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一文读懂天然气分布式能源:天然气有望二次起跳

2016-06-17 09:56:06 天然气产业资讯

导读:需求疲软供应过剩是最近一段时间国内天然气市场的真实写照,随着经济增长速度放缓以及燃料油、LPG等替代能源价格低位,国内天然气发展遇到了自己的瓶颈期,如何找到新的增长点,成为了解决制约天然气二次起跳的关键。

所谓分布式能源,是指分布在用户端的能源综合利用系统。天然气分布式能源是利用天然气为燃料,通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用,综合能源利用效率在 70%以上,并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式,是天然气高效利用的重要方式。

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上图便是一个典型的天然气分布式能源。由图可见,天然气分布式能源的能量利用非常充分。从能源利用率的角度来看,天然气分布式能源简直就是大规模替代燃煤发电以及燃煤供暖的不二法宝。为什么这样说呢?让我们来对比一下天然气分布式能源与燃煤发电供暖之间的优劣势。

第一从发电角度来看,燃煤发电效率比较低,整体能源利用率在30-55%之间,且大电网发电环境下如果出现故障则极易出现大规模停电导致城市瘫痪,而天然气分布式能源不仅解决了效率的问题,还因为可以灵活分布在城市之中从而以点覆面保证城市正常运转。

第二从供暖供冷角度来看,每年冬季燃煤供热都会造成北方大规模空气污染指数超标,而用燃气锅炉供热又会引起用气量巨大的季节性峰谷差,每年夏季的电力空调电负荷占夏季负荷的30-40%,但实际用电量却只有总用电量的6%左右,整体电网负荷大但效率低下,而天然气分布式能源在供电的同时可以利用附带产生的热能通过交换器及制冷机分别供热和供冷,同时因为可以布置到城市中心地带故而可以有针对性的进行区域供热供冷,大大提高了能量利用效率。

第三从整体能源结构调整来看,目前我国供电供暖仍以燃煤为主,天然气发电供暖占比低,随着火电市场的过剩日益严重,加上气价、电价机制至今尚未理顺,多数燃气电厂亏损较大主要依靠政府补贴维持正常运转,集中式天然气发电市场未来变得难以预测。而天然气分布式能源是可中断、可调节的发电系统,对天然气和电力具有双重“削峰填谷”作用。可以有效地缓解天然气冬夏季峰谷差,提高夏季燃气设施的利用效率,增强供气系统安全性。同时减少电力设备的峰值装机容量以及天然气储气设施的投资,有效降低电网以及天然气管网的运行成本。

结合“互联网+”智慧能源——也就是常说的能源互联网,大力发展天然气分布式能源互联网化的益处,有如下几点:

第一,有利于推动清洁及可再生能源智能化生产与清洁替代。鼓励用户侧建设冷热电三联供、热泵等综合能源利用基础设施,提高分布式可再生能源综合利用水平;促进可再生能源与化石能源的协同生产,推动对散烧煤等低效化石能源的清洁替代;鼓励建设与化石能源配套的电采暖、储热等调节设施,增强供能灵活性、柔性化,实现化石能源高效的梯级利用与深度调峰;加快化石能源生产、管理和调度体系的智能化改造;建设市场导向的生产计划决策平台与智能化信息管理系统,实现化石能源需求侧与供给侧的高效匹配,实现供应链运营集约高效。

第二,推动分布式储能将与利于区域微网形成完整闭环。开发储电、储热、储冷、清洁燃料存储等多类型、大容量、低成本、高效率、长寿命储能系统,将有利于天然气分布式能源形成微网完整闭环。推动建设小区、楼宇、家庭应用场景下的分布式储能设备,实现储能设备的混合配置、高效管理、友好并网。

第三,加快推进能源消费智能化与低排放社区试点建设。鼓励建设以智能终端和能源灵活交易为主要特征的智能家居、智能楼宇、智能小区和智能工厂,支撑智慧城市建设;普及智能化用能监测和诊断技术,建设基于互联网的信息服务平台;构建以多能融合、开放共享、双向通信和智能调控为特征,各类用能终端灵活融入的微平衡系统;建设家庭、园区、区域不同层次的用能主体参与能源市场的接入设施和信息服务平台。

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上图是部分国家能源消费中天然气所占比例,可以看到我国天然气消费占比相对发达国家仍然处于较低的水平,我国开始发展天然气分布式能源仅十余年,装机容量占比不足1%。在国家能源发展战略行动计划中也提及要在2020年将天然气在我国一次能源消费中的比重提升至10%。

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盘点天然气分布式能源的现状:

从分类上看,区域式项目主要在大型社区和工业项目中发展,楼宇式项目成为提高建筑能效的重要选择。

从分布上看,呈现点状集中,仅在北京、上海、广东等资源充足、经济发达地区发展较快。

从性质上看,多为政府主导的示范项目、城市地标项目。从效率上看,与燃煤的传统火电和供热相比,物理能效较高、经济能效较低,且前者改善程度高于后者。

从数量上看,发展规模仅为“十二五”规划目标的不足一成。

据中国城市燃气协会分布式能源专业委员会统计,截至2014年底,我国已建成天然气分布式能源项目85个,总装机108万千瓦;在建项目22个,筹建项目53个,累计装机容量超过380万千瓦。总体上看,我国天然气分布式能源的装机规模、能源系统占比、效率指标、普及程度等方面和国际先进水平相比还有巨大差距。

那么,天然气分布式能源存在哪些政策问题、市场问题、法律问题呢?

问题一、合法性

分布式能源是一种供能形式,其定义是建立在用户侧,直接向用户提供冷、热、电等多种能量形式的一种多联产能源系统。其真谛就是:自发自用。不过说到底,它仍然是一座公共电厂。

《电力法》允许多方办电,但《电力法》也以自然垄断理论为基础,将电力销售垄断权与输电配电垄断权捆绑,一并授予电网企业。在现行两大电网垄断经营的电力体制下,电力生产与销售必须通过电网公司授权,任何与这种方式相违背的供能行为都可以视为违法。因此目前为止中国没有一座真正意义上合法的分布式电站。

问题二、气价高

天然气分布式能源系统的气价高的问题,主要源于2013年7月发改委发表文件决定正式上调我国非民用天然气价格,拉开气价市场化改革,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。天然气价格的上涨给天然气发电企业生产经营带来了巨大困难,天然气燃料成本占天然气电厂主营业务成本80.0%以上。

同时,天然气分布式能源关键设备基本依靠进口,造价高昂,一般项目每千瓦投资高达1.5万~1.8万元,与此对应的是漫长的投资回报期,普遍超过10年,有的甚至超过了设备的使用寿命。

输出侧方面,旧有电力体制影响天然气分布式能源项目的成本摊薄,表现在就近供电与售电难、被附加备用容量费等,计划电价、气价与市场热价也双侧挤压天然气分布式能源的盈利空间。

然而,随着天然气价格改革的日益推进,未来将有市场化的燃料气价格与更灵活的供气选择。发展改革委宣布2015年4月1日起天然气存量气与增量气价格正式并轨,11月18日发布《关于降低非居民用天然气门站价格并进一步推进价格市场化改革的通知》,油气体制改革将“管道网运分开”、“放开竞争性环节政府定价”、“放开下游环节竞争性业务”作为改革重点,可以预期将有更多的天然气销售主体出现,流通环节效率将有较大提升,市场化改革后的价格也将有所降低。目前,国际LNG现货价格持续走低,据预测将维持较长时间,新增市场主体也将提供更加多元、灵活的供气方式和更经济的燃料气。

问题三、传统观念的束缚

中国已经提出了控煤、增气、发展清洁能源的“能源革命”总体目标。天然气分布式能源作为一种新生事物在进入火电为主的供电市场并成为重要构成的过程中,需要直面现存结构的阻碍。

虽然我国已有数十年现代能源的建设经验,但是在分布式能源这样一个新课题面前,我们的设计人员、施工人员、运行人员,甚至是终端用户都还未能完全走出传统火电建设的思维束缚。如何发展分布式能源需要我们在更为宏观的维度中思考,完善政策环境、移除技术障碍等等现实因素固然紧迫,但更为重要的是,国家所处的新的国内外能源环境需要全民族转变用能观念、打破思维束缚。未来,天然气分布式能源的输入将是以天然气为主,但还会有太阳能、风能、地热等作为补充。

天然气分布式能源的发展过程中虽然有众多阻碍,但是它作为能量梯级应用的典型成果,具有清洁高效、低碳环保等众多不可替代的优势,已经成为中国能源发展的关键一环,对能源结构调整、解决当前愈演愈烈的雾霾污染等问题具有重要意义。




责任编辑: 李颖

标签: 天然气分布式能源

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