天然氣分布式能源優(yōu)劣勢分析及行業(yè)發(fā)展對策

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：一類是中大型天然氣發(fā)電項目，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;另一種是以燃氣內(nèi)燃機為核心設(shè)備的中小型發(fā)電項目，主要用于醫(yī)院、樓宇、園區(qū)等的冷熱電三聯(lián)供。近年來，政府提供了大量政策支持和補貼，天然氣分布式能源項目在國內(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。其中許多項目已經(jīng)在陸地上進行，其中一些項目還被列入了最佳當(dāng)事方的起草和介紹證書。本文主要分析了天然氣分布式能源的優(yōu)缺點及行業(yè)發(fā)展對策。

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

引言

天然氣分布式能源是確保未來能源供應(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，必須充分履行國家職能，制定適當(dāng)?shù)姆煞ㄒ?guī)，減少市場準(zhǔn)入，并配合項目開發(fā)和降落;需要明確合理的政策補貼，建立清潔能源價格機制，吸引工業(yè)資本，促進工業(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，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與優(yōu)勢

與傳統(tǒng)能源相比，天然氣的分布式能源具有明顯的特點和優(yōu)勢，表現(xiàn)在以下四個方面。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）能源實現(xiàn)梯級利用，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，實現(xiàn)了能源的梯級利用，能源綜合利用率達到70%-90%。項目建設(shè)往往靠近用戶端，減少了能源遠距離傳輸?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)，滿足終端用戶的冷熱電能源需求。

2、我國天然氣分布式能源區(qū)域利用發(fā)展現(xiàn)狀

國家十三五規(guī)劃建設(shè)后，在眾多扶持政策的指導(dǎo)下，我國的分布式能源進入了快速發(fā)展時期，2015年被認為是天然氣分布式能源實質(zhì)應(yīng)用的關(guān)鍵點，在實際應(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)濟發(fā)展因素，熱負荷、冷負荷、電負荷需求等。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2015年，我國天然氣能源建設(shè)項目已增至302項，其中在建及已建項目201項，總裝機容量達到1000萬千瓦以上，這其中區(qū)域式項目包括166項，樓宇式項目136項，雖然區(qū)域式項目和樓宇式項目在數(shù)量上相差不大，但是，在總裝機容量上差別巨大，其中區(qū)域式項目占到總能源類型的95%以上。從天然氣分布式能源建設(shè)區(qū)域上來看上海、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。此后，我國天然氣分布式能源的在建項目和裝機容量提升迅速，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，確定預(yù)期的負荷方案，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 電力負荷分析

現(xiàn)階段，我國電力供應(yīng)相對過剩，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)域利用項目中，按照以熱定電的原則確定裝機方案，最大化綜合效益。由于區(qū)域性的電力供應(yīng)過剩，新建項目的電量難以上網(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)的問題。

3.3 冷熱負荷分析

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

4、我國天然氣分布式能源發(fā)展對策建議

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)、先進規(guī)劃、市場導(dǎo)向、試點等原則，制定合理發(fā)展戰(zhàn)略，逐步將分散能源納入國家和地方計劃，不斷完善相關(guān)政策，推動政策快速發(fā)展。二是有關(guān)部門一方面要規(guī)劃、指導(dǎo)，另一方面要加強推廣分布式能源的效益和必要性，就政府、貿(mào)易、社會三個方面達成共識，共同推進產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。最后，應(yīng)進一步完善地方發(fā)展計劃，將分布式能源規(guī)劃與地方總體設(shè)計和能源規(guī)劃結(jié)合起來。

4.2加強國家宏觀調(diào)控，出臺相關(guān)支持政策

首先，政府必須增加對企業(yè)的能源補貼和項目建設(shè)資金補貼，建立分布式天然氣發(fā)電基金，以支持示范項目的建設(shè)。第二，天然氣供應(yīng)商的天然氣價格報價應(yīng)低于商業(yè)天然氣總批發(fā)價。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，并提高電力價格的環(huán)境效益。第四，公司應(yīng)分擔(dān)冷、冷中標(biāo)企業(yè)的運營費用，建立氣電耦合機制，及時處理上游價格上漲的矛盾。

4.3提升關(guān)鍵核心技術(shù)，降低生產(chǎn)運維成本

中國天然氣分布式能源技術(shù)剛剛起步，許多關(guān)鍵技術(shù)仍依賴先進的外國，嚴(yán)重阻礙了中國天然氣分布式能源的發(fā)展。為了進一步推廣天然氣分布式能源，中國必須加強分布式能源關(guān)鍵技術(shù)研究，解決主要技術(shù)問題，提高國內(nèi)主要設(shè)備的水平和自主性，逐步形成自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)業(yè)體系。二、國內(nèi)大型制造企業(yè)應(yīng)加強與外資企業(yè)的合作，走引進、消化吸收可持續(xù)發(fā)展和改造的道路，為分布式能源項目提供高質(zhì)量、低成本的設(shè)備，以提高總體設(shè)備水平同時，為了引進國內(nèi)外先進的科研人才，建立生產(chǎn)、教育、培訓(xùn)相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系，加快我國天然氣分布式能源的技術(shù)進步。

結(jié)束語

總之，中國目前能源發(fā)展的特點是能源過剩、區(qū)域變暖分散、煤炭燃燒能源利用率高、分散供熱經(jīng)濟薄弱、污染物排放管理困難。對于這些特點，近年來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，但實際上國內(nèi)天然氣分布式能源并沒有迅速發(fā)展，用戶也非常謹(jǐn)慎。其中，設(shè)計與熱、冷、電負荷大不相同，每個設(shè)計都有明確的個性，設(shè)計的技術(shù)解決方案復(fù)雜多變，缺乏復(fù)制是一個重要原因。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，推進能源消費革命，優(yōu)化能源消費模式，提高能源利用效率。

參考文獻

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