天然氣分布式能源系統(tǒng)碳減排分析

王侃宏　袁曉華　劉宇　王立學(xué)

摘要：氣候變化是當(dāng)前世界面臨的巨大挑戰(zhàn)，低碳和能源問題成為當(dāng)今社會關(guān)注的熱點，分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)（CCHP）以其清潔、安全、經(jīng)濟及高效等特點受到了人們的高度重視，具有廣闊的發(fā)展前景，成為我國節(jié)能減排的重要方式，文章主要介紹了CCHP碳減排方法學(xué)的適用條件，并根據(jù)實際項目進行簡化，得出了具體的碳減排量，為該類項目的計算提供了一定的參考。

關(guān)鍵詞：天然氣；分布式能源；碳減排；方法學(xué)

1 前言

近年來我國大中城市能源結(jié)構(gòu)正在發(fā)生調(diào)整，傳統(tǒng)的以煤為主的一次能源正在被天然氣所替代，與煤炭和石油相比，天然氣是一種更加清潔的能源，可完全燃燒，熱值大，輸送方便快捷，燃燒產(chǎn)生更少的溫室氣體，如獲得相同的熱量，燃燒天然氣產(chǎn)生的CO2比燃燒石油要少30%，比煤要少45%，使用天然氣的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電在可用化石燃料能源中最為潔凈，在現(xiàn)有技術(shù)條件下在能源效率轉(zhuǎn)換方面，具有更加明顯的優(yōu)勢。

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)供等方式實現(xiàn)能源的梯級利用，將制冷供熱及發(fā)電過程一體化，因此大大提高了能源利用效率，綜合能源利用效率在70%以上，在降低了能源損耗的同時，減少碳化物及有害氣體的排放。《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》中指出要加快分布式能源的發(fā)展，鼓勵建設(shè)高效燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站，發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)，天然氣分布式能源技術(shù)是未來世界能源技術(shù)的重要發(fā)展方向。

2005年《京都議定書》生效以來，碳排放權(quán)的經(jīng)濟時代隨之到來，并為全球帶來了一種新的商品碳減排量開始在國際市場進行交易。2011年11月，國家發(fā)展改革委辦公廳下發(fā)了《關(guān)于開展碳排放權(quán)交易試點工作的通知》，批準天津、上海、深圳等7省市，開展碳排放權(quán)交易試點工作，各地方掀起了碳交易熱。我國碳交易試點的建立使得碳交易市場不斷完善和擴大，但是法律法規(guī)和MRV體系缺失仍是制約我國碳市場發(fā)展的關(guān)鍵因素，因此探索出適合中國項目的碳預(yù)算方法論具有現(xiàn)實和實用意義。

我國目前碳減排的做法是參考國際上公認的CDM方法學(xué)，但是很多方法學(xué)在我國無法開展，天然氣分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)項目CDM執(zhí)行理事會批準的方法學(xué)有限，與熱電聯(lián)產(chǎn)相關(guān)的方法學(xué)組要有：主要有AM0014天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)、AM0029并網(wǎng)的天然氣發(fā)電、AM0048新建的熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)施向多個用戶供電和供蒸汽并取代使用碳含量較高燃料的聯(lián)網(wǎng)（離網(wǎng)）的蒸汽和電力生產(chǎn)，AM0107新建的天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)項目等，值得說明的是該方法學(xué)是一個由中國自主研發(fā)并獲得EB批準的方法學(xué)，更適合中國項目的實際情況，文章主要針對該方法進行研究。

2 方法學(xué)適用性

該方法學(xué)主要適用于下列情形：

2.1 基準線電網(wǎng)的地理和物理邊界能夠清晰界定，有關(guān)電網(wǎng)和估計基準線排放的信息能夠公開獲得。

2.2 天然氣作為項目活動熱電廠的主要燃料，初始階段或者輔助燃料可以少量使用，但是不得超過每年總?cè)剂鲜褂昧康?%。

2.3 天然氣在該地區(qū)或者國家供應(yīng)充分，如未來天然氣發(fā)電能力和熱容為基礎(chǔ)增加，天然氣在項目活動中的使用不受限制。

2.4 基準線燃料在該地區(qū)或國家足夠使用，以便在整個計入期建立可靠的基準線情形。

2.5 目前不進行熱電聯(lián)產(chǎn)的熱網(wǎng)用戶。

3 項目實例

3.1 項目簡介

項目位于華北區(qū)域某地區(qū)，采用1套2×350MW級“二拖一”燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機組，發(fā)電能力838兆瓦，供熱能力592兆瓦，每年向華北電網(wǎng)（NCPG）供電3，582，090MWh，年供熱量6，150，600GJ。真實可靠的組合替代基準線情景為：建設(shè)超臨界2×350MW燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)項目。

3.2 CCHP碳減排量計算

3.2.1 基準線排放量

（1）確定熱電聯(lián)產(chǎn)的基準線排放