劉永沖

摘要：以天然氣發(fā)電為基礎(chǔ)的分布式能源可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是中大型天然氣發(fā)電項(xiàng)目，主要用天然氣渦輪發(fā)電，主要用于大型公園和居民區(qū)的發(fā)電和供熱;另一種是以燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)為核心設(shè)備的中小型發(fā)電項(xiàng)目，主要用于醫(yī)院、樓宇、園區(qū)等的冷熱電三聯(lián)供。近年來(lái)，政府提供了大量政策支持和補(bǔ)貼，天然氣分布式能源項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)迅速發(fā)展。一些建筑物、醫(yī)院、數(shù)據(jù)中心和商業(yè)中心分別考慮利用天然氣分布式能源提供冷能和熱能。其中許多項(xiàng)目已經(jīng)在陸地上進(jìn)行，其中一些項(xiàng)目還被列入了最佳當(dāng)事方的起草和介紹證書(shū)。本文主要分析了天然氣分布式能源的優(yōu)缺點(diǎn)及行業(yè)發(fā)展對(duì)策。

關(guān)鍵詞：天然氣;分布式能源;特點(diǎn);優(yōu)劣勢(shì);發(fā)展對(duì)策

引言

天然氣分布式能源是確保未來(lái)能源供應(yīng)的有效措施。為了加快天然氣分布式能源的推廣和應(yīng)用，必須充分履行國(guó)家職能，制定適當(dāng)?shù)姆煞ㄒ?guī)，減少市場(chǎng)準(zhǔn)入，并配合項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和降落;需要明確合理的政策補(bǔ)貼，建立清潔能源價(jià)格機(jī)制，吸引工業(yè)資本，促進(jìn)工業(yè)有序健康發(fā)展;必須加快主要技術(shù)和設(shè)備的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、傳播和應(yīng)用，真正發(fā)揮分布式能源的突出優(yōu)勢(shì)，提供高效、高質(zhì)量的清潔能源。

1、天然氣分布式能源的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)能源相比，天然氣的分布式能源具有明顯的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)在以下四個(gè)方面。有效減少向環(huán)境的排放;天然氣分布式發(fā)電系統(tǒng)使用天然氣作為燃料，與煤、燃料相比，二氧化硫（SO2）和灰塵、固體廢物的排放量幾乎為零，二氧化碳（CO2）和氮氧化物（NOX）的排放量也可以減少50%以上。2）能源實(shí)現(xiàn)梯級(jí)利用，提升能源綜合利用效率天然氣分布式能源利用發(fā)電后的余熱供熱、制冷，實(shí)現(xiàn)了能源的梯級(jí)利用，能源綜合利用率達(dá)到70%-90%。項(xiàng)目建設(shè)往往靠近用戶(hù)端，減少了能源遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膿p耗?？稍偕茉疵芏容^低、穩(wěn)定性差、資源分布不均，難以作為大型的集中供能手段。建設(shè)分布式系統(tǒng)，就地生產(chǎn)、就地消納是其較為理想的選擇。3）提高了能源供應(yīng)的安全性分布式能源與大電網(wǎng)互為備用，可提高供電可靠性。在大電網(wǎng)故障和意外災(zāi)害情況下，分布式能源可維持重要用戶(hù)的供電，保障能源供應(yīng)的可靠性。4）能夠提供冷熱電三聯(lián)供應(yīng)，滿(mǎn)足終端用戶(hù)的冷熱電能源需求。

2、我國(guó)天然氣分布式能源區(qū)域利用發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)家十三五規(guī)劃建設(shè)后，在眾多扶持政策的指導(dǎo)下，我國(guó)的分布式能源進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期，2015年被認(rèn)為是天然氣分布式能源實(shí)質(zhì)應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中影響天然氣分布式能源利用的主要因素，包括地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素，熱負(fù)荷、冷負(fù)荷、電負(fù)荷需求等。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2015年，我國(guó)天然氣能源建設(shè)項(xiàng)目已增至302項(xiàng)，其中在建及已建項(xiàng)目201項(xiàng)，總裝機(jī)容量達(dá)到1000萬(wàn)千瓦以上，這其中區(qū)域式項(xiàng)目包括166項(xiàng)，樓宇式項(xiàng)目136項(xiàng)，雖然區(qū)域式項(xiàng)目和樓宇式項(xiàng)目在數(shù)量上相差不大，但是，在總裝機(jī)容量上差別巨大，其中區(qū)域式項(xiàng)目占到總能源類(lèi)型的95%以上。從天然氣分布式能源建設(shè)區(qū)域上來(lái)看上海、廣州、江蘇、北京等地區(qū)的大中型城市天然氣分布式能源區(qū)域利用的重點(diǎn)。此后，我國(guó)天然氣分布式能源的在建項(xiàng)目和裝機(jī)容量提升迅速，相關(guān)研究和應(yīng)用案例也逐漸增多。

3、分布式能源原則分析

3.1 基本原則

綜合能源效率最大化是天然氣分布式能源區(qū)域利用的最主要目的，為此需深入研究服務(wù)區(qū)域的能源需求及需求的種類(lèi)，確定預(yù)期的負(fù)荷方案，在此基礎(chǔ)上科學(xué)確定功能的范圍和系統(tǒng)配置參數(shù)。低能低用、溫度適合、高能高用、梯級(jí)利用、綜合利用效率高是天然氣分布式能源區(qū)域利用的基本原則。

3.2 電力負(fù)荷分析

現(xiàn)階段，我國(guó)電力供應(yīng)相對(duì)過(guò)剩，區(qū)域性的集中供熱及供暖需求缺口較大，為此應(yīng)在天然氣分布式能源區(qū)域利用項(xiàng)目中，按照以熱定電的原則確定裝機(jī)方案，最大化綜合效益。由于區(qū)域性的電力供應(yīng)過(guò)剩，新建項(xiàng)目的電量難以上網(wǎng)，所以在天然氣分布式能源區(qū)域利用中，應(yīng)以自用和區(qū)域直接供應(yīng)為主。在電力缺口較大的區(qū)域或者電網(wǎng)電力調(diào)控能力較高的區(qū)域，可考慮多余電力資源上網(wǎng)的問(wèn)題。

3.3 冷熱負(fù)荷分析

考慮到區(qū)域供能需求的冷熱負(fù)荷的不確定性，應(yīng)在機(jī)組的選用上重點(diǎn)考慮安全可靠、調(diào)節(jié)靈活、經(jīng)濟(jì)適用的，同時(shí)，又能夠承受一定的冷熱負(fù)荷變化調(diào)節(jié)。在統(tǒng)計(jì)每天最高、最低及平均冷、熱負(fù)荷的基礎(chǔ)上，繪制熱負(fù)荷年度曲線(xiàn)變化圖。根據(jù)全年負(fù)荷曲線(xiàn)進(jìn)行綜合分析，科學(xué)確定方案中的冷熱負(fù)荷。

4、我國(guó)天然氣分布式能源發(fā)展對(duì)策建議

4.1加大理論宣傳力度，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展

一是按照政府領(lǐng)導(dǎo)、企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、先進(jìn)規(guī)劃、市場(chǎng)導(dǎo)向、試點(diǎn)等原則，制定合理發(fā)展戰(zhàn)略，逐步將分散能源納入國(guó)家和地方計(jì)劃，不斷完善相關(guān)政策，推動(dòng)政策快速發(fā)展。二是有關(guān)部門(mén)一方面要規(guī)劃、指導(dǎo)，另一方面要加強(qiáng)推廣分布式能源的效益和必要性，就政府、貿(mào)易、社會(huì)三個(gè)方面達(dá)成共識(shí)，共同推進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。最后，應(yīng)進(jìn)一步完善地方發(fā)展計(jì)劃，將分布式能源規(guī)劃與地方總體設(shè)計(jì)和能源規(guī)劃結(jié)合起來(lái)。

4.2加強(qiáng)國(guó)家宏觀(guān)調(diào)控，出臺(tái)相關(guān)支持政策

首先，政府必須增加對(duì)企業(yè)的能源補(bǔ)貼和項(xiàng)目建設(shè)資金補(bǔ)貼，建立分布式天然氣發(fā)電基金，以支持示范項(xiàng)目的建設(shè)。第二，天然氣供應(yīng)商的天然氣價(jià)格報(bào)價(jià)應(yīng)低于商業(yè)天然氣總批發(fā)價(jià)。一方面傾向于分布式天然氣，另一方面傾向于高峰谷地天然氣。第三，電網(wǎng)企業(yè)必須向分布式電力企業(yè)提供互聯(lián)網(wǎng)接入和直接定價(jià)，并提高電力價(jià)格的環(huán)境效益。第四，公司應(yīng)分擔(dān)冷、冷中標(biāo)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，建立氣電耦合機(jī)制，及時(shí)處理上游價(jià)格上漲的矛盾。

4.3提升關(guān)鍵核心技術(shù)，降低生產(chǎn)運(yùn)維成本

中國(guó)天然氣分布式能源技術(shù)剛剛起步，許多關(guān)鍵技術(shù)仍依賴(lài)先進(jìn)的外國(guó)，嚴(yán)重阻礙了中國(guó)天然氣分布式能源的發(fā)展。為了進(jìn)一步推廣天然氣分布式能源，中國(guó)必須加強(qiáng)分布式能源關(guān)鍵技術(shù)研究，解決主要技術(shù)問(wèn)題，提高國(guó)內(nèi)主要設(shè)備的水平和自主性，逐步形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)業(yè)體系。二、國(guó)內(nèi)大型制造企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)與外資企業(yè)的合作，走引進(jìn)、消化吸收可持續(xù)發(fā)展和改造的道路，為分布式能源項(xiàng)目提供高質(zhì)量、低成本的設(shè)備，以提高總體設(shè)備水平同時(shí)，為了引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的科研人才，建立生產(chǎn)、教育、培訓(xùn)相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系，加快我國(guó)天然氣分布式能源的技術(shù)進(jìn)步。

結(jié)束語(yǔ)

總之，中國(guó)目前能源發(fā)展的特點(diǎn)是能源過(guò)剩、區(qū)域變暖分散、煤炭燃燒能源利用率高、分散供熱經(jīng)濟(jì)薄弱、污染物排放管理困難。對(duì)于這些特點(diǎn)，近年來(lái)天然氣分布式能源領(lǐng)域的利用得到了政府政策的大力支持，但實(shí)際上國(guó)內(nèi)天然氣分布式能源并沒(méi)有迅速發(fā)展，用戶(hù)也非常謹(jǐn)慎。其中，設(shè)計(jì)與熱、冷、電負(fù)荷大不相同，每個(gè)設(shè)計(jì)都有明確的個(gè)性，設(shè)計(jì)的技術(shù)解決方案復(fù)雜多變，缺乏復(fù)制是一個(gè)重要原因。突出地方政府天然氣分布式能源建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀，規(guī)劃綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推進(jìn)能源消費(fèi)革命，優(yōu)化能源消費(fèi)模式，提高能源利用效率。

參考文獻(xiàn)

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