淺議我國(guó)天然氣分布式能源的發(fā)展趨勢(shì)

何竹春，文守成，李繼東

(國(guó)電中山燃?xì)獍l(fā)電有限公司，廣東中山 528437)

1 概述

分布式能源是指分布在用戶(hù)端的能源綜合利用系統(tǒng)。一次能源以氣體燃料為主，可再生能源為輔，利用一切可以利用的資源;二次能源以分布在用戶(hù)端的熱電(冷)聯(lián)產(chǎn)為主，其他中央能源供應(yīng)系統(tǒng)為輔，實(shí)現(xiàn)以直接滿(mǎn)足用戶(hù)多種需求的能源梯級(jí)利用，并通過(guò)中央能源供應(yīng)系統(tǒng)提供支持和補(bǔ)充;在環(huán)境保護(hù)上，將部分污染分散化、資源化，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)適度排放的目標(biāo);在管理體系上，依托智能信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人職守，通過(guò)社會(huì)化服務(wù)體系提供設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行、維修一體化保障;各系統(tǒng)在低壓電網(wǎng)和冷、熱水管道上進(jìn)行就近支援，互保能源供應(yīng)的可靠。分布式能源實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)優(yōu)化，將電力、熱力、制冷與蓄能技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)能源容錯(cuò)，將每一系統(tǒng)的冗余限制在最低狀態(tài)，利用效率發(fā)揮到最大狀態(tài)，以達(dá)到提高能源利用效率、節(jié)約資金的目的。

不同于傳統(tǒng)能源工程形式，分布式能源通過(guò)小型化體量、就近化布置，很大程度上擺脫了“大電網(wǎng)、長(zhǎng)距離”的電能輸配方式，安置在需求側(cè)的能源梯級(jí)利用，以及資源綜合利用和可再生能源設(shè)施，根據(jù)在需求現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)用戶(hù)對(duì)能源的不同需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)口供應(yīng)能源，將輸送環(huán)節(jié)的損耗降至最低，從而實(shí)現(xiàn)能源利用效率的最大化。

2 國(guó)內(nèi)外分布式能源發(fā)展情況

2.1 國(guó)外分布式能源發(fā)展

1882年，美國(guó)紐約出現(xiàn)了以工廠(chǎng)余熱發(fā)電滿(mǎn)足自身與周邊建筑電熱負(fù)荷需求的裝備，是分布式能源最早的雛形。由于天然氣發(fā)展具有能源利用效率高，環(huán)境效益好，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家已得到大規(guī)模推廣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)現(xiàn)在有6000多個(gè)分布式能源站，天然氣分布式能源裝機(jī)已超過(guò)9000萬(wàn) kW。日本的天然氣能源站總裝機(jī)容量達(dá)到920萬(wàn) kW，英國(guó)天然氣分布式能源總裝機(jī)容量500萬(wàn) kW，荷蘭40%電力來(lái)自天然氣能源，丹麥分布式能源發(fā)電總量約占整個(gè)發(fā)電量的一半。同時(shí)，上述國(guó)家也在進(jìn)一步加快分布式能源發(fā)展的步伐。

2.2 我國(guó)分布式能源發(fā)展

我國(guó)引進(jìn)分布式能源系統(tǒng)也有十多年的歷史，目前已建成約500萬(wàn)kW的裝機(jī)容量。但受?chē)?guó)內(nèi)能源發(fā)展政策限制，特別是分布式能源上網(wǎng)后對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行有一定的影響，已建成的分布式能源絕大多數(shù)處于孤網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，分布式能源這一新的能源高效利用方式在國(guó)內(nèi)的發(fā)展曾一度舉步維艱。2011年以來(lái)，國(guó)家相關(guān)部門(mén)已經(jīng)意識(shí)到了發(fā)展分布式能源對(duì)于解決我國(guó)能源供應(yīng)問(wèn)題，緩解環(huán)境危機(jī)的獨(dú)特作用，發(fā)出的諸多信號(hào)令人期待。2011-02-19國(guó)務(wù)院研究室和國(guó)家能源局聯(lián)合組成調(diào)研組，對(duì)北京、重慶、上海、廣州進(jìn)行調(diào)研，了解產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況以及存在的困難和障礙等，從而促進(jìn)天然氣分布式能源推廣應(yīng)用。我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展十二五規(guī)劃綱要明確提出“促進(jìn)分布式能源系統(tǒng)的推廣應(yīng)用”，電力并網(wǎng)規(guī)定也將獲得通過(guò)。

2013-01-23，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，首次專(zhuān)辟一節(jié)提出大力發(fā)展分布式能源，要求到2015年建成1000個(gè)左右天然氣分布式能源項(xiàng)目、10個(gè)左右各具特色的天然氣分布式能源示范區(qū)，將對(duì)改善我國(guó)環(huán)境污染有著重大的意義。同期還將完成天然氣分布式能源主要裝備研制，初步形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的分布式能源裝備產(chǎn)業(yè)體系。這意味著天然氣分布式能源已成為中國(guó)能源戰(zhàn)略的關(guān)鍵一環(huán)，對(duì)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、解決當(dāng)前愈演愈烈的霧霾污染有著重要意義。

3 我國(guó)分布式能源發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)天然氣分布式能源發(fā)展處于起步階段，目前已建成了以華電廣州大學(xué)城分布式能源站項(xiàng)目為代表的一批以天然氣為燃料的分布式能源站，裝機(jī)規(guī)模涵蓋了大中型、小微型全范圍。華電廣州大學(xué)城分布式能源站裝機(jī)規(guī)模已達(dá)7.8萬(wàn)kW，上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)能源中心分布式能源站裝機(jī)為4000kW、上海黃埔區(qū)中心醫(yī)院分布式能源站項(xiàng)目裝機(jī)為1000kW、北京南站分布式能源中心裝機(jī)規(guī)模為1570kW，并且和電網(wǎng)并聯(lián)，成為國(guó)家“863”課題的示范工程之一。近幾年以來(lái)，各省(區(qū))已核準(zhǔn)了數(shù)目不等的以天然氣為燃料的分布式能源站項(xiàng)目。

未來(lái)十年將是我國(guó)天然氣生產(chǎn)規(guī)模大幅度擴(kuò)張的時(shí)期，一方面西氣東輸一線(xiàn)、二線(xiàn)供應(yīng)量穩(wěn)步提高，另一方面液化天然氣進(jìn)口和接收能力也大幅度上升，從而為天然氣分布式能源發(fā)展提供有利條件。按照當(dāng)前的發(fā)展速度，預(yù)計(jì)到2020年，在全國(guó)規(guī)模以上城市天然氣分布式能源裝機(jī)規(guī)模達(dá)將可到5000萬(wàn)kW，初步實(shí)現(xiàn)分布式能源裝備產(chǎn)業(yè)化。

4 存在的問(wèn)題

與此同時(shí)，分布式能源發(fā)展也面臨一些問(wèn)題和制約因素，一是分布式能源接入供給一般屬于備用(補(bǔ)充)性供給，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間波動(dòng)較大，從而導(dǎo)致發(fā)電經(jīng)濟(jì)性受到影響;二是設(shè)備制造商、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等尚未達(dá)到規(guī)模經(jīng)濟(jì);三是能源環(huán)境政策不完善、環(huán)境治理的外部收益難以得到有效補(bǔ)償，上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼的落實(shí)、各類(lèi)能源稅收的變化、排污費(fèi)率制度的不確定性等都會(huì)對(duì)分布式能源市場(chǎng)的培育產(chǎn)生重要影響;四是分布式能源的上網(wǎng)問(wèn)題已取得一些突破，但仍是懸而未決的頑疾，盡管兩大電網(wǎng)公司均出臺(tái)了相關(guān)辦法，但仍需進(jìn)一步制定可操作性較強(qiáng)的具體措施，以解決現(xiàn)存的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)落后、審批過(guò)程復(fù)雜、資質(zhì)認(rèn)證嚴(yán)苛等障礙。另外，由于目前天然氣分布式能源在我國(guó)能源系統(tǒng)中處于輔助地位，大多數(shù)人對(duì)分布式能源的重要性還沒(méi)有深刻認(rèn)識(shí)，因此，分布式能源在發(fā)展中還存在一些困難，需要不斷突破舊傳統(tǒng)、打破舊觀念，用發(fā)展和創(chuàng)新的思維予以解決，加快推動(dòng)分布式能源的發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

目前，天然氣分布式能源已成為世界電力發(fā)展的新方向，它的大規(guī)模應(yīng)用將對(duì)能源，尤其是電力系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生深刻的影響，改變能源的生產(chǎn)方式、供給方式和消費(fèi)方式，給能源產(chǎn)業(yè)注入新的活力，我國(guó)也正在積極參與和適應(yīng)這一變化。中國(guó)的電力工業(yè)正處在快速發(fā)展當(dāng)中，并已具備實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的有利條件，在大力發(fā)展集中供電的同時(shí)，如果能抓住機(jī)遇，加快發(fā)展天然氣分布式能源，建立一種分布式發(fā)電與集中供電互相補(bǔ)充、互相支持的新型電力工業(yè)體系，不僅可以提高電力系統(tǒng)的效率和改善環(huán)境，而且可以提供更普遍、更可靠、質(zhì)量更高的電力服務(wù)，更好地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

［1］馮立全.從美加大停電看大力發(fā)展綠色環(huán)保分散電源發(fā)供電技術(shù)的迫切性［J］.中國(guó)能源，2004，(2):39 －41.

［2］華 賁.天然氣冷熱 電聯(lián)供能源系統(tǒng)［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

［3］華 賁.低碳時(shí)代的中國(guó)城市能源規(guī)劃［J］.建筑科學(xué)，2010，(12):1 －6，39.

［4］王智濤.我國(guó)如何發(fā)展分布式能源［M］.供熱制冷，2012，(6):55.