以企業(yè)實踐為契機 淺談天燃氣分布式能源的發(fā)展思路

楊恩紅

摘 要：本文首先論述了天然氣分布式能源的相關(guān)知識，然后通過企業(yè)實踐分析，進而提出燃氣分布式能源的創(chuàng)新發(fā)展思路。

關(guān)鍵詞：企業(yè)實踐；天然氣分布式能源；發(fā)展思路

近年來，隨著國家在聯(lián)合國氣候大會上的屢屢承諾，環(huán)境問題也越來越受到人們的重視，嚴峻的節(jié)能減排任務則是國家兌現(xiàn)承諾的具體表現(xiàn)。而作為清潔能源的天然氣分布式能源也逐漸發(fā)展起來，同時政府也出臺了相應的鼓勵政策，一時之間，天然氣分布式能源成為各能源企業(yè)搶抓先機、不斷實踐發(fā)展的重要機遇。

一、天然氣分布式能源簡介

1.天然氣分布式能源概念[1]

天然氣分布式能源是指利用天然氣為燃料，通過冷熱電三聯(lián)供等方式實現(xiàn)能源的梯級利用，綜合能源利用效率在70%以上，并在負荷中心就近實現(xiàn)能源供應的現(xiàn)代能源供應方式，是天然氣高效利用的重要方式。

2.天然氣分布式能源的優(yōu)勢[2]

天然氣分布式能源系統(tǒng)具有節(jié)能、減排、經(jīng)濟、安全、削峰填谷、促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展等多種不可替代的優(yōu)勢，具體如下：

（一）能源利用率高，經(jīng)濟效益巨大

天然氣分布式能源系統(tǒng)能實現(xiàn)能源的梯級利用，充分利用發(fā)電余熱，就地供熱、供電，可減少電力與熱力長距離輸送的損耗，能源綜合利用率在80%以上，超過大型煤電發(fā)電機組一倍；同時節(jié)約電網(wǎng)、熱力管網(wǎng)輸送環(huán)節(jié)的投資費用，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

（二）大電網(wǎng)的有益補充，提高能源供應安全性

天然氣輸送不受氣候影響，可以就地儲存（LNG、CNG、地上或地下儲氣庫），城市或區(qū)域配有一定規(guī)模天然氣分布式能源供電系統(tǒng)，自主發(fā)電能力提高，較單純依賴大電網(wǎng)供電系統(tǒng)具有更高的安全性。近年來我國的低溫雨雪冰凍災害（如2008年南方冰雪災害直接經(jīng)濟損失1516.5億元）和國外如美國、歐洲、東南亞地區(qū)發(fā)生的大面積停電事故，大部分是因為電網(wǎng)癱瘓造成。這些事故的出現(xiàn)，不斷地提高人們對供能安全重要性的認識。而分布式能源的存在恰好彌補了大電網(wǎng)在遭遇各種突發(fā)事故時所帶來的種種不足，適度的發(fā)展分布式電源可提高地區(qū)能源供應安全性。

（三）降低天然氣以及電力調(diào)峰壓力，能源優(yōu)勢互補。

天然氣分布式能源系統(tǒng)對電力與燃氣供應的削峰填谷是其重要的功能。如北京等大城市夏季多采用電制冷，冬季用燃氣鍋爐供熱，電力及燃氣供應存在很大的季節(jié)性峰谷差，以2007年以來的北京為例，采暖季天然氣耗量可占全年用氣量80%，冬夏燃氣供應量峰谷差達到8：1以上，而制冷季空調(diào)耗電占總電負荷的40%，電力峰谷差接近2：1。采用三聯(lián)供分布式能源系統(tǒng)，發(fā)電余熱可用于供熱和制冷，既能減小電空調(diào)造成的供電高峰，又填補了燃氣供應在夏季的低谷，緩解了各自的峰谷差，是供能需求側(cè)管理的有效手段，有利于能源供應的可持續(xù)發(fā)展。天然氣分布式能源項目對天然氣和電力具有雙重“削峰填谷”作用，能有效地緩解天然氣冬夏季峰谷差，提高夏季燃氣設(shè)施的利用效率，增強供氣系統(tǒng)安全性。

（四）環(huán)境保護效益

采用天然氣的分布式供能系統(tǒng)，可大幅度減少污染物排放?！笆逡?guī)劃”預計的天然氣分布式能源裝機5000萬千瓦，相當于可以減少1億千瓦燃煤裝機，相當于減少消耗2億噸煤炭，減排4億噸CO2。近年來，脫氮及溫室氣體捕獲利用技術(shù)的發(fā)展可以使分布式供能系統(tǒng)滿足各種嚴格的環(huán)保標準。

二、天然氣分布式能源的企業(yè)實踐經(jīng)驗

（一）天然氣分布式能源系統(tǒng)的國際經(jīng)驗

分布式能源系統(tǒng)（DistributedEnergySystem，DES），指分布在用戶端的能源綜合利用系統(tǒng)；以天然氣為主，可再生能源為輔使得能源充分利用，并且結(jié)合現(xiàn)代化的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)電力、熱力、制冷與蓄能的自動控制，達到節(jié)能與效益最大化的目標。天然氣分布式能源由于其清潔、易于利用、能源利用效率高，成為分布式能源的主要形式，也是我國分布式能源重點發(fā)展的方向，因此本文主要關(guān)注天然氣分布式能源。

國外分布式能源經(jīng)過多年的探索和發(fā)展，已形成較大規(guī)模，在歐美表現(xiàn)得尤其明顯。取得了較為可觀的環(huán)保和經(jīng)濟效益。

（二）天然氣分布式能源在國內(nèi)企業(yè)的實踐

某大樓三聯(lián)供系統(tǒng)建筑面積3.2萬m2，建筑物高度42m，地上10層，地下2層。大樓的用電負荷100？1000KW，平均用電負荷400？800KW，需冷量500？3000KW，采暖需熱量550？2700KW。該系統(tǒng)配置480KW和725KW發(fā)電機各一臺，制冷量1163KW和2326KW余熱型直燃機各一臺，燃氣內(nèi)燃機發(fā)電供大樓自用，并聯(lián)型余熱/直燃溴化鋰吸收式空調(diào)機回收利用內(nèi)燃機產(chǎn)生的煙氣和缸套冷卻水中的余熱，冬季采暖，夏季制冷。

通過對冬季供熱典型日的分析，該三聯(lián)供系統(tǒng)為大樓提供電力10050.1KWh，耗氣4286.7m3，供熱20058.9KWh，其中余熱供熱約占65%；在夏季制冷季節(jié)典型日分析中，該三聯(lián)供系統(tǒng)為大樓提供電力11536KWh，耗氣4153.5 m3，供冷19961.3KWh，其中余熱供冷約占到94%。燃氣內(nèi)燃機與煙氣熱水型吸收式空調(diào)機組直接對接的冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，整體系統(tǒng)效率較高，并能較好適應符荷變化。

（二）存在問題

下面以某分布式能源企業(yè)的企業(yè)實踐為例，說明分布式能源項目開展過程中遇到的困難。

某企業(yè)在某地的天然氣分布式能源規(guī)劃過程中，在能源站規(guī)劃有較大的商業(yè)區(qū)域，余熱可為商業(yè)區(qū)域以及相關(guān)功能區(qū)域供冷、供熱和提供生活熱水。后期以能源站為中心，輻射周邊居民區(qū)，擴大該分布式能源的供能范圍。

1.但該項目規(guī)劃不夠周祥，布局過大，而各項手續(xù)審批流程繁瑣，致使項目實施嚴重滯后，最后被競爭對手搶占先機。

2.雖然分布式能源可實現(xiàn)冷熱電三聯(lián)供，提高能源效率，但較高的燃料價格使得分布式提供的能源產(chǎn)品價格較高，其電價對比當?shù)?元/（kw？h）的零售電價不具有競爭力；同時孤網(wǎng)運行方式造成機組裝機容量較大，建設(shè)投資增加，獲得相同的經(jīng)濟性所需供電價格更高。因此，實際項目推進過程中遇到較大難度，在缺乏相關(guān)政策支持以及政府推動的條件下，很難具體實施。

3.目前我國燃氣內(nèi)燃機的功率范圍主要集中在200～800KW，800KW 特別是1000KW以上的燃氣內(nèi)燃機幾乎全部依賴進口，并且市場需求很大。由于燃氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)在國內(nèi)尚屬于發(fā)展階段，出于設(shè)備質(zhì)量與系統(tǒng)安全性的考慮，對于800KW以下的燃氣內(nèi)燃機也是主要采購卡特彼勒、顏巴赫等國外廠家的產(chǎn)品，這種現(xiàn)狀限制了國內(nèi)燃氣內(nèi)燃機制造技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。

三、以企業(yè)發(fā)展實踐為契機，拓展天然氣分布式能源的發(fā)展思路

（一）提早規(guī)劃。目前，國家層面雖已對天然氣分布式能源做了規(guī)劃，但是各個地方政府落實情況不一。因此要使分布式能源發(fā)展有一定規(guī)模，在國家大的指導方針下地方政府的規(guī)劃和推動作用不可忽略，地方政府接受并支持分布式能源概念，企業(yè)才有動力和信心推動分布式能源項目的實施。

（二）無歧視的電網(wǎng)準入制度。分布式能源低壓并網(wǎng)在國外許多國家不僅沒有受到限制，而且通過法律、法規(guī)手段確立分布式發(fā)電上網(wǎng)的優(yōu)先地位，甚至還獎勵分布式能源支持電網(wǎng)的應急需要。因此，我們可借鑒國外電網(wǎng)準入制度發(fā)展經(jīng)驗，打破電網(wǎng)壟斷局面，應盡快出臺相應的政策文件支持分布式能源的并網(wǎng)上網(wǎng)，而且電網(wǎng)接入申請程序盡可能簡捷快速。

（三）適當?shù)膬r格補貼政策。分布式能源作為清潔高效的能源利用形式，高效利用在理論上應該具有更好的經(jīng)濟效益。對于天然氣價格較低的國家，比如美國，不需要額外補貼，分布式能源項目本身就能維持較好的利潤。而對于天然氣價格較高的國家，國家都對其有一定的投資補貼、稅收優(yōu)惠、電價補貼、污染物或溫室氣體減排獎勵等幫扶措施。總之，適當?shù)哪茉磧r格或者價格補貼才能保證分布式能源項目具有合理的贏利空間，引導社會資源對分布式能源行業(yè)的積極投入。

（四）余電作為新增電量自營銷售。目前，電網(wǎng)企業(yè)接收余電的電價一般為0.65元/千瓦時左右，已高于燃煤火電的上網(wǎng)電價，但仍難以滿足天然氣分布式能源站經(jīng)濟性的要求。考慮到現(xiàn)在城市工商業(yè)電價一般都在0.8～1.5元/千瓦時，如果天然氣分布式能源站將余電直接銷售給終端用戶，而不是賣給電網(wǎng)，將有很好的財務回報。如果按照電力體制改革中售電側(cè)改革的思路，可以考慮對于天然氣分布式能源的余電銷售制定單獨政策，允許這部分電量作為新增電量，由天然氣分布式能源運營企業(yè)按市場價自行銷售，電網(wǎng)企業(yè)提供必要的輸配電服務。

（五）設(shè)備國產(chǎn)化，需要國家層面的統(tǒng)一規(guī)劃。我國燃氣內(nèi)燃機制造已有一定基礎(chǔ)，余熱鍋爐和溴化鋰制冷機早已國產(chǎn)化。據(jù)了解，國內(nèi)燃氣內(nèi)燃機的功率主要在1000 KW以下，技術(shù)來源主要分為在原有柴油機基礎(chǔ)上自行研制開發(fā)、與國外公司合作研制開發(fā)、采用進口硬件與自主產(chǎn)權(quán)控制系統(tǒng)相結(jié)合等，使國產(chǎn)設(shè)備得到提升。但燃氣內(nèi)燃機屬戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。如果國家能夠進行持續(xù)統(tǒng)一的規(guī)劃，并加大投資力度的話，便可與國外大公司同臺競爭。

四、結(jié)語

總之，快速發(fā)展天然氣分布式能源，是國家節(jié)能減排政策下的必然趨勢。而要實現(xiàn)燃氣分布式能源產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，必須以企業(yè)實踐為契機，突破重重障礙，打造天燃氣分布式能源的創(chuàng)新發(fā)展思路，進而達到有效控制國家能源消耗量，提高碳減排量的目的。

參考文獻：

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