北京國能中電節能環保技術股份有限公司□張如意 王立明
分布式能源站技術從20世紀70年代末期開始發展,目前已經成為美國、英國、丹麥、瑞典、日本等各國能源構成的一個重要分支。國家能源局在 《關于分布式能源系統有關問題的報告》中的官方定義是:分布式能源是近年來興起的利用小型設備向用戶提供能源供應的新的能源利用方式。以天然氣為燃料的冷熱電聯產系統是目前分布式能源的主要內容。
在國內,1998年美國索拉透平公司就在上海的浦東機場和閔行中心醫院做了冷、熱、電聯產試點工程。2000年國家經貿委1268號文件中明確表示,提倡和鼓勵冷、熱、電聯產技術。目前我國己建成分布式能源達500萬千瓦以上,主要集中在北、上、廣等大城市,安裝地點為醫院、賓館、寫字樓和大學城、工業園區等,主要采用 “不并網”或 “并網不上網”的方式運行。
我國發展天然氣分布式能源技術的必要性可以從以下幾方面來分析。
我國目前是世界上污染最嚴重的國家之一。分布式供能系統采用清潔燃料:與傳統熱電分供或者其他熱電聯供方式相比,CO2減排效果顯著,SO2、NOx等污染物排放也相對減少很多,具有顯著環保效益。
我國政府正在提高天然氣在能源結構中的比重。分布式能源站是天然氣買方市場最有力的開拓、培育者。分布式能源站的發展速度,決定著我國天然氣市場發育的進程。
近年來,電源和電網建設相對滯后,國內電力短缺現象仍十分嚴重。在全面實現小康社會的大目標之下,三產和建筑能耗將快速增加。同時,所增加的負荷又主要集中在高峰時段,從而造成電力峰谷差拉大。分布式能源站由于實現了冷熱電三聯供,加之蓄冷空調等技術的應用,不僅可以緩解電力不足的狀況,更重要的是可顯著減小電網的峰谷差。
國內供電系統是以大機組、大電網、高電壓為主要特征的集中式單一供電系統,在電網中一點故障所產生的擾動都可能對整個電網造成較大影響。日本總結北美大停電事故得出結論:發展分布式能源,比通過改造電網加強安全更加簡便快捷。
傳統火電的綜合能源利用效率只有40%~50%,分布式供能系統的綜合能源利用效率可達80%以上。因此分布式供能系統的能源綜合利用效率較其他供能方式有大幅度提高。
在 “西氣東輸”、 “海氣登陸”、 “川氣出川”等工程的帶動下,天然氣產業將有良好的發展前景。與分布式能源系統相配套的余熱鍋爐、蒸汽輪機,以及其他相關的天然氣上下游換熱設備、管道、控制系統的應用,將帶動相應設備制造技術的引進、消化、吸收和創新,并推動我國相應行業的蓬勃發展。
盡管天然氣分布式能源的發展前景美好,但由于我國目前有關分布式能源的法規制度很不完善,再加上資源、電價、設備、經濟、技術和電力市場化等方面的制約,因而分布式能源的進展并不理想。目前影響分布式能源系統發展的主要因素可以歸結為技術、利益、政策、市場等幾方面。
方案二:選址在煤場東北角大棚處,該處所需皮帶減少,但需要對煤場大棚進行升高,且擠占煤場空間較大,造價也相當昂貴。
現有的電網設計程序是根據電流由集中式發電廠輸向用戶端 (單向)而制定的。而分布式能源系統的并網則意味著電流的雙向流動,為此必須修改現有的電網設計程序。從電力調度角度來講,電源點越多越不利于調配。另外,由于分布式能源項目與電網規劃不協調,一定程度影響到區域負荷的預測,影響到電網企業的備用,加大了電網企業的調度難度。
為了并網,分布式能源開發商必須接受電網公司的有關并網技術條款。但是電網公司所要求的技術指標對于分布式能源開發商來說常常是不確定的,比如容易引起爭議的問題包括電網容量、電網改造、并網接入點、并網電壓、線路保護技術等。一旦電網容量不足將會直接影響分布式能源項目的實施。
可喜的是,技術方面的難題已經逐漸得到解決。根據國家電網 “堅強的智能電網”規劃,將開展包括居民、其他用戶側分布式電源和儲能設備并網、監控等關鍵技術和設備的研發,并制定相關技術標準和管理規范,實現分布式能源的“即接即用”。國家電網的 《分布式電源接入電網技術規定》已于2010年8月開始實行。
分布式能源系統并網需要向電網交納兩部分費用:接入費和備用容量費。接入費是一次性收取,備用費則是按月收取。目前國內很多地區由當地電力公司自行決定。分布式能源發電成本較高,再加上不菲的接入費與備用費,大多數分布式能源站只能選擇離網運行。
分布式能源的優勢是直接在用戶側就地供電,電網只作為后備手段。電力法規定, “供電企業在批準的供電營業區內向用戶供電”, “一個供電營業區內只設一個供電營業機構”等。只有 “法人單位”的 “自備電源”才可以 “內部”直供。這些規定限制了分布式能源系統的發電量不能向電網企業以外的第三方出售。另外,分布式能源發電成本一般高于大型電廠,收購分布式能源系統發電量將增加電網企業購電成本,在缺少政策、補貼的情況下,電網必然缺少從分布式電源點調電的動力。
有學者提出,可以采取過網費的方式解決并網難題,這種觀點遭到電網方面的強烈反對。因為過網費的實行相當于輸配分開,剝奪了電網企業躉電的壟斷權力。過網費在現行體制下無法實行的另一原因是違反了 《電力法》。
與并網相比,余電上網更加困難重重。由于余電上網需要服從電網調度,而電網恰恰缺少從分布式電源點調電的動力。此外,作為獨立發電側,如何繳納交納國家規定的政府性基金及附加稅費,是圍繞在分布式電源與電網之間的另一難題。電網認為,既然分布式電源產生了電力供應,就屬于自備電廠,應當繳納以上稅費。而分布式能源方面認為,分布式電源的財政補貼尚嫌不夠,怎么能與火電廠一樣繳納如上稅費?
許多分布式能源系統的開發商多為中小型企業,在市場中多處于弱勢地位。一旦發電和批發市場的開放程度有限,電網公司就可能對分布式能源開發商制造各種并網的障礙。
為解決上述問題,需要從多個方面進行入手,下面將對其進行簡要分析。
分布式能源的發展是一個系統工程,國家層面的法律保證、政府層面的執法決心、政策的可落實性以及執行力度是關鍵保障。在體制上,進一步確立電網企業的責任和義務,確立全額購電的基本原則和合理電價,同時提供相應的稅收減免等優惠措施。
將分布式供電系統規劃納入統一的電力規劃和城鎮化發展規劃中,統籌安排,協調發展。將分布式能源系統的發展規劃按地區、行業等進行目標分解,增強其可操作性。
電網企業應建立一種分布式發電與集中供電互相補充、互相支持的新型電力工業體系。重點發展適合分布式能源發展的著重于配電側的智能電網。對符合上網條件的分布式供電系統,應當允許其及時接入系統。
積極鼓勵、支持為分布式能源系統投資、規劃、設計、建設、運行、維護等服務的能源投資、咨詢和服務公司,保證我國分布式能源系統順利健康發展。通過示范工程項目的信息傳播,積極推廣運用。
可喜的是,目前國家正從各個層面推動分布式能源的發展。2011年, 《發展天然氣分布式能源的指導意見》 (發改能源 [2011]2196號)出臺,國家能源局對 《分布式發電管理辦法》(國能綜新能 [2011]55號)進行征求意見,《分布式發電并網管理辦法 (征求意見稿)》也編制完成。2012年6月,四部委 (發改能源〔2012〕1571號)公布了首批四個分布式能源示范工程,這些政策法規的出臺無疑將為天然氣分布式能源的發展創造更加良好的環境。
天然氣分布式能源技術是能源利用技術發展的必然,是大電網的有益和必要的補充、是環境需求和國家能源戰略需求及能源效率提高的必然。雖然我國的天然氣分布式能源技術目前還存在多方面的問題,應該看到,國家正在多方面大力推進天然氣分布式能源項目的開展,不斷出臺相關政策和措施。可以預見,通過加大政策支持力度,做好分布式能源的規劃,加上電網的積極配合,大力推進分布式能源系統設備國產化及示范工程等多方措施,天然氣分布式能源一定會在我國遍地開花。