淺議燃氣冷熱電聯供發展的必然性

張宇

摘要：分布式發電除了輸出電能以外，還產生了大量可利用的高溫余熱。冷熱電聯供便是將這些余熱重新利用以供其他需求，實現能源的梯級利用，綜合能源利用效率在70%以上。而天然氣作為優質、高效、穩定、安全和低污染的清潔能源不斷被用戶所青睞，其他能源難以相比。本文將從國家政策、能源供應、環境保護、綜合效率等方面淺議燃氣冷熱電聯供發展的必然性。

關鍵詞：天然氣；分布式發電；冷熱電聯供；能源梯級利用；效率

與傳統的集中式供能方式相比，天然氣分布式能源發電具有能效高、清潔環保、安全性好、削峰填谷、減少變電線損、經濟效益好、并可實現能源的梯級利用等優點，因此在國際上，天然氣分布式能源發展迅速，但在我國，天然氣分布式能源尚處于起步階段。隨著城市大氣環境污染問題的日益突出，調整能源結構、改善大氣環境、增加清潔能源（天然氣）的使用量是必然的選擇。

一、國家政策

熱電聯合生產比熱與電分別生產能提高能源效率，各國均大力提倡并制定有關法律、法規、技術標準和優惠政策。

《能源發展“十三五”規劃》中的要求

從國內能源發展趨勢看，能源結構雙重更替加快。“十三五”時期是我國實現非化石能源消費比重達到15%目標的決勝期，也是為2030年前后碳排放達到峰值奠定基礎的關鍵期。煤炭消費比重將進一步降低，非化石能源和天然氣消費比重將顯著提高，我國主體能源由油氣替代煤炭、非化石能源替代化石能源的雙重更替進程將加快推進。到2020年非化石能源和天然氣消費比重分別提高2.6和1.9個百分點，煤炭消費比重下降5.2個百分點，清潔化步伐不斷加快。

《電力發展“十三五”規劃》中的要求

有序發展天然氣發電，大力推進分布式氣電建設。充分發揮現有天然氣電站調峰能力，推進天然氣調峰電站建設。推廣應用分布式氣電，重點發展熱電冷多聯供。“十三五”期間，全國氣電新增投產5000萬千瓦，2020年達到1.1億千瓦以上，其中熱電冷多聯供1500萬千瓦。

二、能源供應

全球天然氣資源充足，將在未來能源體系中扮演更重要角色。全球天然氣資源可開采200多年，常規天然氣與非常規氣大體各占一半。已探明天然氣可開采50多年，每年新增探明儲量大于消費量，預計到2035年天然氣將成為全球第一大能源。

我國天然氣資源供應主要有三個來源：國內自產的天然氣資源；通過建設LNG接收站從澳大利亞、尼日利亞等國家進口的LNG；通過天然氣管道從俄羅斯、土庫曼斯坦等中亞國家進口的天然氣。

LNG項目能夠有效解決目前我國天然氣輸送能力不足的問題。中投顧問發布的《2017-2021年中國液化天然氣（LNG）行業投資分析及前景預測報告》資料顯示，當前國內超過80%的天然氣都是通過管道進行輸送的，但是我國的管道建設速度滯后，管道歷程不足，不能滿足天然氣輸送要求。而LNG則可以通過鐵路、公路及輪船運輸，供氣靈活，輻射范圍廣。在此情況下，能夠大量節約儲運空間和成本的LNG無疑成為優先選擇。

國內LNG消費的重點區域集中在沿海及中部地區，如廣東、福建、浙江、江蘇、安徽、河南、湖南、江西等地。前邊所述的大型進口LNG接收站項目建成后將最終形成一個沿海LNG接收站與輸送網絡。

我國天然氣資源供應保持穩定增長態勢。2017年1-4月，我國液化天然氣進口量排名前五大市場為澳大利亞、卡塔爾、馬來西亞、印度尼西亞、巴布亞新幾內亞。其中，進口量最多的是澳大利亞，比上年同期增長33.6%。由于我國目前在建的幾條天然氣管線尚未完全竣工通氣，當前我國天然氣來源還主要依靠國內開采的天然氣資源和通過東南沿海地IXLNG接收站進口的天然氣。

國內天然氣供應具有很大潛力，天然氣進口能力大幅提升。到2020年和2030年天然氣產量分別為27004L方和47004g方。從國外進口來看，2020年前后管道氣進口能力可達1350億～1650億方，LNG的進口量可達6504g方左右。

因此，天然氣能源的供應能力不是制約天然氣發展的關鍵因素。

三、環境保護

天然氣作為清潔能源，目前已經廣泛應用于全國各行各業，天然氣的用途主要為天然氣發電、天然氣化工工業、城鎮燃氣事業、天然氣汽車、輪船等。大家最為了解的為民用天然氣，天然氣鍋爐等。

燃氣冷熱電分布式能源系統環境性能好，采用天然氣做燃料，減少有害物的排放總量，由于實現了優質能源梯級合理利用，SO2和固體廢棄物排放幾乎為零，溫室氣體、C02減少50%以上，NOx減少80%，總懸浮顆粒物減少95%，具有明顯的減排效果。同時燃氣冷熱電分布式能源系統可以采用脫氮，脫二氧化碳及其他輔助減排技術，大大減少了有害氣體排放，達到更好的環境保護效益。

由于燃氣冷熱電分布式能源摒棄了大容量遠距離高壓輸電線的建設，由此不僅減少了高壓輸電線的電磁污染，而且減少了高壓輸電線的線路走廊和相應的土地占用，減少了對線路下樹木的砍伐，使得占地面積全部被省略，實現了綠色經濟。

燃氣冷熱電分布式能源動力設備本身，如燃氣輪機、鍋爐（換熱器）等可達到較高的污染排放控制，比常規的分產能源供應設施更加環保。燃氣冷熱電分布式能源應用范圍不斷擴大，包括工業、商業、公用建筑及居民住宅，減排比例不斷提高，特別是建筑領域出現了綠色建筑和未來的“零能耗建筑”。

天然氣是一種綠色環保、經濟實惠、安全可靠，能夠改善居民生活、改善空氣質量的一種清潔能源，能為中國的經濟發展提供新的動力。

四、綜合效率

熱電聯合生產比熱與電分別生產能提高能源效率，21世紀以來，工業發達國家已從熱電聯產發展到冷、熱、電聯產，把能源利用率提高至更高的水平。我國電力工業2011年的電廠熱效率才41.34%，而燃煤熱電廠的熱效率在45%以上，有的熱電聯產達60%～70%，而如能建設燃氣分布式能源，實現科學用能和能源梯級利用，能源綜合利用效率可達70%～90%，節能率達到20%～40%，是在負荷中心就近實現能源供應的現代能源供應方式，符合節能環保和建設節約型社會的要求。

五、結論

我國天然氣發展、智能電網建設，使燃氣冷熱電分布式能源在我國已具備大規模發展的條件。我國面臨著大力發展燃氣冷熱電分布式能源、快速提高能效和改善環境的極好機遇。因此，創造中國特色的分布式能源發展道路，推動燃氣冷熱電分布式能源的發展，將為我國能源結構調整帶來一次重大的變革，具有重要的現實意義和戰略意義。