以企業實踐為契機 淺談天燃氣分布式能源的發展思路

楊恩紅

摘 要：本文首先論述了天然氣分布式能源的相關知識，然后通過企業實踐分析，進而提出燃氣分布式能源的創新發展思路。

關鍵詞：企業實踐；天然氣分布式能源；發展思路

近年來，隨著國家在聯合國氣候大會上的屢屢承諾，環境問題也越來越受到人們的重視，嚴峻的節能減排任務則是國家兌現承諾的具體表現。而作為清潔能源的天然氣分布式能源也逐漸發展起來，同時政府也出臺了相應的鼓勵政策，一時之間，天然氣分布式能源成為各能源企業搶抓先機、不斷實踐發展的重要機遇。

一、天然氣分布式能源簡介

1.天然氣分布式能源概念[1]

天然氣分布式能源是指利用天然氣為燃料，通過冷熱電三聯供等方式實現能源的梯級利用，綜合能源利用效率在70%以上，并在負荷中心就近實現能源供應的現代能源供應方式，是天然氣高效利用的重要方式。

2.天然氣分布式能源的優勢[2]

天然氣分布式能源系統具有節能、減排、經濟、安全、削峰填谷、促進循環經濟發展等多種不可替代的優勢，具體如下：

（一）能源利用率高，經濟效益巨大

天然氣分布式能源系統能實現能源的梯級利用，充分利用發電余熱，就地供熱、供電，可減少電力與熱力長距離輸送的損耗，能源綜合利用率在80%以上，超過大型煤電發電機組一倍；同時節約電網、熱力管網輸送環節的投資費用，產生巨大的經濟效益。

（二）大電網的有益補充，提高能源供應安全性

天然氣輸送不受氣候影響，可以就地儲存（LNG、CNG、地上或地下儲氣庫），城市或區域配有一定規模天然氣分布式能源供電系統，自主發電能力提高，較單純依賴大電網供電系統具有更高的安全性。近年來我國的低溫雨雪冰凍災害（如2008年南方冰雪災害直接經濟損失1516.5億元）和國外如美國、歐洲、東南亞地區發生的大面積停電事故，大部分是因為電網癱瘓造成。這些事故的出現，不斷地提高人們對供能安全重要性的認識。而分布式能源的存在恰好彌補了大電網在遭遇各種突發事故時所帶來的種種不足，適度的發展分布式電源可提高地區能源供應安全性。

（三）降低天然氣以及電力調峰壓力，能源優勢互補。

天然氣分布式能源系統對電力與燃氣供應的削峰填谷是其重要的功能。如北京等大城市夏季多采用電制冷，冬季用燃氣鍋爐供熱，電力及燃氣供應存在很大的季節性峰谷差，以2007年以來的北京為例，采暖季天然氣耗量可占全年用氣量80%，冬夏燃氣供應量峰谷差達到8：1以上，而制冷季空調耗電占總電負荷的40%，電力峰谷差接近2：1。采用三聯供分布式能源系統，發電余熱可用于供熱和制冷，既能減小電空調造成的供電高峰，又填補了燃氣供應在夏季的低谷，緩解了各自的峰谷差，是供能需求側管理的有效手段，有利于能源供應的可持續發展。天然氣分布式能源項目對天然氣和電力具有雙重“削峰填谷”作用，能有效地緩解天然氣冬夏季峰谷差，提高夏季燃氣設施的利用效率，增強供氣系統安全性。

（四）環境保護效益

采用天然氣的分布式供能系統，可大幅度減少污染物排放。“十二五規劃”預計的天然氣分布式能源裝機5000萬千瓦，相當于可以減少1億千瓦燃煤裝機，相當于減少消耗2億噸煤炭，減排4億噸CO2。近年來，脫氮及溫室氣體捕獲利用技術的發展可以使分布式供能系統滿足各種嚴格的環保標準。

二、天然氣分布式能源的企業實踐經驗

（一）天然氣分布式能源系統的國際經驗

分布式能源系統（DistributedEnergySystem，DES），指分布在用戶端的能源綜合利用系統；以天然氣為主，可再生能源為輔使得能源充分利用，并且結合現代化的控制系統，實現電力、熱力、制冷與蓄能的自動控制，達到節能與效益最大化的目標。天然氣分布式能源由于其清潔、易于利用、能源利用效率高，成為分布式能源的主要形式，也是我國分布式能源重點發展的方向，因此本文主要關注天然氣分布式能源。

國外分布式能源經過多年的探索和發展，已形成較大規模，在歐美表現得尤其明顯。取得了較為可觀的環保和經濟效益。

（二）天然氣分布式能源在國內企業的實踐

某大樓三聯供系統建筑面積3.2萬m2，建筑物高度42m，地上10層，地下2層。大樓的用電負荷100？1000KW，平均用電負荷400？800KW，需冷量500？3000KW，采暖需熱量550？2700KW。該系統配置480KW和725KW發電機各一臺，制冷量1163KW和2326KW余熱型直燃機各一臺，燃氣內燃機發電供大樓自用，并聯型余熱/直燃溴化鋰吸收式空調機回收利用內燃機產生的煙氣和缸套冷卻水中的余熱，冬季采暖，夏季制冷。

通過對冬季供熱典型日的分析，該三聯供系統為大樓提供電力10050.1KWh，耗氣4286.7m3，供熱20058.9KWh，其中余熱供熱約占65%；在夏季制冷季節典型日分析中，該三聯供系統為大樓提供電力11536KWh，耗氣4153.5 m3，供冷19961.3KWh，其中余熱供冷約占到94%。燃氣內燃機與煙氣熱水型吸收式空調機組直接對接的冷熱電三聯供系統運行穩定可靠，整體系統效率較高，并能較好適應符荷變化。

（二）存在問題

下面以某分布式能源企業的企業實踐為例，說明分布式能源項目開展過程中遇到的困難。

某企業在某地的天然氣分布式能源規劃過程中，在能源站規劃有較大的商業區域，余熱可為商業區域以及相關功能區域供冷、供熱和提供生活熱水。后期以能源站為中心，輻射周邊居民區，擴大該分布式能源的供能范圍。

1.但該項目規劃不夠周祥，布局過大，而各項手續審批流程繁瑣，致使項目實施嚴重滯后，最后被競爭對手搶占先機。

2.雖然分布式能源可實現冷熱電三聯供，提高能源效率，但較高的燃料價格使得分布式提供的能源產品價格較高，其電價對比當地1元/（kw？h）的零售電價不具有競爭力；同時孤網運行方式造成機組裝機容量較大，建設投資增加，獲得相同的經濟性所需供電價格更高。因此，實際項目推進過程中遇到較大難度，在缺乏相關政策支持以及政府推動的條件下，很難具體實施。

3.目前我國燃氣內燃機的功率范圍主要集中在200～800KW，800KW 特別是1000KW以上的燃氣內燃機幾乎全部依賴進口，并且市場需求很大。由于燃氣冷熱電聯供系統在國內尚屬于發展階段，出于設備質量與系統安全性的考慮，對于800KW以下的燃氣內燃機也是主要采購卡特彼勒、顏巴赫等國外廠家的產品，這種現狀限制了國內燃氣內燃機制造技術的創新與發展。

三、以企業發展實踐為契機，拓展天然氣分布式能源的發展思路

（一）提早規劃。目前，國家層面雖已對天然氣分布式能源做了規劃，但是各個地方政府落實情況不一。因此要使分布式能源發展有一定規模，在國家大的指導方針下地方政府的規劃和推動作用不可忽略，地方政府接受并支持分布式能源概念，企業才有動力和信心推動分布式能源項目的實施。

（二）無歧視的電網準入制度。分布式能源低壓并網在國外許多國家不僅沒有受到限制，而且通過法律、法規手段確立分布式發電上網的優先地位，甚至還獎勵分布式能源支持電網的應急需要。因此，我們可借鑒國外電網準入制度發展經驗，打破電網壟斷局面，應盡快出臺相應的政策文件支持分布式能源的并網上網，而且電網接入申請程序盡可能簡捷快速。

（三）適當的價格補貼政策。分布式能源作為清潔高效的能源利用形式，高效利用在理論上應該具有更好的經濟效益。對于天然氣價格較低的國家，比如美國，不需要額外補貼，分布式能源項目本身就能維持較好的利潤。而對于天然氣價格較高的國家，國家都對其有一定的投資補貼、稅收優惠、電價補貼、污染物或溫室氣體減排獎勵等幫扶措施。總之，適當的能源價格或者價格補貼才能保證分布式能源項目具有合理的贏利空間，引導社會資源對分布式能源行業的積極投入。

（四）余電作為新增電量自營銷售。目前，電網企業接收余電的電價一般為0.65元/千瓦時左右，已高于燃煤火電的上網電價，但仍難以滿足天然氣分布式能源站經濟性的要求。考慮到現在城市工商業電價一般都在0.8～1.5元/千瓦時，如果天然氣分布式能源站將余電直接銷售給終端用戶，而不是賣給電網，將有很好的財務回報。如果按照電力體制改革中售電側改革的思路，可以考慮對于天然氣分布式能源的余電銷售制定單獨政策，允許這部分電量作為新增電量，由天然氣分布式能源運營企業按市場價自行銷售，電網企業提供必要的輸配電服務。

（五）設備國產化，需要國家層面的統一規劃。我國燃氣內燃機制造已有一定基礎，余熱鍋爐和溴化鋰制冷機早已國產化。據了解，國內燃氣內燃機的功率主要在1000 KW以下，技術來源主要分為在原有柴油機基礎上自行研制開發、與國外公司合作研制開發、采用進口硬件與自主產權控制系統相結合等，使國產設備得到提升。但燃氣內燃機屬戰略產業。如果國家能夠進行持續統一的規劃，并加大投資力度的話，便可與國外大公司同臺競爭。

四、結語

總之，快速發展天然氣分布式能源，是國家節能減排政策下的必然趨勢。而要實現燃氣分布式能源產業的飛速發展，必須以企業實踐為契機，突破重重障礙，打造天燃氣分布式能源的創新發展思路，進而達到有效控制國家能源消耗量，提高碳減排量的目的。

參考文獻：

[1]王婭男，田貫三.天然氣分布式能源系統節能分析[J].節能，2014，（11）：8-9

[2]都大永，秦鋒.淺議天然氣分布式能源的企業實踐與發展建議[J].煤氣與熱力，2013，33（6）：12