俞鐵銘，劉麗麗，周宇昊，王思文

(1.華電電力科學(xué)研究院，杭州 310030；2.國(guó)家能源分布式能源技術(shù)研發(fā)(實(shí)驗(yàn))中心，杭州 310030)

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天然氣分布式能源項(xiàng)目現(xiàn)狀分析及建議

俞鐵銘1,2，劉麗麗1,2，周宇昊1,2，王思文1,2

(1.華電電力科學(xué)研究院，杭州 310030；2.國(guó)家能源分布式能源技術(shù)研發(fā)(實(shí)驗(yàn))中心，杭州 310030)

介紹了天然氣分布式能源的優(yōu)勢(shì)，從分布式能源政策以及國(guó)內(nèi)天然氣分布式能源項(xiàng)目布局建設(shè)情況兩個(gè)角度分別剖析天然氣分布式能源項(xiàng)目現(xiàn)狀，同時(shí)根據(jù)調(diào)研情況對(duì)天然氣分布式能源各階段存在的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，最后為完善天然氣分布式能源發(fā)展提出了相應(yīng)的建議。

天然氣分布式發(fā)電；可再生能源；能源策略

1 天然氣分布式能源項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)狀

目前，天然氣分布式能源已進(jìn)入實(shí)質(zhì)性開(kāi)發(fā)階段。根據(jù)中國(guó)城市燃?xì)鈪f(xié)會(huì)分布式能源專業(yè)委員會(huì)統(tǒng)計(jì)及相關(guān)調(diào)研分析，截至2014年底，我國(guó)已建成天然氣分布式能源項(xiàng)目共計(jì)82個(gè)，總裝機(jī)容量約為520萬(wàn)kW[1]，如圖1和圖2所示。從我國(guó)天然氣分布式能源發(fā)展情況和裝機(jī)情況分析，我國(guó)天然氣分布式能源項(xiàng)目從2010年開(kāi)始呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，主要原因是近年來(lái)我國(guó)對(duì)天然氣分布式能源在節(jié)能減排、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)等方面優(yōu)越性認(rèn)識(shí)越來(lái)越充分；國(guó)家及各地政府頒布一系列關(guān)于推進(jìn)天然氣分布式能源發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)、實(shí)施細(xì)則、財(cái)政金融價(jià)格支持政策，推動(dòng)天然氣分布式能源行業(yè)健康發(fā)展；2011年，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出在能源負(fù)荷中心建設(shè)區(qū)域分布式能源系統(tǒng)和樓宇分布式能源系統(tǒng)，解決并網(wǎng)和上網(wǎng)的問(wèn)題[2]；2014年，國(guó)家發(fā)改委再次聯(lián)合住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、國(guó)家能源局發(fā)布《天然氣分布式能源示范項(xiàng)目實(shí)施細(xì)則》，明確在京津冀魯、長(zhǎng)三角、珠三角地區(qū)，凡是列入煤炭減量替代的天然氣分布式能源優(yōu)先列入示范項(xiàng)目[3]。

隨著國(guó)家頒布各項(xiàng)政策，上海、長(zhǎng)沙、青島等地方政策也相繼推出，其中上海市的補(bǔ)貼分兩步進(jìn)行，建成前按照1000元/kW給予設(shè)備投資補(bǔ)貼，建成后對(duì)年平均能源綜合利用效率達(dá)到70%及以上且年利用小時(shí)在2 000 h及以上的分布式供能項(xiàng)目再給予2 000元/kW的補(bǔ)貼，每個(gè)項(xiàng)目享受的補(bǔ)貼金額最高不超過(guò)5 000萬(wàn)元。此外國(guó)家及相關(guān)科研院所加大分布式能源核心設(shè)備、相關(guān)技術(shù)研究，有效降低了天然氣分布式能源系統(tǒng)造價(jià)，降低系統(tǒng)維修費(fèi)用，提高項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性，吸引較多投資主體參與進(jìn)來(lái)。

圖1 我國(guó)天然氣分布式能源發(fā)展情況

圖2 我國(guó)2010～2014年天然氣分布式能源裝機(jī)情況

目前我國(guó)天然氣分布式能源發(fā)展比較快的區(qū)域集中在京津冀、江浙滬、兩廣等地區(qū)。分布情況主要集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域，其投資能力強(qiáng)，區(qū)域?qū)洹?、電價(jià)格承受能力強(qiáng)；區(qū)域產(chǎn)業(yè)集中，冷熱負(fù)荷相對(duì)集中且穩(wěn)定；各區(qū)域政府發(fā)展節(jié)能減排壓力大，發(fā)展低碳、循環(huán)、高效能源經(jīng)濟(jì)積極性高，對(duì)新興節(jié)能、環(huán)保項(xiàng)目財(cái)政補(bǔ)貼能力強(qiáng)，因此降低項(xiàng)目投資，項(xiàng)目盈利能力強(qiáng)。

2 天然氣分布式能源應(yīng)用存在的問(wèn)題

結(jié)合目前國(guó)內(nèi)部分已投運(yùn)的分布式能源發(fā)電站實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況，在加快發(fā)展天然氣分布式能源站建設(shè)過(guò)程中遇到了一些問(wèn)題，主要分布在項(xiàng)目前期、項(xiàng)目建設(shè)、項(xiàng)目運(yùn)維等各個(gè)階段。

2.1 項(xiàng)目前期階段存在的問(wèn)題

天然氣分布式能源項(xiàng)目的設(shè)計(jì)原則為“以熱定電”，冷熱負(fù)荷對(duì)機(jī)組的裝機(jī)方案、能源利用效率、項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性影響較大。在項(xiàng)目前期，應(yīng)優(yōu)先選擇冷熱需求量大、負(fù)荷波動(dòng)較小的用戶，并且要考慮到用戶的可靠性和穩(wěn)定性。需要與城市或區(qū)域的供氣、供冷、供熱、供電及熱水供應(yīng)等多個(gè)專項(xiàng)規(guī)劃進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)區(qū)域能源的綜合規(guī)劃，但目前還未有相應(yīng)的制度或政策約束。

此外天然氣分布式能源站設(shè)計(jì)過(guò)程中仍按照“大火電”的思維定式，在未充分分析收集、統(tǒng)計(jì)、預(yù)測(cè)用戶的冷熱電負(fù)荷數(shù)據(jù)，包括全年逐時(shí)的負(fù)荷變動(dòng)曲線的前提下，選型片面追求系統(tǒng)“大”，導(dǎo)致項(xiàng)目機(jī)組長(zhǎng)期處于變工況運(yùn)行情況，系統(tǒng)綜合利用效率不高。

2.2 項(xiàng)目建設(shè)階段存在的問(wèn)題

目前天然氣分布式能源站缺少國(guó)家、行業(yè)層面的設(shè)計(jì)、建設(shè)、調(diào)試、驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)。而缺乏標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致項(xiàng)目建設(shè)中各個(gè)環(huán)節(jié)的要求參差不齊，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)分布式能源系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中等各個(gè)環(huán)節(jié)的條件、參數(shù)、指標(biāo)和要求進(jìn)行規(guī)范。構(gòu)建分布式能源站的標(biāo)準(zhǔn)體系，是保證分布式能源產(chǎn)業(yè)健康、有序發(fā)展的關(guān)鍵所在。

由于項(xiàng)目前期缺乏有效溝通，導(dǎo)致項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中配套設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后，缺乏配套的燃?xì)夤芫W(wǎng)、熱力管網(wǎng)和制冷換熱站等。配套設(shè)施建設(shè)滯后往往影響了整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度，導(dǎo)致建設(shè)周期延長(zhǎng)，用戶在等待無(wú)果的情況下將做出改變用能方式，造成能源站負(fù)荷減少。如果能源站承擔(dān)熱力管網(wǎng)的建設(shè)，會(huì)大大增加項(xiàng)目投資。

此外，電網(wǎng)因利益分配等問(wèn)題很少考慮天然氣分布式能源站的并網(wǎng)和上網(wǎng)問(wèn)題，導(dǎo)致能源站的電力送出系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)直供。分布式能源發(fā)電遵循“就近供應(yīng)”原則、避免長(zhǎng)距離線路損耗的優(yōu)勢(shì)未能得到體現(xiàn)，這也是分布式能源站發(fā)展受限的最大瓶頸。同時(shí)在電力發(fā)展規(guī)劃中也沒(méi)有考慮分布式能源站在電力發(fā)展中的應(yīng)占比例問(wèn)題，造成分布式能源站的無(wú)序發(fā)展。

2.3 項(xiàng)目運(yùn)維階段存在的問(wèn)題

由于用戶需求變化和負(fù)荷季節(jié)性變化等原因，造成能源站實(shí)際負(fù)荷遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)負(fù)荷，天然氣分布式能源站運(yùn)行按照“以熱定電”原則，造成能源站在低負(fù)荷區(qū)間運(yùn)行或者停運(yùn)，運(yùn)行效率、機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)低。分布式能源站的大部分運(yùn)行人員都來(lái)自各火電廠，習(xí)慣性的按火電廠思維模式管理分布式能源站。實(shí)際上，分布式能源站與火電廠(尤其是燃煤電廠)的運(yùn)行管理差別很大，從設(shè)備到產(chǎn)品，運(yùn)行到營(yíng)銷模式，均需要能源站工作人員轉(zhuǎn)變思維方式，需對(duì)分布式能源站運(yùn)行人員進(jìn)行專業(yè)的運(yùn)維技術(shù)培訓(xùn)和運(yùn)行優(yōu)化指導(dǎo)，提升能源站運(yùn)維水平。

此外，分布式能源站的供能區(qū)域與其他燃煤熱電廠供能區(qū)域有重疊，由于目前國(guó)內(nèi)能源價(jià)格機(jī)制與碳交易制度不完善，未出臺(tái)配套補(bǔ)貼機(jī)制，燃煤機(jī)組供熱成本遠(yuǎn)低于天然氣分布式能源供熱成本，用戶容易選擇低成本的能源產(chǎn)品，造成項(xiàng)目投產(chǎn)后市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力大。目前，國(guó)內(nèi)天然氣分布式能源系統(tǒng)核心設(shè)備都是國(guó)外進(jìn)口，技術(shù)方面受限于國(guó)外廠家，在運(yùn)維過(guò)程中，零件更換與維修全部依賴國(guó)外廠家，造成系統(tǒng)運(yùn)維成本高。天然氣分布式能源項(xiàng)目全周期存在問(wèn)題如表1所示。

表1 天然氣分布式能源項(xiàng)目全周期存在問(wèn)題

3 發(fā)展完善的對(duì)策與建議

(1)發(fā)揮系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，合理布局分布式能源項(xiàng)目。分布式能源是分散在用戶端的供能系統(tǒng)，和傳統(tǒng)集中式發(fā)電形式相比，分布式能源具有分散接入、規(guī)模小、獨(dú)立靈活、因地制宜、按需供應(yīng)的特點(diǎn)。發(fā)展分布式能源，需綜合考慮用戶需求，熱力管網(wǎng)，氣源條件，電網(wǎng)接納情況等多因素，科學(xué)合理地做好容量設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成，而不是一味追求“大”和“新”。政府在制定城市能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、城市能源發(fā)展規(guī)劃以及城市熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)劃時(shí)，也應(yīng)給予天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)以適當(dāng)?shù)陌l(fā)展空間，做好分布式能源規(guī)劃工作。

(2)構(gòu)建行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，加快制定分布式能源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)天然氣分布式能源項(xiàng)目的設(shè)計(jì)原則、用戶選擇、建設(shè)規(guī)范等具有特殊性，建議規(guī)范天然氣分布式能源流程的標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)、項(xiàng)目考核、全過(guò)程驗(yàn)收、技術(shù)培訓(xùn)、技術(shù)監(jiān)督、運(yùn)行優(yōu)化等環(huán)節(jié)，從源頭規(guī)范天然氣分布式能源的建設(shè)過(guò)程，提高設(shè)計(jì)、運(yùn)行、建設(shè)等相關(guān)人員的相關(guān)專業(yè)技能，對(duì)項(xiàng)目的性能考核、驗(yàn)收做到“有據(jù)可依、有證可查”。

(3)規(guī)范市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，改善分布式能源發(fā)展條件。分布式能源屬于清潔能源，迫切需要在目前現(xiàn)有法律、法規(guī)和政策基礎(chǔ)上，形成集中統(tǒng)一的、更具可操作性的實(shí)施細(xì)則和配套措施，加快推進(jìn)各省市在財(cái)稅、金融等方面專門(mén)出臺(tái)相關(guān)的扶持政策，在電價(jià)補(bǔ)貼、接入系統(tǒng)投資、節(jié)能獎(jiǎng)勵(lì)等方面給予優(yōu)惠政策，將促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、制定合理價(jià)格機(jī)制、解決發(fā)展瓶頸的利好政策落實(shí)到實(shí)處和細(xì)節(jié)。同時(shí)積極推進(jìn)電力體制改革和油氣體制改革，改善并網(wǎng)接入管理，保證系統(tǒng)用氣需求，進(jìn)一步明確電網(wǎng)企業(yè)、油氣公司在分布式能源系統(tǒng)發(fā)展上的責(zé)任和義務(wù)，鼓勵(lì)支持分布式能源的發(fā)展，為分布式能源大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展創(chuàng)造條件。

(4)重視技術(shù)創(chuàng)新，加快分布式能源關(guān)鍵技術(shù)國(guó)產(chǎn)化。分布式能源站在我國(guó)的發(fā)展建設(shè)才剛起步，關(guān)鍵技術(shù)如燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)、太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電核心技術(shù)、高效蓄能技術(shù)等，主要依賴國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，嚴(yán)重阻礙國(guó)內(nèi)分布式能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，國(guó)家應(yīng)加大科研投入，提高分布式能源系統(tǒng)運(yùn)行效率，改進(jìn)分布式能源項(xiàng)目設(shè)計(jì)技術(shù)，積累分布式能源系統(tǒng)運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，不僅關(guān)系到降低投資成本、提高投資者積極性以及增強(qiáng)分布式能源技術(shù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等問(wèn)題，同時(shí)為大規(guī)模的技術(shù)推廣應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

天然氣分布式能源是對(duì)傳統(tǒng)集中式供能系統(tǒng)的有力補(bǔ)充，具有節(jié)能環(huán)保、高效可靠和可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)。隨著國(guó)內(nèi)天然氣供給量的逐步增加，以及對(duì)節(jié)能環(huán)保事業(yè)的要求進(jìn)一步提高，以天然氣為主要燃料的冷熱電聯(lián)供將在能源供應(yīng)比率中占據(jù)越來(lái)越重要的地位，積極完善天然氣分布式能源發(fā)展的內(nèi)外部環(huán)境，將對(duì)加快我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變有著重要的促進(jìn)作用。

[1] 隋 軍,金紅光,徐建中,等.分布式供能及其系統(tǒng)集成[J].科技導(dǎo)報(bào).2007,25(24):58-62.

SUI Jun, JIN Hong-guang, LIN Ru-mou, et al. Distributed energy system and its integration[J].Science & Technology Review,2007,25(24):58-62.

[2] 黃 薇.天然氣分布式能源市場(chǎng)發(fā)展分析報(bào)告[R].2015.

[3] 國(guó)家發(fā)改委, 財(cái)政部, 住房城鄉(xiāng)建設(shè)部, 等.關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見(jiàn)[J].上海節(jié)能, 2012(2): 8-9.

(本文編輯：趙艷粉)

Current Situation Analysis of Natural Gas Distributed Energy Projects

YU Tie-ming1,2, LIU Li-li1,2, ZHOU Yu-hao1,2, WANG Si-wen1,2

1. Huadian Electric Power Research Institute, Hangzhou 310030, China;2. National Energy Distributed Energy Technology R&D Center, Hangzhou 310030, China)

This paper introduces the advantages of natural gas distributed energy system, and analyzes its current situation through the policies and the project layout and construction. Then according to the investigation of natural gas distributed energy, some problems are summarized in the stage of design, construction, and operation. Finally some suggestions are put forward for the development of natural gas distributed energy.

natural gas distributed energy system; development status; problems; suggestions

10.11973/dlyny201605012

俞鐵銘(1987)，男，碩士，工程師，主要從事分布式能源系統(tǒng)集成與優(yōu)化研究。

TM61

A

2095-1256(2016)05-0587-03

2016-05-24