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(shí)，然后通過企業(yè)實(shí)踐分析，進(jìn)而提出燃?xì)夥植际侥茉吹膭?chuàng)新發(fā)展思路。

關(guān)鍵詞：企業(yè)實(shí)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(huì)上的屢屢承諾，環(huán)境問題也越來越受到人們的重視，嚴(yán)峻的節(jié)能減排任務(wù)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(shí)政府也出臺(tái)了相應(yīng)的鼓勵(lì)政策，一時(shí)之間，天然氣分布式能源成為各能源企業(yè)搶抓先機(jī)、不斷實(shí)踐發(fā)展的重要機(jī)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(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用，綜合能源利用效率在70%以上，并在負(fù)荷中心就近實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)的現(xiàn)代能源供應(yīng)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(shì)[2]

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

（一）能源利用率高，經(jīng)濟(jì)效益巨大

天然氣分布式能源系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)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(jī)組一倍；同時(shí)節(jié)約電網(wǎng)、熱力管網(wǎng)輸送環(huán)節(jié)的投資費(fèi)用，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

（二）大電網(wǎng)的有益補(bǔ)充，提高能源供應(yīng)安全性

天然氣輸送不受氣候影響，可以就地儲(chǔ)存（LNG、CNG、地上或地下儲(chǔ)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(zāi)害（如2008年南方冰雪災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)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?yàn)殡娋W(wǎng)癱瘓?jiān)斐伞＿@些事故的出現(xiàn)，不斷地提高人們對(duì)供能安全重要性的認(rèn)識(shí)。而分布式能源的存在恰好彌補(bǔ)了大電網(wǎng)在遭遇各種突發(fā)事故時(shí)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(yīng)安全性。

（三）降低天然氣以及電力調(diào)峰壓力，能源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

天然氣分布式能源系統(tǒng)對(duì)電力與燃?xì)夤?yīng)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?xì)忮仩t供熱，電力及燃?xì)夤?yīng)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?xì)夤?yīng)量峰谷差達(dá)到8：1以上，而制冷季空調(diào)耗電占總電負(fù)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(bǔ)了燃?xì)夤?yīng)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(yīng)的可持續(xù)發(fā)展。天然氣分布式能源項(xiàng)目對(duì)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?xì)庠O(shè)施的利用效率，增強(qiáng)供氣系統(tǒng)安全性。

（四）環(huán)境保護(hù)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。“十二五規(guī)劃”預(yù)計(jì)的天然氣分布式能源裝機(jī)5000萬千瓦，相當(dāng)于可以減少1億千瓦燃煤裝機(jī)，相當(dāng)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(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

二、天然氣分布式能源的企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

（一）天然氣分布式能源系統(tǒng)的國際經(jīng)驗(yàn)

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(shí)現(xiàn)電力、熱力、制冷與蓄能的自動(dòng)控制，達(dá)到節(jié)能與效益最大化的目標(biāo)。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(diǎn)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(jì)效益。

（二）天然氣分布式能源在國內(nèi)企業(yè)的實(shí)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(fù)荷100？1000KW，平均用電負(fù)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(jī)各一臺(tái)，制冷量1163KW和2326KW余熱型直燃機(jī)各一臺(tái)，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)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(jī)回收利用內(nèi)燃機(jī)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(duì)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?xì)鈨?nèi)燃機(jī)與煙氣熱水型吸收式空調(diào)機(jī)組直接對(duì)接的冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，整體系統(tǒng)效率較高，并能較好適應(yīng)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(shí)踐為例，說明分布式能源項(xiàng)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(kuò)大該分布式能源的供能范圍。

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

2.雖然分布式能源可實(shí)現(xiàn)冷熱電三聯(lián)供，提高能源效率，但較高的燃料價(jià)格使得分布式提供的能源產(chǎn)品價(jià)格較高，其電價(jià)對(duì)比當(dāng)?shù)?元/（kw？h）的零售電價(jià)不具有競爭力；同時(shí)孤網(wǎng)運(yùn)行方式造成機(jī)組裝機(jī)容量較大，建設(shè)投資增加，獲得相同的經(jīng)濟(jì)性所需供電價(jià)格更高。因此，實(shí)際項(xiàng)目推進(jìn)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(dòng)的條件下，很難具體實(shí)施。

3.目前我國燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的功率范圍主要集中在200～800KW，800KW 特別是1000KW以上的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)幾乎全部依賴進(jìn)口，并且市場(chǎng)需求很大。由于燃?xì)饫錈犭娐?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(duì)于800KW以下的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)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?xì)鈨?nèi)燃機(jī)制造技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。

三、以企業(yè)發(fā)展實(shí)踐為契機(jī)，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(duì)天然氣分布式能源做了規(guī)劃，但是各個(gè)地方政府落實(shí)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(dǎo)方針下地方政府的規(guī)劃和推動(dòng)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(dòng)力和信心推動(dòng)分布式能源項(xiàng)目的實(shí)施。

（二）無歧視的電網(wǎng)準(zhǔn)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(jiǎng)勵(lì)分布式能源支持電網(wǎng)的應(yīng)急需要。因此，我們可借鑒國外電網(wǎng)準(zhǔn)入制度發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，打破電網(wǎng)壟斷局面，應(yīng)盡快出臺(tái)相應(yīng)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(qǐng)程序盡可能簡捷快速。

（三）適當(dāng)?shù)膬r(jià)格補(bǔ)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(yīng)該具有更好的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于天然氣價(jià)格較低的國家，比如美國，不需要額外補(bǔ)貼，分布式能源項(xiàng)目本身就能維持較好的利潤。而對(duì)于天然氣價(jià)格較高的國家，國家都對(duì)其有一定的投資補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、電價(jià)補(bǔ)貼、污染物或溫室氣體減排獎(jiǎng)勵(lì)等幫扶措施?？傊?，適當(dāng)?shù)哪茉磧r(jià)格或者價(jià)格補(bǔ)貼才能保證分布式能源項(xiàng)目具有合理的贏利空間，引導(dǎo)社會(huì)資源對(duì)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(jià)一般為0.65元/千瓦時(shí)左右，已高于燃煤火電的上網(wǎng)電價(jià)，但仍難以滿足天然氣分布式能源站經(jīng)濟(jì)性的要求?？紤]到現(xiàn)在城市工商業(yè)電價(jià)一般都在0.8～1.5元/千瓦時(shí)，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(cái)務(wù)回報(bào)。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(duì)于天然氣分布式能源的余電銷售制定單獨(dú)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(yùn)營企業(yè)按市場(chǎng)價(jià)自行銷售，電網(wǎng)企業(yè)提供必要的輸配電服務(wù)。

（五）設(shè)備國產(chǎn)化，需要國家層面的統(tǒng)一規(guī)劃。我國燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)制造已有一定基礎(chǔ)，余熱鍋爐和溴化鋰制冷機(jī)早已國產(chǎn)化。據(jù)了解，國內(nèi)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)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(jī)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(jìn)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?xì)鈨?nèi)燃機(jī)屬戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。如果國家能夠進(jìn)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(tái)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(shì)。而要實(shí)現(xiàn)燃?xì)夥植际侥茉串a(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，必須以企業(yè)實(shí)踐為契機(jī)，突破重重障礙，打造天燃?xì)夥植际侥茉吹膭?chuàng)新發(fā)展思路，進(jìn)而達(dá)到有效控制國家能源消耗量，提高碳減排量的目的。

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