天然气分布式能源系统现状与发展趋势

1、天然气分布式能源系统现状与发展趋势,天然气分布式能源系统,天然气分布式能源是指分布在用户端，主要使用天然气为燃料，冷热电联产、实现能源梯级利用，是清洁、高效、灵活的能源供应系统，是天然气高效利用的重要方式。天然气分布式能源系统利用发电以后产生的烟气余热实现夏季供冷、冬季供热，且一年四季供应生活热水，能节约大量空调用电，所发电力除满足自身需求外，就近上网，替代部分煤电。具有能效高（综合能源利用效率在70%以上）、清洁环保、安全性好、削峰填谷、经济效益好等优点。,天然气冷热电三联供系统,冷热电三联供系统（Combined Cooling Heating and Power，简称CCHP）是天然气分

2、布式能源的典型形式，即以小规模、小容量（设计产能吻合区域能量负荷）、模块化、分散式的方式布置在用户附近，独立的输出冷热、电能的系统。 传统电厂将燃料转换为电能后，往往抛弃了大量多余的热能。分布式发电具有与负荷相适应的规模与位置，能够合理经济地回收这些热能，用户需利用自身设备内或附近的组合式热电联产系统就能同时获得热能和电能。,冷热电联产既能满足能量供应，还具有低成本、高生产率等优点。其最常见的形式是燃气蒸汽系统，能源综合利用效率达80%。 天然气（或煤层气等）燃烧产生1100摄氏度以上的高温气体，进入燃气轮机作功发电。用余热锅炉收集从燃气轮机排出的高温烟气的余热，产生的中压蒸汽推动蒸汽轮机发电

3、或在冬季直接供暖。在夏季，采用溴化锂吸收式制冷技术，充分利用原用于冬季采暖的蒸汽进行供冷，即构成了热电冷多联产系统。,天然气分布式能源项目典型流程图,CCHP通过能源梯级利用，使能源综合利用效率提高到80%。燃气冷热电三联供以天然气为主要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，系统排出的废热通过余热锅炉或者余热直燃机等余热回收利用设备向用户供热、供冷。经过能源的梯级利用使能源利用效率从常规发电系统的40%左右提高到80%左右，节省了大量一次能源。,天然气分布式能源系统能量梯级利用,分布式能源系统应用情况,应用领域 分布式能源系统的主要应用于城区商业休闲中心、公

4、用事业部门或单位，或对城区燃煤热电联产机组进行改造，并能取代小型柴油机电站或对原有的燃气轮机电站升级，对现有商业住宅和新建商业住宅小区可规划建设，在中小型离散工业园区或新建过程工业园区也可得到应用。,国外应用情况 全球气候变暖的严峻形势促使世界各国积极寻求减少温室气体排放的各种途径。 发达国家在20世纪就开始研究和使用分布式能源系统。美国在1978年颁布公共事业管理政策法后，正式开始推广建设分布式能源系统。目前，美国已有6000多座分布式能源站，美国计划50%的新建商用建筑使用CCHP系统，将15%的现有商用建筑改用CCHP。,根据美国的调查数据，采用冷热电三联供系统分布式能源，写字楼类建筑、

5、商场类建筑、医院类建筑、体育场馆类建筑、酒店类建筑分别可减少运营成本12%、11%、21%、32%和23%。2009年日本CCHP总数达8199个项目，总装机已达938万KW，并提出2万m2以上新建筑设计，应论证采用CCHP可能性。另外，分布式能源系统在英国、丹麦、德国等欧洲各国的应用也比较普遍。,国内应用情况 随着我国天然气在能源利用中比重的不断增加，目前我国以天然气为燃料的分布式能源系统建设已进入实质性开发实施阶段。 在北京、上海、广州等城市的居民小区、商城楼宇、大学城都有一批电、热、冷联产示范工程投运。在上海已建成8项6528kW分布式能源，连同计划建设的共13项16808kW，建成10

6、0项容量为150万kW的分布式能源，2020年前再翻一倍达300万kW。,北京市已建成3项5467kW的分布式能源，连同拟建的共14项66285kW。近年来几大城市相继实施的大型CCHP项目，取得了明显的经济效益、环保效益和社会效益，CCHP系统的应用越来越受到关注和重视。同时，华电集团、北京燃气、上海申能、新奥燃气、国家电网、南方电网、中广核、杭州燃气等一批公司纷纷布局发展分布式能源项目。,分布式能源发展中的不足,1、天然气涨价 对于热能企业烧天然气比燃煤贵又是使人头痛的问题，不少热力公司担心改烧天然气后供热收费率将更低。北京的居民已体会到改烧天然气后，供热费需多拿钱。很多分布式能源项目，原

7、计划经济效益很好，天然气涨价后，经济效益就下滑很多，还款年限增长。有些要搞的项目又退回去了。,2、缺乏环保部门的支持 分布式能源由于实现冷、热、电联产，能源效率均在70%以上，远高于燃煤的企业，对改善环境质量有极大的好处。但环保部门至今仍未出台支持分布式能源发展的文件，实属管理部门落后的思维方式与不作为。 3税收部门也未见动静 四部委文件确定天然气分布式能源项目可享受相关税收优惠政策。但至今也是未见动静，没有任何支持性文件出台。,4、金融部门跟不上 四部委文件要求中央财政部对公布式能源给予适当支持。给予天然气公布式能源项目一定的投资奖励或贴息。但实质性的具体文件，一直未出现。2012年国家能源

8、局石油天然气司曾委托中国城市燃气协会分布式能源专委会编制天然气分布式能源示范项目实施细则和天然气分布式能源领域鼓励和引导民间投资发展实施细则。完成“讨论稿”和“送审稿”。其中提出分布式能源的补助资金标准等具体内容，但至今未见正式文件下发。,5.电力部门的利益受到影响未与重视 国家的政策是大力发展分布式能源、加大非化石能源发电的比重，同时国家也要求电力部门除保证安全供电之外，还要有相当的利润。不可否认分布式能源发电以“自发自用”为主，势必减少供电部门的售电量，也就是减少了利润，因而也就形成分布式能源上网的天然阻力，至今未见有研究这方面的文件出台。这个深层次的问题，国家应重视，安排专题研究。,前景,天然气分布式能源系统由于运用能源梯级利用原理，有效提高能源利用率，因此具有传统发电所不具备的优势，在国家相关鼓励政策的推动下，作为天然气消费的一种新方式，