以企业实践为契机 浅谈天燃气分布式能源的发展思路

杨恩红

摘 要：本文首先论述了天然气分布式能源的相关知识，然后通过企业实践分析，进而提出燃气分布式能源的创新发展思路。

关键词：企业实践；天然气分布式能源；发展思路

近年来，随着国家在联合国气候大会上的屡屡承诺，环境问题也越来越受到人们的重视，严峻的节能减排任务则是国家兑现承诺的具体表现。而作为清洁能源的天然气分布式能源也逐渐发展起来，同时政府也出台了相应的鼓励政策，一时之间，天然气分布式能源成为各能源企业抢抓先机、不断实践发展的重要机遇。

一、天然气分布式能源简介

1.天然气分布式能源概念[1]

天然气分布式能源是指利用天然气为燃料，通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用，综合能源利用效率在70%以上，并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式，是天然气高效利用的重要方式。

2.天然气分布式能源的优势[2]

天然气分布式能源系统具有节能、减排、经济、安全、削峰填谷、促进循环经济发展等多种不可替代的优势，具体如下：

（一）能源利用率高，经济效益巨大

天然气分布式能源系统能实现能源的梯级利用，充分利用发电余热，就地供热、供电，可减少电力与热力长距离输送的损耗，能源综合利用率在80%以上，超过大型煤电发电机组一倍；同时节约电网、热力管网输送环节的投资费用，产生巨大的经济效益。

（二）大电网的有益补充，提高能源供应安全性

天然气输送不受气候影响，可以就地储存（LNG、CNG、地上或地下储气库），城市或区域配有一定规模天然气分布式能源供电系统，自主发电能力提高，较单纯依赖大电网供电系统具有更高的安全性。近年来我国的低温雨雪冰冻灾害（如2008年南方冰雪灾害直接经济损失1516.5亿元）和国外如美国、欧洲、东南亚地区发生的大面积停电事故，大部分是因为电网瘫痪造成。这些事故的出现，不断地提高人们对供能安全重要性的认识。而分布式能源的存在恰好弥补了大电网在遭遇各种突发事故时所带来的种种不足，适度的发展分布式电源可提高地区能源供应安全性。

（三）降低天然气以及电力调峰压力，能源优势互补。

天然气分布式能源系统对电力与燃气供应的削峰填谷是其重要的功能。如北京等大城市夏季多采用电制冷，冬季用燃气锅炉供热，电力及燃气供应存在很大的季节性峰谷差，以2007年以来的北京为例，采暖季天然气耗量可占全年用气量80%，冬夏燃气供应量峰谷差达到8：1以上，而制冷季空调耗电占总电负荷的40%，电力峰谷差接近2：1。采用三联供分布式能源系统，发电余热可用于供热和制冷，既能减小电空调造成的供电高峰，又填补了燃气供应在夏季的低谷，缓解了各自的峰谷差，是供能需求侧管理的有效手段，有利于能源供应的可持续发展。天然气分布式能源项目对天然气和电力具有双重“削峰填谷”作用，能有效地缓解天然气冬夏季峰谷差，提高夏季燃气设施的利用效率，增强供气系统安全性。

（四）环境保护效益

采用天然气的分布式供能系统，可大幅度减少污染物排放。“十二五规划”预计的天然气分布式能源装机5000万千瓦，相当于可以减少1亿千瓦燃煤装机，相当于减少消耗2亿吨煤炭，减排4亿吨CO2。近年来，脱氮及温室气体捕获利用技术的发展可以使分布式供能系统满足各种严格的环保标准。

二、天然气分布式能源的企业实践经验

（一）天然气分布式能源系统的国际经验

分布式能源系统（DistributedEnergySystem，DES），指分布在用户端的能源综合利用系统；以天然气为主，可再生能源为辅使得能源充分利用，并且结合现代化的控制系统，实现电力、热力、制冷与蓄能的自动控制，达到节能与效益最大化的目标。天然气分布式能源由于其清洁、易于利用、能源利用效率高，成为分布式能源的主要形式，也是我国分布式能源重点发展的方向，因此本文主要关注天然气分布式能源。

国外分布式能源经过多年的探索和发展，已形成较大规模，在欧美表现得尤其明显。取得了较为可观的环保和经济效益。

（二）天然气分布式能源在国内企业的实践

某大楼三联供系统建筑面积3.2万m2，建筑物高度42m，地上10层，地下2层。大楼的用电负荷100？1000KW，平均用电负荷400？800KW，需冷量500？3000KW，采暖需热量550？2700KW。该系统配置480KW和725KW发电机各一台，制冷量1163KW和2326KW余热型直燃机各一台，燃气内燃机发电供大楼自用，并联型余热/直燃溴化锂吸收式空调机回收利用内燃机产生的烟气和缸套冷却水中的余热，冬季采暖，夏季制冷。

通过对冬季供热典型日的分析，该三联供系统为大楼提供电力10050.1KWh，耗气4286.7m3，供热20058.9KWh，其中余热供热约占65%；在夏季制冷季节典型日分析中，该三联供系统为大楼提供电力11536KWh，耗气4153.5 m3，供冷19961.3KWh，其中余热供冷约占到94%。燃气内燃机与烟气热水型吸收式空调机组直接对接的冷热电三联供系统运行稳定可靠，整体系统效率较高，并能较好适应符荷变化。

（二）存在问题

下面以某分布式能源企业的企业实践为例，说明分布式能源项目开展过程中遇到的困难。

某企業在某地的天然气分布式能源规划过程中，在能源站规划有较大的商业区域，余热可为商业区域以及相关功能区域供冷、供热和提供生活热水。后期以能源站为中心，辐射周边居民区，扩大该分布式能源的供能范围。

1.但该项目规划不够周祥，布局过大，而各项手续审批流程繁琐，致使项目实施严重滞后，最后被竞争对手抢占先机。

2.虽然分布式能源可实现冷热电三联供，提高能源效率，但较高的燃料价格使得分布式提供的能源产品价格较高，其电价对比当地1元/（kw？h）的零售电价不具有竞争力；同时孤网运行方式造成机组装机容量较大，建设投资增加，获得相同的经济性所需供电价格更高。因此，实际项目推进过程中遇到较大难度，在缺乏相关政策支持以及政府推动的条件下，很难具体实施。

3.目前我国燃气内燃机的功率范围主要集中在200～800KW，800KW 特别是1000KW以上的燃气内燃机几乎全部依赖进口，并且市场需求很大。由于燃气冷热电联供系统在国内尚属于发展阶段，出于设备质量与系统安全性的考虑，对于800KW以下的燃气内燃机也是主要采购卡特彼勒、颜巴赫等国外厂家的产品，这种现状限制了国内燃气内燃机制造技术的创新与发展。

三、以企业发展实践为契机，拓展天然气分布式能源的发展思路

（一）提早规划。目前，国家层面虽已对天然气分布式能源做了规划，但是各个地方政府落实情况不一。因此要使分布式能源发展有一定规模，在国家大的指导方针下地方政府的规划和推动作用不可忽略，地方政府接受并支持分布式能源概念，企业才有动力和信心推动分布式能源项目的实施。

（二）无歧视的电网准入制度。分布式能源低压并网在国外许多国家不仅没有受到限制，而且通过法律、法规手段确立分布式发电上网的优先地位，甚至还奖励分布式能源支持电网的应急需要。因此，我们可借鉴国外电网准入制度发展经验，打破电网垄断局面，应尽快出台相应的政策文件支持分布式能源的并网上网，而且电网接入申请程序尽可能简捷快速。

（三）适当的价格补贴政策。分布式能源作为清洁高效的能源利用形式，高效利用在理论上应该具有更好的经济效益。对于天然气价格较低的国家，比如美国，不需要额外补贴，分布式能源项目本身就能维持较好的利潤。而对于天然气价格较高的国家，国家都对其有一定的投资补贴、税收优惠、电价补贴、污染物或温室气体减排奖励等帮扶措施。总之，适当的能源价格或者价格补贴才能保证分布式能源项目具有合理的赢利空间，引导社会资源对分布式能源行业的积极投入。

（四）余电作为新增电量自营销售。目前，电网企业接收余电的电价一般为0.65元/千瓦时左右，已高于燃煤火电的上网电价，但仍难以满足天然气分布式能源站经济性的要求。考虑到现在城市工商业电价一般都在0.8～1.5元/千瓦时，如果天然气分布式能源站将余电直接销售给终端用户，而不是卖给电网，将有很好的财务回报。如果按照电力体制改革中售电侧改革的思路，可以考虑对于天然气分布式能源的余电销售制定单独政策，允许这部分电量作为新增电量，由天然气分布式能源运营企业按市场价自行销售，电网企业提供必要的输配电服务。

（五）设备国产化，需要国家层面的统一规划。我国燃气内燃机制造已有一定基础，余热锅炉和溴化锂制冷机早已国产化。据了解，国内燃气内燃机的功率主要在1000 KW以下，技术来源主要分为在原有柴油机基础上自行研制开发、与国外公司合作研制开发、采用进口硬件与自主产权控制系统相结合等，使国产设备得到提升。但燃气内燃机属战略产业。如果国家能够进行持续统一的规划，并加大投资力度的话，便可与国外大公司同台竞争。

四、结语

总之，快速发展天然气分布式能源，是国家节能减排政策下的必然趋势。而要实现燃气分布式能源产业的飞速发展，必须以企业实践为契机，突破重重障碍，打造天燃气分布式能源的创新发展思路，进而达到有效控制国家能源消耗量，提高碳减排量的目的。

参考文献：

[1]王娅男，田贯三.天然气分布式能源系统节能分析[J].节能，2014，（11）：8-9

[2]都大永，秦锋.浅议天然气分布式能源的企业实践与发展建议[J].煤气与热力，2013，33（6）：12