南方五省区天然气分布式能源发展现状分析_肖蔚然概要

1、d o i :10. 3969/j.i s s n . 1007-290X . 2014. 02. 009攵稿日期:2014-01-15南方五省区天然气分布式能源发展现状分析肖蔚然，孙锦余，陈钢，兰静（南方电网综合能源有限公司,广东广州510075摘要：针对南方五省区（广东、广西、云南、贵州、海南的分布式能源现 状进行了分析,截止到2013年6月25日,开展前期工作以上的分布式能源项目仅 有11个,天然气价格较高是导致其发展相对缓慢的主要因素。通过深入分析发现，在现有条件下，从地域角度看，只有广东珠三角是合适发展分布式能源的区域 从项目类型看，数据中心是最适合发展分布式能源的行业。关键词：分布

2、式能源；南方五省区；地域分布；类型分布中图分类号:T K 01文献标志码:A文章编号:1007-290X（2014 02-0043-04A n a l y s i s o n S t a t u sQ u o o f N a t u r al G a sD i s tr i b u t e d E n e r g yD e v e l o pm e n t i n S o u t h F i v eP r o v i n c e s X I A OW e i r a n ,S UN J i n y u , C H E N G a n g , L A NJ i n g(C S G C o m p

3、 r e h e n s i v e E n e r g y C o . , L t d . , G u a n g z h o u ,510075, C h i n a A b s t r a c t :T h i s p a p e r a n a l y z e s s t a t u s q u o o f d i s t r i b u t e d e n e r g y i n s o u t h f i v e p r o v i n c e s i n c l u d i n gG u a n g d o n g , G ua n g xi , Y u n -na n , Gu

4、 i z h o ua n dH a i n a n .U p t o J u n e 25o f2013, t h er e ar e o n Iy el e v e n d i st r i b u t e d e n e r g yp r o je c t s wh i c hh a v eb e en d e v e I -op e d p r e I i m i n a r yw o rk a n dh i g h e r p ric eo f n a t u r aI g a s i s t h e ma i n f a c t o rf o rr e s u Iti n gi n

5、 c o m pa r a t i v e I yd e v e I o p m e n t . B y f u r t h e r a n a I y s i s , i tt h a t u nd e re x is ti n gc on d i ti on s ,f r o mt hea ng Ieo fa r e a , P ea r IA r e aD eIt ai nGu a ng d o ng ist hea r -e as u i t a b I e t od ev eI o pd is t r i b ut e d e n erg yw h iI eina s p e c t

6、o fp r o je cttyp e, d a tac en t e rist h emosts u i t a b I e i n d u s t r y f o r d e v e I o -p i n gd i s t r i b u t e d e n e r g y . K e yw o r d s :d i s t r i b u t e d e n e r g y ; s o u t h f i v e p r o v i n c e s ; a r e a I d i s t r i b u t i o n ; t y p e d i s t r i b u t i o n

7、分布式能源主要是指燃 气、冷、热电三联供,从20世纪70年代末开始在美国发展，30多年来，在很多国家如美国、日 本、丹麦等得到大力发展和 应用。分布式能源通过能源 梯级利用、就 地消化”可将能源利用效率提高至70%以上，远高于常规火力发 电的40%,是 实现节能减排目标的重要途径，也是未来能源高效利用的发展方向1-2。对能源消耗量大的省市，分布式能源对提高能源保障具有战略意义3-5。以天然气为燃料带动燃气轮机或内燃机等燃气发电设备运行，产生的电力满足用户的电力需求，系统排出的废热（约450C通过余热锅炉或者溴化 锂制冷机等余热回收利 用设备向用户供热、供冷6-8。烟气降到约120C后可继续用于

8、制取生活热水，或用于除湿9-10o根据2011年10月国家发改委、财政部、城建部、能源局四部委联 合 发布的关于发展天然气分 布式能源的指导意见，要在十二五”期间，建设1000个分布式能源示范性项目。若按照比例，南方五省区（广东、广西、云 南、贵州、海南需要建 设161个分布式能源项目,但截止到2013年6月25日, 各省发改委批准可以开展前期工作以上的分布式能源项目仅有11个,发 展相对缓慢，要在十二五期间发展到161个，困难较大。本文通过对第27卷第2期广东电力V o I . 27N o . 22014 年 2 月 G U A N G D O N G E L E C T R I C P O

9、 W E RF e b . 2014分布式能源现状进行研究，从地域、行业两个方面探讨分布式能源发展缓慢 的原因。1南方五省分布式能源发展现状截止到2013年6月25日,南方五省区获得路条以上进度的天然气分布式能 源项目共11个，重点分布在广东，共有10个,其中运行的1个，进入核准公示的 2个，获得路条的7个，广西在建的1个，见表1。从整体来看，发展较为缓慢， 地域分布和类型分布严重不 均衡。从地域分布角度看，主要项目都集中在广 东珠三角。从类型分布角度看,有9个项目是区域型能源站，规模都较大， 其中8个采用电力110 k V高压上网，核心还是以发 电为主；广州超级计算中心 项目和从化鳌头项目虽

10、 然是针对单一用户，但规模都相对较大；本应大力发展推 广的针对酒店、医院的楼宇型分布式能源一 个都没有。表1 南方五省分布式能源建设现状序号类别时间建设方项目规模/MW接入规模/k V1运行2009-10-08中国华电集团广州大学 城项目2>78 1102在建2013-06-28中国华电集团南宁华南城3>60 1103 4核准公示2013-05-17中国华电集团江门蓬江江沙4X115110 2013-06-25广州发展电力集团有限公司广州从化鳌头工业区2X15105 678 9 10 11获得路条2013-06-20广州恒运企业集团有限公司广州中新知识城北 起步区2 >212

11、02013-05-08广州市超算分布式能源投资 公司广州超级计算中心4X4. 3102013-06-25佛山市公用 事业控股有 限公司佛山三水西南水都饮料基地2013-05-08中国国电集团110珠海高新区22013-05-08中国华电集团东莞虎门港立沙岛3>501102013-05-08中国华电集团广州万博中央商务区9>7. 71102012-10-11中国华电集团顺德西部生态产业园3>601102 地域分布不均衡的原因分析经济性是造成分布式能源地域分布不均衡的主要因素，为了初步分析分布式能 源的经济性，现引入一个指标为气电比（天然气价格/电价，主要用来比较类似项 目在不同

12、区域的经济性。因为同类型项目，不同区域的建设造价影响并不大，单 位体积天然气产生的电能、冷能、热能基本相同，影响项目经济性就在于电 价、气价、热价和冷价，其中电价和气价是最主要指标，所以气电比可以用来初 步比较不同区域的项目经济性，见表2、表3。表2南方五省电价及天然气价格地区电价/（分kW h -1工业非工业商业气价/（分 m -3非工业 商业 分布式 广东71.4290. 2899. 28485350广西 63. 5789. 05573贵州 52. 9771.2495. 34320云南 51.672. 2145240海南 70. 089. 8330表3 南方五省气电比排序气电比工业非工业商

13、业1云南4. 65云南3. 32云南3. 32 2海南4. 71海南3. 67贵州3. 36 3广东4. 9广 东3. 88广东3. 53 4贵州6. 04贵州4. 49海南3. 67 5广西9广西6. 43广西6. 43从 表3来看，在工业领域和非工业领域,气电比最低的三个省是云南、海南、 广东，在商业领域,则是云南、贵州和广东，可见云南省应该是分 布式能源发 展的最佳省份，但实际上云南省尚无一 个分布式能源项目，下面从工业领域、非 工业及商业领域分析其原因。a在工业领域,只有禁煤的区域才有发展分布式能源的条件。在工业 领域,分布式能源主要模 式是热电联供,在气电比相差不大的情况下,项目的经

14、济 性主要由蒸汽价格决定,蒸汽价格则由燃料 价格所决定。2013年7月,云南热值 为23. 1 M J /k g的动力煤价格约为500元/t ,折合0. 022元/M J ;热值为33. 6 M J /k g的天然气价格为2. 4元/m 3（标准状态，折合0. 071元/M J。可见，天然 气价格是煤的3. 2倍。因燃料成本占了蒸汽总成本的85%以上，若该区域没有禁煤， 则分布式能源的蒸汽价格只能参照燃煤锅炉的蒸汽价格,经济性较差。只有在禁 煤区域建设分布式能源，才能通过蒸汽收入提高项 目的经济性。从实际情况来看 只有广东已开始禁 煤，也只有广东才能承受 高昂的燃料成本，因此，在工业领域, 云

15、南、海南都不具备建设分布式能源的条件，只有广东的珠三角才具备开发分布 式能源项目的条件。b在非工业及商业领域，只有制冷期较长的广东才适合发展分布式 能源。在非工业及商业领域，从气电比来看，云南、海南、贵州、广东差 距不大。但是，在此领域热需求少，分布式能源模式一般为冷电联供,云南、贵 州全年制冷期短，不适合建设冷电联供项目，海南以旅游业为主，淡旺季明显，负 荷波动大，对项目经济性也会造成不利影 响。因此，在非工业及商业领域,也应优 先在广东开发分布式能源项目。从以上分析来看，分布式能源区域发展不均衡 的核心在于天然气价格过高，在 还能使用燃煤的区 域，难以承受价格高达三倍的天然气。3 类型分布

16、不均衡的原因分析从统计数据来看，绝大部分项目还是以发电为 主,项目建设都是可获得政府补 贴,预期上网电价在0. 8元/k W h以上。产生这种状况的原因是,除了针对数据 中心等极少数行业，以自发自用为基础 的项目难以实现合理的经济回报。以下就 没有政府补贴的情况，针对各行业的分布式能源发展情况进 行分析。3. 1区域型分布式能源分布式能源又 被称为冷热电联供,但实际上，除了电需求外，真正冷热需 求都很大的区域较少，更多的是以一种需求为主，另外一种为辅，或者只有单一需 求,本文仅分析冷电或热电联供。3. 1. 1热电联供,环保政策限制了发展规模 热能主要是指蒸汽,蒸汽需求量 大的区域相对 较少，

17、而且该类型项目受环保政策影响较大，若政府禁煤政策不积 极，燃气发电后 烟气产生的蒸汽，其价格只能参照以煤炭为燃料的蒸汽价格,整体效益较低。目前仅在广州、佛山局部地区、东莞局部地区对锅炉有限煤政策， 因此以热电联供为主的分 布式能源难以大规模发展。3. 1.2冷电联供,经济性限制了发展规模相对集中供热，集中供冷尚存在争议。一是水泵输送冷水时，水泵效率不可 能为100%,其损失的能量将转化为热能从而抵消冷能，输送距离越长 水泵功率越 大，导致的冷能损失也越大；二是集中供冷站建设费用高，冷能成本高，从广州大 学城的供冷价格来看，甚至超过了用户制冷成本；三是集中供冷是在用户侧通过 板式换热器和用户内部

18、循环 系统进行冷交换，仅能取代用户的制冷主机和冷却 塔, 用户的内部供冷系统依然存在，整体建设成本 并没有大幅减少。从广州大学城项 目来看，因为用户需求不稳定，冷传输损失较大，经济性较差。广州大学城项目是 采用低谷电进行蓄冷，其制冷成本较低，依旧经济性较差。分布式能源的制冷 成 本远高于蓄冷，经济性更差。从现有条件来看，分布式能源并不适合进行区域集 中供冷。3. 2楼宇型分布式能源3. 2. 1 热电联供热电联供主要面向医院和化工、食品等工业用 户医院需要蒸汽用于仪器消毒，住院部等需要大 量生活热水,其主要问题在 于：一是热需求不连续,有规律的波动性较大，热水部分可以通过水罐 储存，蒸 汽部分

19、只能尽量引导需求进行改变；二是医院的电 价相对比较复杂，部分医 院享受优惠政策，电价较低。因此，针对医院的具体项目需要具 体分析。化工、食品等工业用户，若其处于未禁煤的工 业园区，仍使用煤炭产生蒸汽 则分布式能源没有 经济性。即使是已采用天然气的区域，也存在一个 问题，就是 工业用户采用的是两部制电价，有基本 电价和电度电价，基本电价类似于电话的月 租，电度电价类似于按分钟计的通话费用，若分布式能源 是自发自用，其电价仅能 参照电度电价，价格相对 较低，经济性较差。3. 2. 2 冷电联供冷电联供主要面向写字楼、酒店、商场和数据 中心。对于面向写字楼的分布式能源，影响其经济性的最核心问题是年利

20、用小时数过低，广东地区的制 冷期一般为7个月（5 11月，月利用天数平均为22天,每天利用小时数约为10 h ,年利用小时数为1540 h，折旧成本太高，在现 有市场环境 下难以盈利对于酒店，传统酒店的热能需求非常适合建设 分布式能源，需要大量蒸汽对被 单等进行消毒，需要大量热水用于沐浴，但现代酒店的被单清洗消毒 多数已外包， 蒸汽需求量小，而热水需求在夏季有 一大部分来自空调热回收，整体热需求相对 较小，只适合进行冷电联供。酒店分布式能源进行冷电联 供，电价较高，运行小时 数相对写字楼也较高，但其受淡、旺季的影响，需求不稳定，经济性需要根据实 际情况分析。商场整体情况与酒店类似。对于数据中

21、心,其电价高（广州执行非工业电 价标准,0. 9028元/k W h ,负荷稳定（白天和夜间符合波动不大于5%,制冷季和非制冷季符合波 动不大于 10% ,全年不间断运行（8760 h ,是最 适合建设分布式能源项目的用户。4 结论a天然气价格是制约分布式能源发展的重要因素，其导致分布式能源 发展缓慢，现有项目还是 以发电为主，盈利主要来自于预期的政策补贴。b从地域 分布来看，南方五省区中只有广东珠三角地区才能承受价格高昂的天然气， 分布式能源发展主要集中在广东珠三角禁煤地区。c从项目类型来看，若没有政策补贴，除了数据中心,区域性能源站和 楼宇型能源站经济性都较差，难以大规模发展。参考文献：1

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