天然气分布式能源项目效应渐显

来源:作者 王世宏 《中国能源报》

20130812[1]2013年,我国大部分地区遭遇雾霾,国家环保部门重点监测的74个城市中,仅有三个城市

空气质量合格,传统燃煤火电厂、钢铁、水泥产业与汽车尾气等被认为是制造雾霾的“元

凶”。大气污染治理引起国家决策层与社会各界高度关注,发展分布式能源对调整一次能

源结构,保障能源供给安全,解决环境大气污染具有积极深远的作用,所发挥的社会价值

尤其突出。

从国际上看,美国页岩气的大规模开发利用使得天然气供应趋紧趋势得以逆转,天然

气价格相对走低降低了天然气分布式系统的燃料成本和市场风险。从国内来看,未来十年

将是我国天然气生产规模大幅扩张期,为天然气分布式能源发展提供了有利条件。

我国分布式能源仍处于起步阶段,经过十多年的探索和应用,在少数发达地区和城市

已现雏形。未来,我国将重点在能源负荷中心建设区域分布式能源系统和楼宇分布式能源

系统,“十二五”期间建成1000个左右的天然气分布式能源项目,并拟建设10个左右各类

典型特征的分布式能源示范区域。到2020年,在全国规模以上城市推广使用分布式能源系

统,装机规模达到5000万千瓦,初步实现分布式能源装备产业化。

天然气分布式能源是以清洁能源天然气为燃料,通过热电冷三联供实现能源的梯级利

用,能源综合利用率可达70%以上,在负荷中心可就近实现能源供应,按规模可以分为区域

式和楼宇式两类,并具有能效高、清洁环保、安全性好、削峰填谷等优点。

首先,天然气分布式能源可实现能源的综合梯级利用,环保性能好。天然气分布式能

源采用冷热电三联供技术,生产过程中通过常规发电、余热发电、热电联产、冷热联产四

个循环实现能量的梯级利用和低品位热能的充分利用,是一种高效的城市能源利用系统,

节能率达10-40%,体现了循环经济高利用、低排放的特点。

作为清洁能源,天然气可大大减少有害物的排放。与燃煤电厂相比,其建设位置灵

活,大大减少土地和水资源的使用,二氧化碳和氮氧化物排放大幅减少,二氧化硫和灰渣

粉尘均为零排放,环保效益极其明显。就近供电也减少了大容量远距离高电压输电线的建

设,不但降低了高压输电线的电磁污染,也减少了高压输电线的征地面积和线路走廊,减

少了对线路下树木的砍伐,有利于环保。

其次,分布式能源可以增强电网稳定性。庞大的一体化电网在发生不可抗力自然灾害

或战争冲突时易造成电网瓦解或瘫痪。分布式能源项目可化解或削弱电网瓦解的风险,其

高效、灵活、安全的供电特点能弥补大电网在应对突发事故时的种种不足,还可减轻电网

输电和电网建设的投资,增强大电网的供电安全性和稳定性。

军事重地、医院、机场、车站等重点单位和公共场所,分布式能源的安全性优势更加

突出。2008年,中国南方地区发生了历史罕见的严重低温雨雪冰冻灾害,最大破坏力体现

在电力的中断上,严重影响了生产生活。

第三,用电高峰期移峰填谷作用。天然气分布式能源在日常运行中能起到很好的电力

调峰作用,特别在应对冬、夏季的用电高峰期,而且对提高天然气主干网的安全性也有积

极的调峰作用,如在国际市场天然气兑现大增与天然气井产量提升中,可有效消纳。合理

规划的分布式能源项目与大型调峰电厂相比,更容易做到产能的平衡,优势非常明显。

第四,综合经济性好。由于目前天然气发电成本较煤炭高,看似经济性差。其实不

然,天然气分布式能源的高效能和低排放,对整个社会和环境的成本而言,拥有燃煤无法

比拟的社会价值与环保效益。

同时,因就近供能可以大幅减少长距离大容量输电等设施,降低建设费用和维护成

本。随着天然气市场与天然气管网的逐步开放,天然气价格也会进一步理顺。一旦国家出

台与产业相匹配的扶持政策,天然气分布式能源项目将会因单体规模投资少、回收快而使

投资者获得良好的经济效益。

以苏州工业园区为例,苏州工业园区是中国和新加坡两国政府的合作项目,致力于打

造具有国际竞争力的高科技工业园区和现代化、国际化、信息化的创新型、生态型新城

区。早在上世纪90年代园区开始规划建设时,低碳环保理念就已在园区得到认同和推广。

新加坡80%的电力来自于天然气发电,高标准规划的苏州工业园区则借助“气化江苏”的契

机,将天然气作为区内主要的一次能源。

2005年10月,苏州工业园区蓝天燃气热电有限公司建成投产,取代了区内原有的高耗

能、高污染燃煤、燃油小锅炉。总装机容量360MW,供热能力200t/h,综合效率高达65%以

上。

八年多来,园区的生态环境由此得到持续改善。2008年3月,苏州工业园区成为全国首

批国家生态工业示范园区。为进一步提高苏州工业园区的清洁能源利用比率,同时满足园

区日趋增长的供热需求,缓解地区电力供需矛盾, 2010年,园区政府牵头成立北部燃机热

电联产工程领导小组,以蓝天热电为投资主体,全面开展北部燃机热电工程筹建工作。北

部燃机工程于2013年5月31日全面建成投产,苏州工业园区科学发展天然气热电联产项目,

一举成为国内清洁能源利用最大的国家级开发区并入选“2013年中国热电十大新闻”。

北部燃机建成后与蓝天热电公司联网供热,可提供苏州工业园区超过30%的电力和

80%的热力供应,供热管网总长超过50KM,热用户注册量超过380T/H,北部燃机在国内首创

9E机组热电冷三联供技术,引入溴化锂吸收式空调机对余热排烟再利用,大大提高能源利

用效率。园区形成超大规模的区域分布式能源系统。

苏州工业园区还实施分批新建中小型天然气分布式能源系统,如与中国科学院合作的

金鸡湖分布式能源项目、“苏州中心”分布式能源项目、中科协鑫工研院分布式能源项目

等,同时结合保利协鑫集团已开始启动实施的光伏分布式能源系统,逐步将苏州工业园区

打造成分布式能源示范区。

当然,天然气分布式能源在发展中也受到一些因素制约。

首先,能源价格机制未理顺。国家近几年频频强调对天然气分布式能源的支持和鼓

励,但多以纲领性政策引导,缺乏实质的扶持措施。

天然气分布式能源主要涉及油气、电力等领域,无论上游的天然气,还是下游的电

力、蒸汽,价格都由政府部门核定,且存在不同利益团体的协调平衡。天然气燃料成本占

燃机电厂主营业务成本80%以上。2005-2010年期间,国家发改委先后4次上调发电用气价

格,特别是2013年7月10日再度大幅上调,使天然气电厂燃料成本骤升57%,而电价和蒸汽

价格均不能及时联动调整,天然气发电企业均陷入巨亏境地,使造福子孙后代的能源项目

处于闲置状态。

上网电价与售卖电价的差价是电网公司利润形成的主要渠道,在我国当前能源价格机

制下,无论天然气发电厂或者天然气分布式能源的上网电价都无法与火电上网电价相竞

争。从企业自身经营需要,电网公司自然青睐成本更低的煤电,加上天然气分布式能源具

有自发自用、多余上网、余缺网补的特点。因此,电网企业对天然气分布式能源项目入网

的积极性、主动性不高。不过,电网公司逐步放开对光伏分布式能源入网的门槛,或许会

为天然气分布式能源的入网带来可供借鉴的经验。

其次,天然气的调度和电网调度存在差异。由于天然气供应与电网的发电侧调度未能

有机协调,且各自下达生产计划的时间和额度极不匹配,大大增加了天然气电厂的协调难

度和工作量。

比如,冬季受北方供暖用气量大增影响,极端情况下,只能保证部分供热类燃机连续

运行,其余机组基本处于停机状态;又如,在节假日期间,天然气供应相对宽裕,但由于

电网用电负荷低,燃机只能调峰运行。此外,天然气供应缺乏有效保障和监督机制,给企

业的生产经营带来持续的压力与风险。

第三,设备成本高,天然气管网等配套设施严重不足。目前,天然气分布式能源使用

的关键设备燃气轮机核心技术均掌握在GE、三菱、阿尔斯通等跨国公司手中,虽然我国部

分企业与他们展开一定的合作,但关键部件都依赖进口,检修维护费用也极高,成为天然

气分布式能源项目建设与运营成本居高不下的重要因素。

此外,分布式能源项目的配套工程主要包括市政输气管道和连接用户的供热、供冷管

网,而目前绝大部分城市市政输气管网只能满足居民用气需要,无法满足分布式能源系统

的用气需求。因此,管道需要重新规划建设,拆迁建设难度极大。而且在城市建设中,除

大型写字楼、商场外,很少考虑集中供冷问题。大量的社区、学校也基本沿用原有的冬季

集中供暖、夏季分户电空调制冷的模式,也给推广使用分布式能源带来很大的难度。

因此,笔者认为,天然气分布式能源要实现科学发展应从以下几方面发力:

一、建立天然气价格与电价、蒸汽价格的联动机制。实行上下游价格联动是市场化的

必然途径,也是确保天然气分布式能源健康持续发展的必要手段。

同时,国家相关部门要进一步下放价格的审批权,使地方政府结合地区经济的发展需

要,制定适宜本地区的能源价格机制。

二、加大对天然气分布式能源的补贴和税收优惠等扶持力度。对分布式能源的扶持要

提供更多实实在在有利于企业生存的措施。比如,给予项目优先贷款并下浮利率,加大设

备税费抵免额度,给予投资补贴,补贴金额应充分考虑项目的规模、项目的能源利用效

率、节能减排效果等。

三、加快核心设备国产化。分布式能源能否健康持续发展,技术装备研发应用极为关

键。政府要积极引导和推动燃气核心设备的国产化研究和生产,完成有自主知识产权产品

的研发与制造,形成自有的竞争优势,促进行业健康持久发展。

分布式能源发展前景是光明的,道路是宽广的。我们相信随着国家扶持力度的持续加

码,分布式能源项目对电网的安全运行及全社会的节能减排必将发挥突出的战略效益与经

济价值。

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