分布式供能系統(tǒng)的投資回收期。參考上海能源價(jià)格,按分布式供能系統(tǒng)年運(yùn)行5760小時(shí)計(jì)算,一般情況,靜態(tài)投資回收期在7-8年以上,若考慮風(fēng)險(xiǎn)和融資成本,其投資回收期將在10年左右。
分布式供能系統(tǒng)涉及天然氣、動(dòng)力、制冷、電氣、自控、環(huán)境等多個(gè)專(zhuān)業(yè),設(shè)備耦合強(qiáng)、系統(tǒng)集成度高,具有高度的復(fù)雜性、專(zhuān)業(yè)性和工程經(jīng)驗(yàn)要求,同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)、工程實(shí)施和運(yùn)營(yíng)管理的要求較高。
目前,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)院缺乏專(zhuān)門(mén)的隊(duì)伍針對(duì)分布式供能系統(tǒng)做系統(tǒng)化設(shè)計(jì),各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員缺少分布式供能系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn);在工程實(shí)施過(guò)程中,由于缺乏專(zhuān)業(yè)公司對(duì)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、余熱利用、控制及并網(wǎng)等設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)集成,難以實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備的匹配和優(yōu)化;在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,業(yè)主自身的物業(yè)管理人員無(wú)法獨(dú)立完成對(duì)設(shè)備(如天然氣發(fā)動(dòng)機(jī))和分布式供能系統(tǒng)的維護(hù),需要有專(zhuān)業(yè)公司提供服務(wù)。
匯總國(guó)內(nèi)以往的分布式供能案例,在各階段均因?yàn)槿狈?zhuān)業(yè)工程經(jīng)驗(yàn),出現(xiàn)過(guò)各種問(wèn)題,如:在設(shè)計(jì)過(guò)程中,往往容易出現(xiàn)負(fù)荷測(cè)算不充分,分布式供能容量偏大,負(fù)荷率過(guò)低,開(kāi)機(jī)時(shí)間不足;對(duì)原動(dòng)機(jī)受天然氣熱值、壓力限制的了解不充分,使得系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行或易出故障;對(duì)分布式供能系統(tǒng)需要穩(wěn)定用電設(shè)備作為電負(fù)荷進(jìn)行配電的需求不明確,使得系統(tǒng)穩(wěn)定性變差、設(shè)備利用率降低等問(wèn)題。在工程實(shí)施過(guò)程中,出現(xiàn)原動(dòng)機(jī)選型未考慮余熱利用對(duì)其可靠性的影響,導(dǎo)致系統(tǒng)工作異常等問(wèn)題。在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,出現(xiàn)缺乏對(duì)原動(dòng)機(jī)的維護(hù)導(dǎo)致系統(tǒng)停用等問(wèn)題。
分布式供能系統(tǒng)受天然氣供應(yīng)、電力上網(wǎng)、用戶負(fù)荷波動(dòng)、投資、設(shè)備供應(yīng)、缺乏專(zhuān)門(mén)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和專(zhuān)業(yè)公司等多方限制,使得其推進(jìn)速度、應(yīng)用范圍和實(shí)際效果受到很大影響。
針對(duì)分布式供能系統(tǒng)存在的經(jīng)濟(jì)性和可實(shí)施性等方面的限制,建議可從以下方面提供政策支持。
分布式供能系統(tǒng)作為可提供電力、蒸汽、熱水、冷水的多能源供應(yīng)系統(tǒng),僅在與電網(wǎng)并網(wǎng)時(shí),才能發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)性和靈活性,也能對(duì)電網(wǎng)起到補(bǔ)充作用。當(dāng)前,歐美和日本等分布式供能應(yīng)用廣泛的發(fā)達(dá)國(guó)家,均允許分布式供能系統(tǒng)并網(wǎng)和上網(wǎng),且制定了優(yōu)惠上網(wǎng)電價(jià)等鼓勵(lì)措施。國(guó)內(nèi)僅上海允許分布式供能系統(tǒng)在一定技術(shù)條件下并網(wǎng),對(duì)分布式供能系統(tǒng)的電力接入做了明確規(guī)定。
只有允許并網(wǎng),才能提高分布式供能系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性,也只有允許上網(wǎng),才能極大提高分布式供能系統(tǒng)的負(fù)荷率和運(yùn)行時(shí)間。在不能并網(wǎng)的前提下,必須按“以電定熱”的原則設(shè)計(jì)分布式供能系統(tǒng),即分布式供能系統(tǒng)必須滿足用戶所有用電負(fù)荷,這將導(dǎo)致分布式供能系統(tǒng)裝機(jī)容量偏大、負(fù)荷率偏低、余熱利用不充分等缺陷,直接導(dǎo)致初期投資大、回收期長(zhǎng)。在不能上網(wǎng)的前提下,分布式供能系統(tǒng)的負(fù)荷率受熱負(fù)荷和電負(fù)荷的雙重限制,在過(guò)渡季和冬季時(shí),導(dǎo)致因電負(fù)荷較低而分布式供能系統(tǒng)負(fù)荷率偏低,極大影響了分布式供能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
電力接入方面的政策支持應(yīng)落實(shí)在以下幾方面:
1)允許并網(wǎng)上網(wǎng)
對(duì)于遵循“以熱定電,熱電平衡,自用為主”設(shè)計(jì)原則的分布式供能系統(tǒng),應(yīng)允許其并網(wǎng)上網(wǎng)。
根據(jù)“以熱定電”設(shè)計(jì)的分布式供能系統(tǒng)是按照用戶穩(wěn)定熱負(fù)荷設(shè)計(jì)其發(fā)電裝機(jī)容量,在一定年運(yùn)行時(shí)間中(如4000小時(shí)),分布式供能系統(tǒng)余熱均可完全利用。按此原則的分布式供能系統(tǒng)的上網(wǎng),既可充分利用分布式供能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,提高其經(jīng)濟(jì)性,也可避免以發(fā)電為主,靠售電盈利的分布式供能系統(tǒng)發(fā)展模式。
對(duì)允許并網(wǎng)上網(wǎng)的分布式供能系統(tǒng)的電能質(zhì)量,應(yīng)有明確要求。對(duì)于不低于電網(wǎng)電能質(zhì)量的分布式供能系統(tǒng)所發(fā)電力,不應(yīng)以“垃圾電”等理由限制其上網(wǎng)。同時(shí),電網(wǎng)企業(yè)也應(yīng)結(jié)合智能電網(wǎng)等電網(wǎng)改造工程,研究落實(shí)分布式供能系統(tǒng)等分散電源的電網(wǎng)接入問(wèn)題,進(jìn)一步提高電網(wǎng)的安全性、可靠性。
2)降低電力接入標(biāo)準(zhǔn)和費(fèi)用
對(duì)采用異步發(fā)電機(jī)或裝機(jī)容量很小,對(duì)電網(wǎng)安全性可靠性等影響很小的分布式供能系統(tǒng),應(yīng)降低電力接入標(biāo)準(zhǔn)和費(fèi)用。
以操作規(guī)范的上海市分布式供能系統(tǒng)并網(wǎng)要求而言,單個(gè)分布式供能系統(tǒng)項(xiàng)目其并網(wǎng)專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)和專(zhuān)有設(shè)備費(fèi)用約80萬(wàn)元。滿足一個(gè)三星級(jí)賓館的分布式供能系統(tǒng)(按熱水負(fù)荷基本符合設(shè)計(jì))的裝機(jī)容量約為500kW,其機(jī)電工程總投資約為1000萬(wàn),電力接入費(fèi)用占其總投資8%左右。對(duì)于數(shù)量更多的裝機(jī)容量更小的分布式供能系統(tǒng),電力并網(wǎng)費(fèi)用對(duì)其經(jīng)濟(jì)性的影響就更大。
應(yīng)本著“簡(jiǎn)化程序、降低費(fèi)用、區(qū)別對(duì)待”的原則,根據(jù)項(xiàng)目規(guī)模、設(shè)備種類(lèi)、并網(wǎng)或上網(wǎng)方式設(shè)定不同電力接入程序和費(fèi)用。
3)提供優(yōu)惠電力上網(wǎng)價(jià)格
應(yīng)參考生物質(zhì)發(fā)電上網(wǎng)定價(jià)方式,為分布式供能系統(tǒng)提供優(yōu)惠電力上網(wǎng)價(jià)格。
分布式供能系統(tǒng)具有降低電力發(fā)電和輸送建設(shè)要求,提高電網(wǎng)可靠性等方面的作用,同時(shí)也起到了節(jié)能減排的積極作用。由表1可見(jiàn),電力上網(wǎng)價(jià)格對(duì)分布式供能系統(tǒng)的收益影響極大。因此,有必要參考生物質(zhì)發(fā)電上網(wǎng)定價(jià)方式,由國(guó)家或地區(qū)統(tǒng)一規(guī)定分布式供能系統(tǒng)的優(yōu)惠上網(wǎng)電價(jià)。
4)免除電力調(diào)度
分布式供能系統(tǒng)以發(fā)電自用為主,容量小而分散,不會(huì)對(duì)電網(wǎng)供電產(chǎn)生大的影響。因此,對(duì)于以自用為主,裝機(jī)容量較小的分布式供能系統(tǒng),應(yīng)免除對(duì)其的電力調(diào)度要求,同時(shí)采用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的方式滿足電力安全的要求。
天然氣作為分布式供能系統(tǒng)生產(chǎn)的原料,其供應(yīng)保障、接入費(fèi)用、天然氣價(jià)格將對(duì)分布式供能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生明顯影響。
1)保障天然氣供應(yīng)
作為極具節(jié)能減排效益的分布式供能系統(tǒng),其生產(chǎn)原料—天然氣的供應(yīng)應(yīng)得到保障,包括在項(xiàng)目建設(shè)初期的用氣申請(qǐng)、運(yùn)行過(guò)程中的天然氣供應(yīng)等階段。
2)接入費(fèi)用
對(duì)于實(shí)施分布式供能系統(tǒng)時(shí)所需的天然氣配套費(fèi)用,應(yīng)比常規(guī)天然氣配套有一定的優(yōu)惠,且提供明確清晰的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)可供執(zhí)行。
3)天然氣價(jià)格
由于分布式供能系統(tǒng)投資回收期較長(zhǎng),若沒(méi)有長(zhǎng)期穩(wěn)定的天然氣優(yōu)惠價(jià)格,很難有投資方愿承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),實(shí)施分布式供能系統(tǒng)。
應(yīng)根據(jù)分布式供能系統(tǒng)的節(jié)能效益,明確天然氣優(yōu)惠氣價(jià)的優(yōu)惠幅度,以及與天然氣氣價(jià)變動(dòng)的聯(lián)動(dòng)機(jī)制,保證天然氣優(yōu)惠氣價(jià)與天然氣氣價(jià)之間的差價(jià)。
4)優(yōu)惠氣價(jià)資金來(lái)源
應(yīng)明確分布式供能系統(tǒng)優(yōu)惠氣價(jià)與天然氣氣價(jià)之間差價(jià)是由天然氣供應(yīng)商承擔(dān)(作為特許經(jīng)營(yíng)的條件,同時(shí)明確優(yōu)惠氣價(jià)和保證供氣量)或政府補(bǔ)貼。
上海是國(guó)內(nèi)第一個(gè)也是唯一一個(gè)為分布式供能提供優(yōu)惠氣價(jià)的地區(qū),但由于其優(yōu)惠氣價(jià)完全由天然氣供應(yīng)商提供,出現(xiàn)了天然氣供應(yīng)商補(bǔ)貼分布式供能系統(tǒng)業(yè)主,企業(yè)補(bǔ)貼企業(yè)的情況,使得此項(xiàng)措施的操作性和可推廣性較差。特別是在國(guó)內(nèi)許多二三線城市中,城市天然氣管網(wǎng)已出讓給合資或民營(yíng)企業(yè)經(jīng)營(yíng)的現(xiàn)狀下,不理順優(yōu)惠氣價(jià)資金來(lái)源,不利于分布式供能系統(tǒng)大量長(zhǎng)期的推進(jìn)。
表2 不同容量分布式供能的基本經(jīng)濟(jì)性參數(shù)
應(yīng)提高針對(duì)分布式供能系統(tǒng)的政府補(bǔ)貼額度。作為對(duì)分布式供能系統(tǒng)此種節(jié)能項(xiàng)目的鼓勵(lì),上海市政府規(guī)定分布式供能系統(tǒng)按額定每千瓦裝機(jī)容量補(bǔ)貼人民幣1000元,以促進(jìn)分布式供能系統(tǒng)的有序發(fā)展和推廣應(yīng)用。以500kW裝機(jī)容量分布式供能系統(tǒng)的投資而言,50萬(wàn)元的政府補(bǔ)貼對(duì)其1000萬(wàn)元的機(jī)電工程總投資而言,僅為5%,與日本等國(guó)30%~50%的補(bǔ)貼幅度相比,差距較大。
同時(shí),還有針對(duì)節(jié)能改造項(xiàng)目的專(zhuān)項(xiàng)扶持資金、合同能源管理扶持資金等,或可統(tǒng)一納入到分布式供能專(zhuān)項(xiàng)補(bǔ)貼,但提高補(bǔ)貼幅度,或可允許其另行申請(qǐng)。
當(dāng)前缺乏對(duì)分布式供能系統(tǒng)項(xiàng)目的稅收扶持政策,僅有對(duì)以合同能源管理方式開(kāi)展的部分項(xiàng)目有:資產(chǎn)轉(zhuǎn)移增值稅免于增收;所得稅有“三減、三免”;資產(chǎn)在折舊期內(nèi)轉(zhuǎn)移,視作折舊完成,不征稅,不計(jì)收入;營(yíng)業(yè)稅免征等扶持政策。應(yīng)出臺(tái)或完善相關(guān)細(xì)則,加快政策落實(shí)。
當(dāng)前世界銀行、國(guó)際貨幣基金組織等國(guó)際組織和工商銀行、建設(shè)銀行、浦發(fā)銀行等金融機(jī)構(gòu),已針對(duì)包括分布式供能系統(tǒng)在內(nèi)的節(jié)能項(xiàng)目提供具有優(yōu)惠利率的貸款,支持此類(lèi)項(xiàng)目的融資。應(yīng)積極推進(jìn)分布式供能項(xiàng)目獲取相關(guān)國(guó)際組織和金融機(jī)構(gòu)的融資資助。
分別以熱氣機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、天然氣內(nèi)燃機(jī)為原動(dòng)機(jī),按熱電聯(lián)供或熱電冷三聯(lián)供模式,根據(jù)“以熱定電,熱電平衡”的原則配置分布式供能系統(tǒng)。經(jīng)濟(jì)分析中,按鍋爐用天然氣4元/m3,分布式供能用天然氣2.43元/m3,平均電價(jià)0.85元/kWh計(jì)算。未考慮政府補(bǔ)貼,未計(jì)算天然氣配套費(fèi)用、場(chǎng)地成本,電力配套均按80萬(wàn)元計(jì)算,投資總額為機(jī)電工程總投資,年運(yùn)行時(shí)間360天,每天16小時(shí)(峰平電價(jià)時(shí)段)運(yùn)行時(shí),五種配置的分布式供能系統(tǒng)其經(jīng)濟(jì)性如表2所示。
表3 不同政府補(bǔ)貼額度對(duì)分布式供能經(jīng)濟(jì)性的影響
考慮企業(yè)實(shí)施分布式供能系統(tǒng)時(shí)的財(cái)務(wù)成本,以及實(shí)施和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)因素,分布式供能系統(tǒng)的實(shí)際投資回收期比估計(jì)的靜態(tài)投資回收期要長(zhǎng)1~3年。
1)政府補(bǔ)貼對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響
若考慮政府補(bǔ)貼,分別按0.1萬(wàn)元/kW和0.4萬(wàn)元/kW計(jì)算,則五種配置的分布式供能系統(tǒng)其經(jīng)濟(jì)性如表3所示。
由表3可見(jiàn),若政府補(bǔ)貼按0.1萬(wàn)元/kW計(jì),則項(xiàng)目靜態(tài)投資回收期減少約0.2~0.5年,對(duì)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性影響不大;若政府補(bǔ)貼按0.4萬(wàn)元/kW計(jì),則項(xiàng)目靜態(tài)投資回收期減少約0.9~2.7年,對(duì)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性影響明顯。
2) 電力并網(wǎng)費(fèi)用對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響
若考慮分布式供能系統(tǒng)若采用異步發(fā)電機(jī)或裝機(jī)容量很小,對(duì)電網(wǎng)安全性可靠性等影響很小,因此可以降低電力并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和費(fèi)用,如按表4標(biāo)準(zhǔn)收取電力并網(wǎng)費(fèi)用時(shí),其經(jīng)濟(jì)性如表5所示。
由表5可見(jiàn),若考慮裝機(jī)容量對(duì)電網(wǎng)的影響,區(qū)別采用不同電力并網(wǎng)收費(fèi)方案,將有效提高小裝機(jī)容量分布式供能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性,縮短投資回收期2.4~4年,且使得不同配置分布式供能系統(tǒng)投資回收期基本相當(dāng)。
3)電力上網(wǎng)對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響
表4 不同電力配套收費(fèi)方案
表2中對(duì)不同容量分布式供能的經(jīng)濟(jì)性分析是基于分布式供能系統(tǒng)滿足用戶基本熱負(fù)荷,所發(fā)電力全部自用為前提,等效為上網(wǎng)條件下的上網(wǎng)電價(jià)0.85元/kWh。若假設(shè)基本熱負(fù)荷不變,用戶自有電負(fù)荷僅能滿足分布式供能系統(tǒng)2880h(原開(kāi)機(jī)時(shí)間的50%)開(kāi)機(jī)時(shí)間要求,若不能上網(wǎng)或多余電力按0.6元/kWh上網(wǎng),分布式供能經(jīng)濟(jì)性如表6所示。
由表6可見(jiàn),當(dāng)基本電負(fù)荷僅滿足原運(yùn)行時(shí)間的50%時(shí),若多余電力按0.85元/kWh上網(wǎng),則投資回收期不變;若不能上網(wǎng),投資回收期增加一倍;若上網(wǎng)電價(jià)降為0.6元/kWh,則減少投資回收期-2~-5.2。因此,能否上網(wǎng)和上網(wǎng)電價(jià)對(duì)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性影響極為明顯。
4)天然氣價(jià)格對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響
當(dāng)前分布式供能優(yōu)惠氣價(jià)按2.43元/m3,鍋爐4元/m3,峰平平均電價(jià)按0.85元/kWh計(jì)算。若對(duì)比在此基礎(chǔ)上分布式供能優(yōu)惠氣價(jià)降低20%(2.04元/m3)和增加20%(2.92元/m3)的情況,其經(jīng)濟(jì)性如表7所示。
由表7可見(jiàn),在其他條件不變時(shí),優(yōu)惠氣價(jià)降價(jià)20%,將減少系統(tǒng)投資回收期1.4~2.6年,對(duì)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性影響明顯;優(yōu)惠氣價(jià)漲價(jià)20%,將減少系統(tǒng)投資回收期-2.6~-7.2年,對(duì)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性影響極為明顯。
分布式供能系統(tǒng)中,作為核心設(shè)備的原動(dòng)機(jī)有:微型燃?xì)廨啓C(jī)、熱氣機(jī)(外燃機(jī))、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等。其中,微型燃?xì)廨啓C(jī)的生產(chǎn)廠商有:美國(guó)Capstone、美國(guó)Honeywell、美國(guó)NREC、英國(guó)Bowman、意大利Turbec、日本日產(chǎn)、美國(guó)Elliott;我國(guó)尚無(wú)成熟產(chǎn)品,僅有沈陽(yáng)黎明、中科院工程熱物理研究所等機(jī)構(gòu)在進(jìn)行相關(guān)研制工作。
熱氣機(jī)的生產(chǎn)廠商有:美國(guó)STM、瑞典考庫(kù)姆、中船重工第711研究所(上海齊耀動(dòng)力技術(shù)有限公司),各家均處于產(chǎn)品規(guī)?;a(chǎn)階段。
內(nèi)燃機(jī)指天然氣內(nèi)燃機(jī),其產(chǎn)品基本是由柴油內(nèi)燃機(jī)改進(jìn)定型,生產(chǎn)廠家有:美國(guó)GE—顏巴赫(生產(chǎn)地:奧地利)、美國(guó)卡特彼勒(含MWM品牌)、德國(guó)MTU、美國(guó)康明斯,其產(chǎn)品成熟、型號(hào)豐富;我國(guó)有濟(jì)柴、勝動(dòng)等企業(yè)生產(chǎn),但產(chǎn)品質(zhì)量和型號(hào)系列化還與國(guó)外產(chǎn)品有一定差距。
表6 不同電力上網(wǎng)條件對(duì)分布式供能經(jīng)濟(jì)性的影響
表7 不同天然氣優(yōu)惠氣價(jià)條件對(duì)分布式供能經(jīng)濟(jì)性的影響
燃?xì)廨啓C(jī)的生產(chǎn)廠家有:美國(guó)Solar、美國(guó)通用、德國(guó)西門(mén)子、日本三菱等,其產(chǎn)品已系列化和規(guī)模化;我國(guó)上海汽輪機(jī)廠、哈爾濱汽輪機(jī)廠、東方汽輪機(jī)廠、南京汽輪電機(jī)廠等也生產(chǎn)各類(lèi)型號(hào)燃?xì)廨啓C(jī),但現(xiàn)多用于天然氣電廠。
分布式供能系統(tǒng)中的余熱利用設(shè)備:余熱溴化鋰制冷機(jī)和余熱鍋爐均相對(duì)成熟,與國(guó)外產(chǎn)品處于同等技術(shù)水平。
原動(dòng)機(jī)是分布式供能系統(tǒng)的核心,并占投資金額的30%~50%。適合國(guó)內(nèi)規(guī)模的分布式供能系統(tǒng),其原動(dòng)機(jī)多為天然氣內(nèi)燃機(jī),由于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品較少和不成熟,使得分布式供能系統(tǒng)投資中很大一部分被進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)占用,經(jīng)濟(jì)性變差,其推廣工作也受原動(dòng)機(jī)供貨影響。
因此,應(yīng)大力推動(dòng)關(guān)鍵設(shè)備—原動(dòng)機(jī)的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程,由國(guó)家劃撥專(zhuān)項(xiàng)資金扶持原有發(fā)動(dòng)機(jī)廠家進(jìn)行技術(shù)升級(jí)和新興企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)。天然氣將在此后較長(zhǎng)時(shí)間里,逐步在能源供應(yīng)中起到優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的作用,因此對(duì)于天然氣高效利用設(shè)備—天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)和推廣刻不容緩。
當(dāng)前,國(guó)內(nèi)僅有上海市編制了全國(guó)第一個(gè)《分布式供能系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)程》(DG/TJ08-115-2008,J10602-2008),作為上海市工程建設(shè)規(guī)范。但對(duì)于分布式供能系統(tǒng)的大力推進(jìn),有必要制定一個(gè)全國(guó)通用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)分布式供能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)中涉及的各類(lèi)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行具體規(guī)范。比如對(duì)設(shè)計(jì)影響重大的冷熱負(fù)荷測(cè)算問(wèn)題,電力上網(wǎng)方式問(wèn)題等,均應(yīng)加以細(xì)化和明確。
當(dāng)前分布式供能項(xiàng)目實(shí)施的模式多由業(yè)主委托一家設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì),然后分別采購(gòu)設(shè)備,按常規(guī)方式進(jìn)行安裝施工。此種方式存在設(shè)計(jì)單位對(duì)常規(guī)供能方式熟悉,但對(duì)分布式供能系統(tǒng)缺乏必要的了解和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),容易重復(fù)此前其他設(shè)計(jì)單位在分布式供能項(xiàng)目中所犯的錯(cuò)誤。即使設(shè)計(jì)院愿意為此花費(fèi)一定的精力,但由于分布式供能系統(tǒng)涉及的專(zhuān)業(yè)廣、層次深,在設(shè)計(jì)流程、產(chǎn)品性能、運(yùn)行模式、工程經(jīng)驗(yàn)等方面有較高的要求,通常很難達(dá)到理想的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
應(yīng)借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家建筑行業(yè)機(jī)電設(shè)備專(zhuān)業(yè)集成的經(jīng)驗(yàn),將分布式供能系統(tǒng)從常規(guī)供能系統(tǒng)中獨(dú)立出來(lái),由專(zhuān)業(yè)公司進(jìn)行分布式供能系統(tǒng)的交鑰匙工程(EPC),既解決了專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)的問(wèn)題,也可解決專(zhuān)業(yè)施工和設(shè)備供貨商責(zé)任不清的問(wèn)題,達(dá)到系統(tǒng)集成和優(yōu)化的目的。
專(zhuān)業(yè)從事分布式供能系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工程的單位,應(yīng)有相應(yīng)的發(fā)電工程設(shè)計(jì)資質(zhì)和類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn),而不應(yīng)僅僅是某種產(chǎn)品的銷(xiāo)售方。
由于分布式供能系統(tǒng)的投資大、回收期長(zhǎng)、系統(tǒng)復(fù)雜,對(duì)于普通業(yè)主而言,從資金、技術(shù)、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)各方面而言,均需要投入大量資金和精力,難以有積極性去實(shí)施分布式供能系統(tǒng)。
應(yīng)積極采用合同能源管理的形式,由合同能源管理公司提供資金、技術(shù),解決設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的專(zhuān)業(yè)問(wèn)題,并同時(shí)與業(yè)主共享節(jié)能效益。合同能源管理公司可以通過(guò)專(zhuān)業(yè)化的運(yùn)作、獲得政府扶持等方式,降低成本,提高項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性;業(yè)主也可在不增加實(shí)施成本和風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí),實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。
分布式供能系統(tǒng)由于運(yùn)用能源梯級(jí)利用原理,有效提高總能利用率,具有很好的節(jié)能減排和低碳經(jīng)濟(jì)推動(dòng)效果。但由于其前期投資大、系統(tǒng)復(fù)雜、限制條件多等因素,在國(guó)內(nèi)推廣緩慢。
通過(guò)對(duì)電力接入、天然氣接入、政府補(bǔ)貼、稅收、貸款等政策和關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化、技術(shù)問(wèn)題標(biāo)準(zhǔn)化、實(shí)施方式專(zhuān)業(yè)化、能源管理合同化等配套條件的研究,以及不同政策扶持條件下分布式供能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析,表明分布式供能系統(tǒng)的推廣還需開(kāi)展大量積極、系統(tǒng)、具體和持續(xù)的工作。
1.上海分布式供能系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)程,上海市電力公司、上海燃?xì)猓瘓F(tuán))公司、上海市建設(shè)和交通委員會(huì),2008:P3
2.分布式能源系統(tǒng):聯(lián)產(chǎn)和聯(lián)供,龔婕,華賁,沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版),2007年第3卷第1期:P1-P5
3.樹(shù)立科學(xué)發(fā)展觀積極發(fā)展小型熱電冷聯(lián)產(chǎn),王振銘,中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)熱電專(zhuān)委會(huì),第五屆國(guó)際熱電聯(lián)產(chǎn)分布式能源聯(lián)盟年會(huì)論文集,2004:P447-P453
4.上海市分布式供能系統(tǒng)和天然氣空調(diào)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)扶持辦法,上海市發(fā)展改革委、上海市建設(shè)和交通委員會(huì)等,2008年12月
5.《國(guó)務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)展改革委等部門(mén)關(guān)于加快推行合同能源管理促進(jìn)節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展意見(jiàn)的通知》(國(guó)辦發(fā)〔2010〕25號(hào))