張輝
摘 要:天然氣幾乎不含硫、粉塵及其他有害物質,密度小于空氣,不易積聚成爆炸性氣體,是一種非常安全且清潔的能源。本文闡述了天然氣分布式能源發展的重要意義,結合對天然氣認識不到位、對傳統化石能源行業產生沖擊等制約因素,提出加強統籌規劃、引導產業發展、完善法規建設、構建技術標準等天然氣分布式能源發展的有效對策,希望加快進展角度,使天然氣早日獲得廣泛應用。
關鍵詞:天然氣;分布式能源 ;發展制約因素;構建技術標準
分布式能源是指在用戶端廣泛分布的能源綜合利用系統,分為一次能源和二次能源,其中一次能源以氣態燃料為主,配以可再生能源;二次能源以客戶端分布的熱電冷數值聯產為主,配以其他形式的中央能源供應系統,最終目的是建立能源梯級利用體系,從而滿足用戶的不同需求。實現分布式能源發展不僅能夠減少運輸過程中的損耗,還可以有效提高能源利用的安全性和靈活性。
1 天然氣分布式能源發展的重要意義
天然氣的主要成分為甲烷,是一種高度清潔的能源,目前我國重點戰略之一的“西氣東送”工程即是將西部地區豐富的天然氣資源通過管道形式傳輸到東部發達地區,滿足東部需求的同時,還能夠帶動西部的發展。然而在運輸過程中,經常出現能源損耗(如揮發、泄漏等)。現代環保理念中對資源的認知存在兩個方面:一是提高資源的使用率,如保證天然氣、石油、煤炭等燃燒充分,盡量降低二氧化碳和其他污染物質的產生數量;二是減少不必要的損耗,珍惜來之不易的資源。
基于此,很多國家重點開發針對于“集中形式”的“分布式”能源,即在某一地區建立天然氣能源負荷中心,滿足城市或工業園區的能源消耗。其中,作為能源的主要消耗者(城市居民、能源消耗型企業等),與該中心距離較近且對能源供應提出了較高的要求。能源負荷中心基于用戶端的需求,因地制宜、量體裁衣,確定合適的規模,實現“就近應用、降低冷熱損耗”的傳輸過程,進而提供可靠的天然氣供應。此外,建立天然氣分布式能源供應體系,能夠大量降低跨區域能源輸送成本,無論是能源企業還是用戶,均能獲得實惠[1]。
2 我國天然氣分布式能源發展的制約因素
國外的天然氣分布式能源供應體系已經發展了多年,而在國內則剛剛起步,2011年,發改委聯合其他部門頒布了《關于發展天然氣分布式能源的指導意見》,天然氣分布式能源正式進入公眾視線。當前的主要制約因素如下:第一,雖然對天然氣耳熟能詳,稍有常識的人即可準確說出其主要成分及相對于煤炭、石油等傳統化石能源的優點,但如何應用仍然缺乏統一的認識。第二,傳統化石能源應用了多年,大規模開發天然氣分布式能源勢必對這些傳統能源行業造成沖擊,如何平衡各方利益,解決矛盾應該進行全盤考量。第三,推行天然氣分布式能源,在全國范圍內廣泛建設能源負荷中心,很多地區的建設方案需要進行大規模調整,如何有條不紊地進行,也需要進行系統研究。
3 提高我國天然氣分布式能源發展水平的有效對策
3.1 加強統籌規劃,引導產業發展
在社會主義制度下,為了提高天然氣分布式能源發展水平,政府部門必須起到帶頭作用。首先,由國家發改委和能源主管部門牽頭,組織國內大型國有能源企業舉行宣講會,明確天然氣分布式能源發展的重要意義,收集各方意見之后,從宏觀層面加強統籌規劃,形成指導性意見。其次,結合美國等西方國家天然氣分布式能源發展的成功經驗,對能源負荷中心的建立、周邊設施搭配等問題進行總結,制定出參考資料之后,可以在一些符合條件且具有意愿的地區開展試點工程,進一步論證該產業發展的可行性。最后,地方政府及資源企業應該深入解讀國家有關政策,根據地方實際情況,做出整體規劃。目前廣泛存在的情況是,社會各界對分布式能源的認知水平較低,因此將之作為一種新的能源產業發展模式,面向社會宣傳的同時,還可以與廣大高校開展戰略合作,為即將到來的大規模天然氣分布式能源發展培養大批人才,既促進了產業發展,又能在一定程度上解決大學生就業難的問題。
3.2 完善法規建設,突破體制障礙
能源是21世紀發展的核心內容,任何國家在發展能源產業的過程中,均需要及時發現法律法規中的漏洞并及時整改,進而使能源得到充分利用。在社會主義制度下,天然氣分布式能源模式的發展很可能與體制及相關法律產生沖突。比如我國的電力公司大多為國有企業,在電力資源市場長時間處于壟斷狀態。而分布式能源負荷中心投入使用之后,對通過天然氣轉化而來的電能應該采取何種支配方式、融合進國家電網還是作為獨立機構開展自主銷售,在法律上缺乏明確規定。此外,天然氣分布式能源供應模式在市場中究竟充當何種角色、對市場現行制度造成何種程度的沖擊均為未知數,一旦與體制格格不入,應該如何平息矛盾?基于此,相關部門應該開展深入調查,無論是《民法》還是《電力法》,需要對其中的一些條款進行修訂。比如現行的規則是“一個供電營業區不允許出現兩個及以上的供電主體”[2],此項規定并不符合社會主義市場經濟的競爭內涵,因此應該及時調整,鼓勵合理的競爭,同時也能使促進大型國企加快改革步伐,跟上時代發展的腳步。
3.3 構建技術標準,指導規范建設
構建天然氣分布式能源供應體系標準,是指對關鍵部位、系統設計、設備制造、運行與維護等環節的參數指標和操作要求進行規范,進而使能源負荷中心能夠滿足周邊用戶的需求。首先,該標準成功構建之后,具備指導意義,使后續開展的工程建設有所依據。創立天然氣分布式能源體系的本意是降低運輸過程中的資源損耗程度、提升利用率。在建設過程中,應該充分考慮節能計算標準、冷熱負荷監控設施、損耗率等關鍵數據。其次,在試運行階段,將相關參數與現行的天然氣供應網絡、供電網絡的穩定運行參數進行全方位對比,找出不足之處并及時改進,避免出現能源損耗更大、用電成本更高等較為尷尬的現象。最后,雖然美國等西方國家的天然氣分布式能源發展已經形成了規模且較為完善,對我國相關產業的發展確實具備一定的指導意義,但在國情、制度以及文化均有較大差異的情況下,相關參與方應該以“引進--參考--融合--建設--運行--調整--完善”的方針開展規劃實施工作,使之真正服務于國家發展。
3.4 實現技術革新,降低運營成本
在天然氣分布式能源發展的初級階段,很多重要技術需要從國外引進。此種發展模式已經在我國多個行業廣泛運用。如三峽工程左岸建設14臺機組的招標過程中,三峽集團設定了全面引進技術的條款,其中兩臺機組必須由中方人員獨立自主研制成功,且實際性能應該與外方提供的設備趨于一致。對于天然氣分布式能源,國內資源企業同樣應該設置此種技術引進條款(如燃氣輪機技術、高效儲能技術),引入之后,在日常運行過程中加大科研投入,剖析原理并進行針對性改良,突破瓶頸,最終實現技術革新。此舉在有效降低運營成本的同時,還能使我國能源行業和科研人員掌握一手資料,在后期可以進行技術輸出,從而彌補初期的投入[3]。此外,還應該重視天然氣分布式能源供應體系的管理工作,目前絕大部分工作人員處于邊工作邊學習的狀態中,應該采用一切有效手段,刺激其積極性,總結出獨有的天然氣分布式能源管理方法。
4 結語
天然氣分布式能源發展注重資源和環境效益,采用最先進的能源轉換技術,大幅度降低污染物的排放的同時,使二氧化碳等溫室氣體分散化,有助于植物吸收,從而維持人與自然的和諧統一。開展分布式能源發展的過程中,還可以充分結合現代化信息技術,運用智能軟件隨時監控天然氣的使用過程,實行精確化管理,進而不斷提高資源有效使用率。
參考文獻:
[1]劉霞,胡俊強,張維.發展工業園區域型天然氣分布式能源的重要影響因素分析[J].低碳世界,2019,9(12):60-61.
[2]吳曉清,葉彩花,王根軍,等.美國天然氣分布式能源發展的影響因素分析及借鑒[J].環境保護,2018,46(02):71-75.
[3]胡紫陽.天然氣分布式能源發展面臨多項制約[N].中國石油報,2017-03-21.