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天然气分布式能源 星星之火可以燎原

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-07-02  浏览次数:0
核心提示:供热采暖网今年5月,发改委、能源局、环保部3部委联合下发《能源行业加强大气污染防治工作方案》,中心思想即“调整能源消费结构
供热采暖网今年5月,发改委、能源局、环保部3部委联合下发《能源行业加强大气污染防治工作方案》,中心思想即“调整能源消费结构、控制能源消费总量”。其中,《方案》用了整整一个章节来讲分布式能源的发展规划,没有任何其他的能源供应和消费行业同享此“殊荣”。同期,从成立以来就备受瞩目的中民投,高调宣布进军光伏和天然气分布式能源市场,计划投资金额高达100亿元。

分布式能源,尤其是天然气分布式能源,究竟是怎样的系统?它对于“调整能源消费结构、控制能源消费总量”有着怎样的重要作用?又为何引得众多企业对其青睐有加,纷纷进军此领域?

俗话说“顺势而为”,天然气分布式能源“是否顺应形势”?如果是,各类企业又具体“有哪些可为”?

天然气分布式能源,“吃得少、跑得好”

分布式电源,指设在用户附近、所发电能就地利用的发电项目,按其使用的一次能源类型,可分为太阳能、天然气、生物质能、风能、地热能等分布式能源。

其中,“天然气分布式能源”是指利用天然气为燃料,通过冷、热、电三联供等方式实现能源的梯级利用,在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式,综合能源利用效率在70%以上,是天然气高效利用的重要方式。“翻译”得更简单易懂些,天然气分布式能源系统利用燃气发电以后产生的烟气余热,实现夏季供冷、冬季供热、一年四季供应生活热水,能节约大量空调用电,并且所发电力除满足自身需求外,还可就近上网,替代部分煤电。

天然气分布式能源,不仅清洁、高效,而且能通过多种能源的灵活转换,实现电力和天然气消费的削峰填谷,甚至最终还能节省整体能源成本,简直可以称其为“吃草吃得少,又能跑得好”的良驹。

更清洁的能源、更清洁的利用方式

众所周知,天然气是一种较为清洁的能源,其主要成分为甲烷,基本不含硫,燃烧后排放的废气污染物很少,废气中的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、固定颗粒等,都较燃烧煤炭和石油大幅减少。而天然气分布式能源,不仅利用这一清洁能源,其能源利用方式和废气排放形式本身也更为清洁。与传统供能系统相比,分布式供能系统中每100万千瓦的电力装机容量,每年可节能约80万吨标煤以上,对应每年减排CO2200万吨以上,减排SO22.4万吨以上。此外,传统燃煤锅炉排烟温度都在130-160度以上,而天然气分布式的排烟温度可以降到40度,对环境更为友好。

能源利用“吃干榨尽”,较传统方式能效翻倍

传统的供能模式是分产分供。终端需求的电力绝大多数是由煤和天然气等化石能源的化学能燃烧转换成热能,再作功发电而产生,发电效率只有45%~60%,其余温度稍低的热能没有利用,直接作为“废热”排放到环境中。而另一方面,工业用200℃左右的低压蒸汽、商住用60~70℃左右的供暖和生活热水等很低品位的热,用天然气在燃烧温度高达1400℃的锅炉中燃烧产生,又是典型的“高能低用”。天然气分布式能源系统的冷热电三联供,就是把三者集成起来,燃料先发电,再用低品位余热“联供”蒸汽和热水,并通过溴化锂制冷等技术转化为冷能,实现“高能高用,低能低用,温度对口,梯级利用”的科学用能,效率可达80%以上。

有效缓解气、电季节性供应失衡,增加供电安全性

对于很多冬季集中供暖的城市而言,燃煤供暖污染太严重,大规模“煤改气”却易引起天然气季节性供应失衡。而到了夏天,数量众多的分散式空调又给电网造成了巨大的供电压力。以北京为例,冬季5个月的用气量占全年总量75%以上,而夏季用气量最低月仅为冬季最高月的1/6-1/8,季节性供气的峰谷差,使北京需要投资几十亿元为冬季用气建设地下储气库,而气田、燃气管道的利用效率在夏天又很低。此外,北京2013年夏季用电负荷超过了1700万千瓦,其中电空调用电负荷超过40%,电网必须准备充足的容量,但相当一部分只是用来保障短暂高温天气条件下的空调用电负荷,致使高额投资的华北电网的发电和输电设备利用小时偏低,投资回报减少。若能有规划、大规模地发展天然气分布式能源,夏季在弥补电网供电缺口的同时,发电的余热用于供冷,又进一步减少了空调用电。其在为电网削峰填谷的同时,又增加了夏季的天然气用量,提高城市天然气管网的利用率。

此外,分布式能源在安全供电方面也有积极作用。在“大电厂大电网”的政策下,地方电源支撑仍然有其必要性。尤其是分布式能源,平时常规供电,需要时可用作电力调峰,遇到重大停电事故时还能充当应急电源,减少损失。台湾的两次全岛大停电事故中,分布式能源都发挥了重要作用。

优点众多,总能源成本支出反而减少

天然气分布式能源系统通常采用小型或微型发电设备,并与供热、制冷、除湿、生活热水等装置组成供能系统,通过提高能源综合利用效率,减少能源费用支出,甚至从多联供的蒸汽、热水、制冷等方面寻找利润空间。

同时,天然气分布式能源系统一般靠近用户侧安装就近供电、供热及供冷,还可省去长途输电设施、多层变电、配电系统的电网建设,降低输变电损耗,也减少了配套基础设施建设的成本。

基于上述特点,天然气分布式能源系统完美地契合了当下中国“调整能源消费结构、控制能源消费总量”的能源发展战略。既能减少煤炭消费,增加天然气在一次能源结构中的消费占比,又能通过提高能源利用效率,在获得相同能源产品的情况下,减少一次能源消费。

发展障碍逐步解除,光明前景在召唤

不过,天然气分布式能源的发展过程也并非一路坦途。气源、气价、余电上网被称为天然气分布式能源发展进程中的“三座大山”,沿途还不乏“关键设备和技术依赖进口、发展受制于人”等诸多干扰。好在,这些大山并非无法翻越,我们也看到了越来越清晰的曙光。

天然气供应逐年增加,管网配套日趋发达

“若项目建成后气源供应不稳定,一系列的供暖、供冷、供电都将受到影响”,前几年业内还不乏对此问题忧心忡忡的观望者,毕竟每到冬天用气高峰,各地的用气紧张甚至“限气令”让人心有余悸。不过,随着国家对天然气供应问题越来越重视,对外加大合作,对内加强非常规气发展,气源问题将在未来几年得到很大程度的改善。除了近几年沿海各地如火如荼建设的LNG接收站,和页岩气等非常规天然气的发展起势,今年中俄天然气合作大单的协议签署,以及中亚天然气合作的“扩容”,更让大家对“气源”前景充满信心。而国内天然气管网的加速发展,除了让国内外的天然气资源能送达更多的区域,也为各地天然气应用消费打好了基础,这其中就包括天然气分布式能源。

气价上涨虽不可避免,推动系统设计“降本增效”

2013年7月,国家上调了非居民用天然气价格,并将天然气分为存量气和增量气,其中增量气门站价格按可替代能源价格的85%确定,上涨幅度不小。业内普遍预测,存量气价将在2015年底之前与增量气价并轨,也就是说整体气价还将进一步上涨。虽然气价上涨趋势不可避免,对燃气发电等天然气应用的经济性将造成一定影响,不过对于天然气分布式能源而言,影响尚不至于“扭盈为亏”,反而推动了分布式能源系统设计的发展,通过挖掘优化潜力、提高利用效率来增加收益,从而减少甚至消除气价上涨带来的影响。

 
 
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