杭州燃气天然气分布式能源调研

1、天然气分布式能源项目调研报告摘要：本文苜先通过对杭州燃气（集|才|）有限公司七堡抢修、营业基地一座综合性 办公楼天然气分布式能源项目进行现场调研，对本项目实际运行情况有了深刻了解， 从项0建设概况、项b建设可行性、项b运行成本、项0建设优点等方面做了分析； 其次，通过查阅相关文献资料等方式对上海市己经投资运行的分布式能源项目做了 调研，并对上海市企业投资分布式能源项目风险与机会做了分析；最后，对上海市 企业建设分布式能源项目提出总结建议。关键词：分布式能源现场调研运行成本风险与机会天然气分布式能源具有环保、高效等特性并以小规模、小容量、规模化、分散 化的方式布置在用户端，独立传输冷、热、电能，

2、实现能源的梯级利用。它有利于 节能减排，从国家出台相关政策看，今后几年必然进入一个快速发展期。作为一个 立足于天然气行业的专业管线施工单位，天然气分布式能源项目若能形成良好的发 展势头，无疑也给我们企业实现多元化发展、增强竞争力提供一个很好的契机。1杭燃分布式能源项目调研1.1项目的概况杭州市燃气（集团）有限公司七堡抢修营业某地综合性办公楼建筑功能主要为办 公室、调度中心、抢维修中心、职工食堂等，总建筑面积约9000m2。此办公楼天然 气分布式能源冷热电三联供项目以天然气为能源，通过燃气发电向综合办公楼提供 基木电负荷，利用发电的烟气余热驱动空调来制取冷热，并利用部分烟气余热制取 生活热水。项

3、目于2010年7月开工建设，2011年4月投产试运行，机组投产后运行状 况良好。该项目实际运行需要满足用户需求如下：1. 该建筑的夏季空调设计冷负荷为1124wv，冬季空调设计热负荷为899kw。2. 满足电力负载设备主要是照明、电脑、电梯以及冷热源动力设备耗电。3. 满足抢维修屮心约30名职工的洗澡和职工食堂生活热水基本需求。该项目设备配置：整个系统选用4台65kw微燃机（美国capstone公司），1台制冷能力为75万大卡 的一体化烟气直燃机，1台89kw的烟气-水换热器，1套井m电气开关系统及1套集成 控制系统组成，系统总装机容量390kw。该项目系统主要运行技术参数如下：输出有效电力:

4、180kw；额定制热能力：672kw；额定制冷能力:872kw；热水供 应能力：lt/h（60°c）；系统耗气量:90. 8nm3/ho该项目系统原理（如图1）:天然气在燃烧室燃烧后，产生髙温高压气体，推动涡轮高速旋转，涡轮推动发 电机发电，系统运行时，4台65kw的微燃机利用天然气发电，额定发电功率260kw, 直燃机利用微燃机的309"c烟气进行制冷、制热及提供生活热水。当现场办公楼的热 力需求超过微燃机电力输出时，不足电力由市电补充；当直燃机利用烟气制冷和制 热无法满足办公楼空调系统的冷热负荷时，直燃机通过补充天然气来提高其冷热输 出。同时换热器利用微燃机的排烟可制取

5、60°c生活热水。系统以a动监控为主要控 制方式，同时设有手动监控方式；控制屏控制和上位机控制，均可对系统进行操作 控制，系统设有必要的安全报警装置，最大限度地确保系统安全可靠运行。f<31e1、冷却塔2、一体化烟气直燃机3、热水储水箱4、燃气调压箱5、燃气压缩机6、过滤器7、 燃气储气罐8、c65微燃机9、烟气水换热器10、引风机11、热水泵12、配电网13、并网 柜14、发电机控制杞15、pic控制柜16、上位机17、空调显示屏18、变压器a、空调供水 b、空调回水c、供应热水d、自來水补水e、天然气管道图1杭州燃气（集团）有眼公司天然气冷热电三联供项目系统图 1.2项目建

6、设可行性通过调研发现有五个主要因素为杭州燃气（集团）有限公司天然气冷热电三联 供项目建设提供了可行性。（1 ）能量需求为项目建设提供前提。七堡办公楼有冷热电等多种形式的能量需求，且需求量大，采用冷热电三联供技术可以提高能源综合利用率，达到节能效果， 有效减少c02、nox、排放。（2）气源有保障促进了系统运行的可靠性。杭州燃气七堡办公楼作为杭州市燃 气系统运营管理屮心，其对能源供应的可靠性要求比较高，冷热电三联供系统建设 在用户侧，不受环境的影响，可极大提高供电的可靠性，满足企业对电力稳定性的 要求。（3）室外面积大为项目设备提供了场地。该项目机组布置在室外，设备的空间 占地面积为：18mx8

7、m。室外配套绿化设施，降温，减噪，为项目建设提供了良好运 行环境。（4）满足项口初期投资的要求。项建设初期投资大，杭州燃气（集团）有限 公司作为投资建设方，又是气源供应方奋建设此类项目的独特优势。（5）项冃建设符合当时国家及杭州地区对分布式能源政策的引导方向。1.3项目运行成本分析系统的运行成本如表1所示：由该表可以看出，采用常规供能系统（燃气空调） 吋，年耗电1284228kw*h,耗气201727m3，年运行费用支出高达1840994元；采用冷 热电联供系统后，耗燃气502562nm年运行费用仅为1507686元；采用冷热电联供 系统后，毎年节省运行成本约33. 33万元。表1发电机组运行

8、时期两种供能系统运行费用比较项目冷热电联供系统常规（燃气空调）1系统向外供电（kw）216/222/188/1992需要购电（kw）375（夏季）361 （冬季）3微燃机消耗燃气（nm7h）90.84燃气空调耗气（nm3/h）39 （制冷）36.6 （制热）64. 1 （制冷）72.2 （制热）5电锅炉耗电（kw. h）1160286年耗电力（kw.h）ww12842287年耗燃气（nm7h）5025622017278年电费支出（元）12842289年燃气费支出（元）138707155676610运行总费用（元）13870711840994注：1、天然气的热值取35.5mj/nn?; 2、按照

9、杭州市相关能源价格，电价取1. 0元/kw. h， 燃气价格取3. 0元/m3;3、冷热电联供系统发电机组考虑到系统内部压缩机、溴化锂空调、冷却塔、泵组等耗电，系统不同季节向外供电如下：过度季制冷时：216 kw过度季其他时间：222 kw叟季制冷吋：188 kw冬季制热吋：199 kw。此外，按照冷热电联供系统1期供能规模计算，七堡办公楼采用冷热电联供系统 后，每年nox排放量仅为0.2吨，0）2排放量为274吨。与常规供能方式供能（电网购电 满足电力、电空调解决冷热负荷）札1比毎年减排nox约3吨、减排0）2为846吨，减排s02约3. 6吨，减排效果明显。通过对杭州燃气（集团）有限公司天

10、然气冷热电联供系统的调研，可发现天然 气分布式能源在提高能源利用效率，促进节能减排等多方面具有优势。1.4归纳总结天然气分布式能源特点（1）经济性。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，能源综合利用率高；无需建配电站，可降低附 加的输配电成本；现场设备机房配置土建和安装成本低。（2）可靠性。能有效补充电网供电，同时也不同于国家电网，天然气输送不受 气候影响，可以就地储存，有效避免雪灾等自然灾害对供电的影响；分布式能源系 统相互独立，用户可自行控制，不会发生大规模停电事故，能提高供电的可靠性。（3）能源优势互补。降低天然气以及电力调峰压力，天然

11、气分布式能源项冃运 行可中断、可调节，灵活性高，对天然气和电力具有双重“削峰填谷”作用；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。（4）环保性。天然气分布式能源系统，发挥了天然气作为一次能源的优越性可 大幅度降低co2等污染物的排放。2上海企业投资分布式能源项目的风险与机会通过对杭州燃气（集团）有限公司冷热电三联供项目的调研后，本人又通过参 考文献及互联网信息对上海市天然气分布式能源的项口进行了调研。主要口的是了 解上海市天然气分布式能源项目的现状，分析上海市企业建设分布式能源项目的风 险和机会。2.1上海企业发展天然气分布式能源项目的风险通过查阅相关文献

12、对上海市现有天然气分布式能源项目（包括浦东机场项g、 华夏宾馆项0、世博园项0）的分析，对天然气分布式能源项b有了更加客观地认 识：虽然分布式能源在运行方面经济利益和社会效益比较明益，但在当前形势下仍 然存在一些发展瓶颈，这也是决定上海市天然气分布式能源项目将来能否成功占有 更多能源市场，取得更大发展的关键。经总结发现，冃前上海市乃至全国天然气分 布式能源项目面临的问题主要如下：（1）天然气价格较高且有继续上升趋势，尤其是进口天然气成本更高。（2）天然气分布式能源系统前期投入较人（系统所用原动机微型或小型燃气轮 机，内燃机依赖进u,成本高；截止2009年底，上海17个工程所用的设备全部靠进 口

13、），资金回收周期长（燃气轮机系统成本回收时间至少要10年；内燃机系统至少9 年），投资风险较大。(3) 用户能源意识落后，区域规划与能源规划脱节。尤其是对分布式能源系统 的功能定位有误解，不能正确认识天然气分布式项目和天然气电站的不同，分布式 能源系统是以热定电，能量温度对口、梯级利用的节能系统，不是简单的发电系统。(4) 国家扶持及补贴政策没有形成具体标准。2.2上海企业发展天然气分布式能源项目的机会(1) 上海市试点推广分布式能源的政策指向随着国家对分布式能源相关产业政策的出台，分布式能源的发展前景愈加明朗。 为了促进分布式能源的发展国家出台了相关法规标准如下：建设部出台燃气冷热电联供工程

14、技术规程(cjj145-2010);国家电网分 布式电源接入电网技术规定(q/gdw480-2010)；国家能源局关于发展天然气分 布式能源的指导意见以及分布式发电管理办法征求意见稿；中电联“十二 五”热电联产规划与分布式能源规划初稿。同时，在全国大多数地区存在不能“并网”、“上网”的问题，能达到“并网” 不“上网”的也只有上海等极少数发达地区有明确的政策。上海市出台了上海市 分布式供能系统和燃气空调发展专项扶持办法对建设和改造分布式供能系统的支 持范围、支持方式和标准、设备补贴资金申请程序等做了明确规定，这对上海市发 展天然气分布式能源起到很好的促进作用。(2) 上海市不断地发展及节能改造项

15、目为分布式能源发展提供广阔的市场前景上海不断开发建设，大城市规划新区、工业园区、高新区、技术幵发区、大屮 型公建项目如机场、铁路站、交通枢纽等；综合性商业区或商务区；单体或建筑群 如医院、酒店、学校、写字楼、机关等项目层出不穷。这些都为天然气分布式能源 建设提供了广阔的市场。据统计，上海冃前星级酒店近400家；医院300多家；20层 以上高层建筑2316幢，计4695万n?; 30层以上高层建筑734幢，计2594万在这些 楼宇屮，绝大部分没有采用分布式能源系统。随着节能减排的逐步推进，这些建筑物 都有节能改造的潜力，这也预示着分布式能源系统有着非常广阔市场前景。(3) 可靠的气源保障西气、川

16、气、进口lng以及东海气、以及目前上海lng项h的加快发展建设都为 天然气分布式能源项目提供了气源保障。(4) 上海市分布式能源的实例作为技术基础截止2009年底，上海共建设了分布式供能系统16家，其中，日常运行7家，作为 紧急备用1家，试验研宄5家，已经停用3家，虽然各项目的运行情况各不相同，但也 为接下來开展分布式能源项目都提供了成熟的经验与技术支撑。表2七家日常运行的项目主要情况序号项目名称额定功率kw原动机类型是否并入电网1浦东国际机场（一期）1x4000燃气轮机是2中电投高培中心1x250燃气轮机是3华夏宾馆51x240内燃机是4奥特斯（中国有限公司）1x1166内燃机是5同济医院1

17、x250燃气轮机是6闵行区中心医院1x350内燃机是7市北燃气销售公司1x65燃气轮机否3总结建议通过调研得出，上海市企业发展分布式能源项目机会主要來自三方面：一是气 源保证；二是上海市对天然气项口以及城市环保的需求（lng项目不断发展以及政 府对城市环保的重视会不断出台相关政策）；三是市场前景（分布式能源项目适于 负荷集中地区及发达地区，上海有广阔的商业、医院、工业集中区）。这些都为企 业发展分布式能源项目提供了有力保障。同时，本人也对分布式能源项目能取得长足发展，提高运行效益，降低初投资 成本，缩短成本回收期提出以下建议：（1）分布式能源项目都是以“冷、热”定“电”的，事实上，真正效益來源

18、于 “电量”产出，采用保证满足用户热负荷需求来调节发电量的操作运行方式，一旦机组输出热量超过了系统允许储存热量，必须降低发电机组负荷或采用单机运行方 式，不足的电量由电网补充，而不推荐采用将多余的热放散的方式来维持发电机组 运行。（2）企业寻求发展转型过程中也不应仅局限于分布式能源项目的投资，还要看 到项目发展背后的机会。分布式能源项口发展必然会带动燃气内燃机市场，加快 原动机国产化步伐，能较人幅度降低分布式能源系统初投资量。（3）建议政府出台政策，以多种形式鼓励国内企业研发小型和微型燃气轮机、 内燃机。采用与国外制造厂商合作生产的方式“以市场换技术”。（4）尽快将天然气分布式能源项目纳入我国能源合同管理范畴中。合同能源管 理的实质就