天然氣分布式能源站綜合價值分析

歐強

摘要：我國天然氣分布式能源的研究與應用遠低于國際先進水平，尚處于初期階段。在我國天然氣分布式能源在發展進程中，關注焦點主要集中在熱電系統集成技術上，而對于其綜合價值評估方法和標準方面尚缺乏深入的研究，未形成業界認可的評價體系。本文主要結合實踐，對天然氣分布式能源站的經濟、環境及節能價值等指標進行分析，充分展現了天然氣分布式能源站的綜合價值，為天然氣分布式能源站的規模化發展提供參考。

關鍵詞：天然氣分布式能源站;綜合價值;分析

引言

在我國能源結構調整和所面臨的一系列能源環境問題背景下，天然氣分布式能源已經引起了廣泛的關注。天然氣分布式能源站的推廣和建設是適應能源需求變化的趨勢而行，可有效地滿足我國相關行業節能技術發展的要求。鑒于此，研究天然氣分布式能源站的綜合價值，并構建可操作性較強的評價模型，有利于促進我國天然氣分布式能源的規模化、區域化應用，進而充分發揮分布式能源站在節能環保、清潔高效等方面作用。

一、綜合價值指標體系構建

1、經濟價值

在市場主導的經濟體制下，天然氣分布式能源要想實現市場化發展的目標，關鍵取決于其經濟價值。就天然氣分布式能源站本身而言，與其經濟價值直接相關的內容包括：

（1）初投資費用

對于天然氣分布式能源站來說，其工程初投資主要由設備購置費、安裝工程費、建筑工程費及工程其他費用組成。其中，燃氣內燃發電機組或燃氣輪機發電機組為整個系統中最為重要的設備。因此類主機設備多采用進口設備，其在整個工程投資中占比最大。

（2）項目收益

因市政電網電價較高，電力輸配成本居高不下，在用戶端建設天然氣分布式能源站冷熱電三聯供具備相應的價格優勢。通常情況下，如果用戶在電力企業中獲取的購電成本越高，那么天然氣分布式能源的價格選擇優勢就越發顯著。結合我國的現有稅收制度和市場價格進行分析，再計算具體項目的收益和費用，可以分析出其最終的項目利潤。

2、節能價值

本文主要針對天然氣分布式能源冷熱電三聯供系統進行價值研究。在具體分析過程中，假設冷熱電三聯供系統和冷熱電分供系統在運行過程中產生的電量、冷、熱都是相同的。在通常情況下，企業的能源需求越大，對應的天然氣分布式能源站裝機規模越大，其節能效益往往越好。

3、環境價值

在本文中，所研究的能夠衡量天然氣分布式能源冷熱電三聯供環境價值的重要指標，是指污染物的具體排放數量及與冷熱電分供系統相比減少的排放數量。

二、綜合價值評價模型的構建

對天然氣分布式能源站進行綜合價值分析，其過程主要是結合成本分析，以價值鏈的構成作為主要基礎展開的。這種能源類型一方面可以在電力系統斷電時可以作為獨立的能源向用戶供應，另一方面也可將用戶和電力系統連接在一起同時使用。

1、自身價值

自身價值，主要是指利用成本的效益分析方法，針對天然氣分布式能源站所具備的自身價值收益進行的主要分析。天然氣分布式能源站產生的年成本主要包括三個方面，分別為項目運營成本、服務成本以及燃料成本。其年收益主要來源國家政府給予的補貼、項目運營經濟收益以及其他輔助的服務補償等三個方面。

2、系統價值

系統價值是指，天然氣分布式能源站就近接入到供電系統的負荷中心后的價值收益。負荷中心對于天然氣分布式能源系統的影響主要有四個方面，分別為減少環境污染，增長設備使用年限、優化電能質量以及提升設備的使用效率。在這種影響中，可以獲取適當的經濟收益，獲取收益的渠道主要有兩方面，一方面為停電損失，另一方面為網絡線損管理。

3、社會價值

社會價值所指的是，將天然氣分布式能源站的各類污染物排放量作為分析對象，結合環境影響的價值分析標準，對天然氣分布式能源的經濟價值進行分析和評價。在進行這種社會價值評價的時候，本質上是對其所產生的環保效益，進行一個細致的量化計算。

三、算例分析

算例以某高新科技園區的一個天然氣分布式能源系統的相關數據為例進行分析。通過調研得到的數據顯示：該天然氣分布式能源站裝機規模為150MW，無功容量為73MVar，總投資7.2億元人民幣，年資金利率8%，項目運營期為25年。天然氣分布式能源站接入配電網的位置距區域變電站16km。該區域負荷有功需求230MW，無功需求111MVar。

在日常運行時，該供能系統還承擔了配電網系統的調峰任務以及大系統的黑啟動任務，歸屬于區域型的天然氣分布式能源站。在中國目前的電力市場中，天然氣分布式能源市場化交易尚未正式開放，該天然氣分布式供能站所發電量必須全部賣給電網公司，由電網公司統一進行銷售，而其生產的冷、熱、蒸汽等可直接與用戶進行交易。在一年的統計周期內，該供能系統的生產數據如下：年發電量779GWh，年供熱水量128TJ，年供蒸汽量45萬t，年供冷量36TJ。

該天然氣分布式能源站電能全部銷售給電網公司，按照國家規定的上網目錄電價進行交易，其余冷、熱、蒸汽的價格水平是按照價格主管部門核實的價格水平確定。在該區域型天然氣分布式能源站投入運行前，區域內的大部分工業企業采用燃煤鍋爐供應蒸汽和熱水、利用常規電空調制冷，部分居民用戶采用自主分散天然氣壁掛爐采暖，享有一定的采暖補貼。在該區域型天然氣分布式能源站投入運行后，冷熱電三聯供系統替代了區域內原有的集中燃煤鍋爐供熱系統，減少了區域內的污染物排放，帶來可觀的環境經濟效益。

應用綜合價值模型，并編制相應的計算程序進行計算，最終可得該區域推廣天然氣分布式能源站可取得的年綜合價值為1.63億元。通過綜合價值來分擔燃料成本對天然氣分布式能源站的影響，降低了燃料價格變化對系統的影響，有利于天然氣分布式能源站的綜合推廣應用。此外，通過算例分析還得到以下數據：一、該天然氣分布式能源站每年產生的等效電量為1120GWh;二、該天然氣分布式能源站的系統綜合能源利用效率可達到約80%;第三、該天然氣分布式能源站接入電力系統并在負荷中心就近消納后，每年可減少輸電線路損耗約22MWh。

四、分析結論

針對我國天然氣發電成本居高不下，天然氣分布式能源的價值得不到較好體現這一情況，本文建立的天然氣分布式能源站綜合價值模型不僅能夠定量說明天然氣分布式能源自身的效益，同時也能反映電力系統、用戶、社會環境方面的效益情況，從而真實、全面地反映推廣天然氣分布式能源站的價值。

應用綜合價值模型結合實際算例分析表明，天然氣分布式能源站除可帶來自身的價值收益外，對比未接入天然氣分布式能源的常規系統，每年所帶動的社會環境價值可達3426萬元，可減少輸電線路損耗約1268萬元;天然氣分布式能源站系統綜合能源利用效率高達約80%，相對于當前大規模超超臨界燃煤電廠最高45%的能源利用率，其效率增長明顯，反映了天然氣分布式能源較高的能效利用水平，同時也說明了天然氣分布式能源站具有規模化推廣的價值。

目前，我國對于天然氣分布式能源站的價值分析仍存在一定的局限性，相應的價值指標選取與實際應用還有需要協調完善的地方。未來，在燃氣市場和電力市場開放的情況下，天然氣分布式能源站的價值模型應得到進一步的完善，如計入市場開放情況下的相關收益，如燃氣調峰收益等。

參考文獻

[1]晁亮亮，劉青榮，阮應君.天然氣分布式能源系統的能源價格策略研究[J].熱能動力工程，2017（6）.

[2]賀燕軍，王元.天然氣分布式能源系統在某新建廣場應用的可行性研究[J].建筑節能，2016（7）.

[3]張希，楊玲，和彬彬，等.燃氣冷熱電分布式能源廠用電率計算方法[J].熱力發電，2017（1）.