天然氣分布式能源項目現狀分析及建議

俞鐵銘，劉麗麗，周宇昊，王思文

(1.華電電力科學研究院，杭州 310030；2.國家能源分布式能源技術研發(實驗)中心，杭州 310030)

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天然氣分布式能源項目現狀分析及建議

俞鐵銘1,2，劉麗麗1,2，周宇昊1,2，王思文1,2

(1.華電電力科學研究院，杭州 310030；2.國家能源分布式能源技術研發(實驗)中心，杭州 310030)

介紹了天然氣分布式能源的優勢，從分布式能源政策以及國內天然氣分布式能源項目布局建設情況兩個角度分別剖析天然氣分布式能源項目現狀，同時根據調研情況對天然氣分布式能源各階段存在的問題進行總結，最后為完善天然氣分布式能源發展提出了相應的建議。

天然氣分布式發電；可再生能源；能源策略

1 天然氣分布式能源項目建設現狀

目前，天然氣分布式能源已進入實質性開發階段。根據中國城市燃氣協會分布式能源專業委員會統計及相關調研分析，截至2014年底，我國已建成天然氣分布式能源項目共計82個，總裝機容量約為520萬kW[1]，如圖1和圖2所示。從我國天然氣分布式能源發展情況和裝機情況分析，我國天然氣分布式能源項目從2010年開始呈現快速增長趨勢，主要原因是近年來我國對天然氣分布式能源在節能減排、調整能源結構等方面優越性認識越來越充分；國家及各地政府頒布一系列關于推進天然氣分布式能源發展的指導意見、實施細則、財政金融價格支持政策，推動天然氣分布式能源行業健康發展；2011年，國家發改委發布《關于發展天然氣分布式能源的指導意見》，提出在能源負荷中心建設區域分布式能源系統和樓宇分布式能源系統，解決并網和上網的問題[2]；2014年，國家發改委再次聯合住房和城鄉建設部、國家能源局發布《天然氣分布式能源示范項目實施細則》，明確在京津冀魯、長三角、珠三角地區，凡是列入煤炭減量替代的天然氣分布式能源優先列入示范項目[3]。

隨著國家頒布各項政策，上海、長沙、青島等地方政策也相繼推出，其中上海市的補貼分兩步進行，建成前按照1000元/kW給予設備投資補貼，建成后對年平均能源綜合利用效率達到70%及以上且年利用小時在2 000 h及以上的分布式供能項目再給予2 000元/kW的補貼，每個項目享受的補貼金額最高不超過5 000萬元。此外國家及相關科研院所加大分布式能源核心設備、相關技術研究，有效降低了天然氣分布式能源系統造價，降低系統維修費用，提高項目經濟性，吸引較多投資主體參與進來。

圖1 我國天然氣分布式能源發展情況

圖2 我國2010～2014年天然氣分布式能源裝機情況

目前我國天然氣分布式能源發展比較快的區域集中在京津冀、江浙滬、兩廣等地區。分布情況主要集中在經濟發達區域，其投資能力強，區域對冷、熱、電價格承受能力強；區域產業集中，冷熱負荷相對集中且穩定；各區域政府發展節能減排壓力大，發展低碳、循環、高效能源經濟積極性高，對新興節能、環保項目財政補貼能力強，因此降低項目投資，項目盈利能力強。

2 天然氣分布式能源應用存在的問題

結合目前國內部分已投運的分布式能源發電站實際運營情況，在加快發展天然氣分布式能源站建設過程中遇到了一些問題，主要分布在項目前期、項目建設、項目運維等各個階段。

2.1 項目前期階段存在的問題

天然氣分布式能源項目的設計原則為“以熱定電”，冷熱負荷對機組的裝機方案、能源利用效率、項目的經濟性影響較大。在項目前期，應優先選擇冷熱需求量大、負荷波動較小的用戶，并且要考慮到用戶的可靠性和穩定性。需要與城市或區域的供氣、供冷、供熱、供電及熱水供應等多個專項規劃進行結合，實現區域能源的綜合規劃，但目前還未有相應的制度或政策約束。

此外天然氣分布式能源站設計過程中仍按照“大火電”的思維定式，在未充分分析收集、統計、預測用戶的冷熱電負荷數據，包括全年逐時的負荷變動曲線的前提下，選型片面追求系統“大”，導致項目機組長期處于變工況運行情況，系統綜合利用效率不高。

2.2 項目建設階段存在的問題

目前天然氣分布式能源站缺少國家、行業層面的設計、建設、調試、驗收的標準。而缺乏標準導致項目建設中各個環節的要求參差不齊，相關標準是對分布式能源系統在設計和建設過程中等各個環節的條件、參數、指標和要求進行規范。構建分布式能源站的標準體系，是保證分布式能源產業健康、有序發展的關鍵所在。

由于項目前期缺乏有效溝通，導致項目實施過程中配套設施建設嚴重滯后，缺乏配套的燃氣管網、熱力管網和制冷換熱站等。配套設施建設滯后往往影響了整個項目的進度，導致建設周期延長，用戶在等待無果的情況下將做出改變用能方式，造成能源站負荷減少。如果能源站承擔熱力管網的建設，會大大增加項目投資。

此外，電網因利益分配等問題很少考慮天然氣分布式能源站的并網和上網問題，導致能源站的電力送出系統難以實現直供。分布式能源發電遵循“就近供應”原則、避免長距離線路損耗的優勢未能得到體現，這也是分布式能源站發展受限的最大瓶頸。同時在電力發展規劃中也沒有考慮分布式能源站在電力發展中的應占比例問題，造成分布式能源站的無序發展。

2.3 項目運維階段存在的問題

由于用戶需求變化和負荷季節性變化等原因，造成能源站實際負荷遠低于設計負荷，天然氣分布式能源站運行按照“以熱定電”原則，造成能源站在低負荷區間運行或者停運，運行效率、機組年利用小時數低。分布式能源站的大部分運行人員都來自各火電廠，習慣性的按火電廠思維模式管理分布式能源站。實際上，分布式能源站與火電廠(尤其是燃煤電廠)的運行管理差別很大，從設備到產品，運行到營銷模式，均需要能源站工作人員轉變思維方式，需對分布式能源站運行人員進行專業的運維技術培訓和運行優化指導，提升能源站運維水平。

此外，分布式能源站的供能區域與其他燃煤熱電廠供能區域有重疊，由于目前國內能源價格機制與碳交易制度不完善，未出臺配套補貼機制，燃煤機組供熱成本遠低于天然氣分布式能源供熱成本，用戶容易選擇低成本的能源產品，造成項目投產后市場競爭壓力大。目前，國內天然氣分布式能源系統核心設備都是國外進口，技術方面受限于國外廠家，在運維過程中，零件更換與維修全部依賴國外廠家，造成系統運維成本高。天然氣分布式能源項目全周期存在問題如表1所示。

表1 天然氣分布式能源項目全周期存在問題

3 發展完善的對策與建議

(1)發揮系統優勢，合理布局分布式能源項目。分布式能源是分散在用戶端的供能系統，和傳統集中式發電形式相比，分布式能源具有分散接入、規模小、獨立靈活、因地制宜、按需供應的特點。發展分布式能源，需綜合考慮用戶需求，熱力管網，氣源條件，電網接納情況等多因素，科學合理地做好容量設計和系統集成，而不是一味追求“大”和“新”。政府在制定城市能源消費結構、城市能源發展規劃以及城市熱電聯產規劃時，也應給予天然氣冷熱電聯產能源系統以適當的發展空間，做好分布式能源規劃工作。

(2)構建行業標準，加快制定分布式能源技術標準。針對天然氣分布式能源項目的設計原則、用戶選擇、建設規范等具有特殊性，建議規范天然氣分布式能源流程的標準化，規范項目的工程設計、項目考核、全過程驗收、技術培訓、技術監督、運行優化等環節，從源頭規范天然氣分布式能源的建設過程，提高設計、運行、建設等相關人員的相關專業技能，對項目的性能考核、驗收做到“有據可依、有證可查”。

(3)規范市場競爭，改善分布式能源發展條件。分布式能源屬于清潔能源，迫切需要在目前現有法律、法規和政策基礎上，形成集中統一的、更具可操作性的實施細則和配套措施，加快推進各省市在財稅、金融等方面專門出臺相關的扶持政策，在電價補貼、接入系統投資、節能獎勵等方面給予優惠政策，將促進產業發展、制定合理價格機制、解決發展瓶頸的利好政策落實到實處和細節。同時積極推進電力體制改革和油氣體制改革，改善并網接入管理，保證系統用氣需求，進一步明確電網企業、油氣公司在分布式能源系統發展上的責任和義務，鼓勵支持分布式能源的發展，為分布式能源大規模商業化發展創造條件。

(4)重視技術創新，加快分布式能源關鍵技術國產化。分布式能源站在我國的發展建設才剛起步，關鍵技術如燃氣輪機技術、太陽能和風能發電核心技術、高效蓄能技術等，主要依賴國外發達國家，嚴重阻礙國內分布式能源產業的發展。因此，國家應加大科研投入，提高分布式能源系統運行效率，改進分布式能源項目設計技術，積累分布式能源系統運行管理經驗，不僅關系到降低投資成本、提高投資者積極性以及增強分布式能源技術市場競爭力等問題，同時為大規模的技術推廣應用奠定堅實基礎。

4 結語

天然氣分布式能源是對傳統集中式供能系統的有力補充，具有節能環保、高效可靠和可持續發展的優勢。隨著國內天然氣供給量的逐步增加，以及對節能環保事業的要求進一步提高，以天然氣為主要燃料的冷熱電聯供將在能源供應比率中占據越來越重要的地位，積極完善天然氣分布式能源發展的內外部環境，將對加快我國能源結構調整、促進經濟發展方式轉變有著重要的促進作用。

[1] 隋 軍,金紅光,徐建中,等.分布式供能及其系統集成[J].科技導報.2007,25(24):58-62.

SUI Jun, JIN Hong-guang, LIN Ru-mou, et al. Distributed energy system and its integration[J].Science & Technology Review,2007,25(24):58-62.

[2] 黃 薇.天然氣分布式能源市場發展分析報告[R].2015.

[3] 國家發改委, 財政部, 住房城鄉建設部, 等.關于發展天然氣分布式能源的指導意見[J].上海節能, 2012(2): 8-9.

(本文編輯：趙艷粉)

Current Situation Analysis of Natural Gas Distributed Energy Projects

YU Tie-ming1,2, LIU Li-li1,2, ZHOU Yu-hao1,2, WANG Si-wen1,2

1. Huadian Electric Power Research Institute, Hangzhou 310030, China;2. National Energy Distributed Energy Technology R&D Center, Hangzhou 310030, China)

This paper introduces the advantages of natural gas distributed energy system, and analyzes its current situation through the policies and the project layout and construction. Then according to the investigation of natural gas distributed energy, some problems are summarized in the stage of design, construction, and operation. Finally some suggestions are put forward for the development of natural gas distributed energy.

natural gas distributed energy system; development status; problems; suggestions

10.11973/dlyny201605012

俞鐵銘(1987)，男，碩士，工程師，主要從事分布式能源系統集成與優化研究。

TM61

A

2095-1256(2016)05-0587-03

2016-05-24