发展燃气分布式能源应“大、中、小”并举

摘要：发展燃气分布式能源，首先要考虑的是节能、提高能源利用率，改善环境质量，而不能光考虑增加电力供应，扩大装机容量。国外的经验，国内的研究成果和工程实践说明在发展燃气分布式能源中应大、中、小并举。

关键词： 燃气分布式能源 节能

前 言

国家发展和改革委员会、财政部、住房和城乡建设部、国家能源局联合公布的发改能源【2011】2196号《关于发展天然气分布式能源的指导意见》中提出：“天然气分布式能源在我国已具备大规模发展的条件”“以提高能源综合利用效率为首要目标，以实现节能减排任务为工作抓手，重点在能源负荷中心建设区域分布式能源系统和楼宇分布式能源系统。包括城市工业园、旅游集中服务区、生态园区、大型商业设施等，在条件具备的地方结合太阳能、风能、地源热泵等再生能源进行综合利用”。

文件中的提法很科学，条件具备的地方可发展区域分布式能源系统和楼宇分布式能源系统。关键是要结合工程的实际情况，能大则大，能小则小，以求利益最优，提高能源综合利用率。

一、美国的经验

《工厂动力》2011年1期刊出华南理工大学天然气利用研究中心主任华贲教授的文章“建设工业园区冷热电联供的能源系统”，文中列出美国分布式能源发展的情况。

表1 2000年美国DES/CCHP项目的数量和规模统计数据

表1中看出总量980项目中，平均容量0.7MW的770个小内燃机项目占到总数的78.6%，可装机容量却只占10.3%。相反27个大项目，占总数的2.8%，平均装机78.1MW的大型燃机联合循环项目，却占了总装机容量的42.8%。

我们和日立公司日方人员合编的《燃气冷热电联供系统应用指南》中，日方提供的数据是到2007年3月日本已建有分布式能源7359处总装机容量87.836万千瓦，平均容量为1194KW/个，看来日本分布式能源每个站的装机容量并不大。

另《能源思考》2012年3月号，刊出《首都蓝天智慧能源工程》——治理燃煤污染的良策中列出美国分布式发电的技术应用特点。

发展区域分布式能源站是解决问题的重点，在美国的分布式能源中采用燃气蒸汽联合循环（GTCC）的项目虽然仅占项目的7%，但是装机容量高达53%，说明这一技术主要承担了城市中大规模的区域供热，是主力中的主力。其主要原因是采用这一技术能源利用效率高，污染排放少，调节灵活，安全可靠，经济效益好。中国具有人口密度大，工业与居民生活区近，冬季采暖和夏季制冷区域大等特点，适合发展相对规模较大的区域分工能源站，而这一规模最适合发展燃气蒸汽联合循环机组。

美国分布式发电的技术应用特点

上图的数字说明，在美国各容量等级的分布式能源站都在积极发展，发展的原因是各容量等级的能源站都能够盈利。日本的分布式能源站平均容量也不大，只要电热冷负荷搞清楚，机组选择合适，能稳定长期运行，能源综合利用率高，可以获好的利润。

二、我国的情况

我国已建成的分布式能源站，一般以自发自用为主，容量较小，不上网，因而电力系统不作统计，所以到现在为止，尚不知我国到底建有多少燃气分布式能源站。运行情况如何更无人做系统的调查研究。

中国电力企业联合会在2010年全国电力工业一览表中给出：

燃气机组多为前些年为解决缺电而建的机组，如北京太阳宫燃机热电厂的项目尚不多。为初步摸索经验，将本人近些年参加项目审查时可研报告（或初步可研报告）的数据摘抄如下，以期找出些问题。

由于到目前为止我国领导部门尚未公布燃气分布式能源站可研报告的技术要求与内容深度，因而各设计单位参照燃煤热电厂的一套标准材料，自己按本身的想法编制可研报告。编制原则、指导思想、内容深度、计算方法和计量单位等五花八门，因而只能做初步参考。据了解有的项目施工时机组都有变化，尚待今后见到比较全面的调查报告。

从以上21个工程的可研报告中可看出：

1、电力设计院编制的报告，在机组选择，热力平衡，经济指标计算等方面较完善。建筑设计院编制的报告，在冷热负荷分析等方面较好。

2、9F大型燃气——蒸汽联合循环机组，由于机组容量大，单位千瓦造价低，仅在4000元左右，6B、FT8由于容量小造价上升，小型燃机1万千瓦左右的单位造价则升至10000元以上。

3、9F大型燃机效率高，每立米天然气可发5度电，甚至更多，而小机组则能耗高，发不到5度电。

4、很多项目未做冷热电联产与分产的方案比较，有的也未做主机选型的方案比较，很难说所选机型是否最优化。

5、很多项目对设计热效率重视不够，有的项目根本未给出热效率，甚至有的项目连发电供热气耗也未给出。有的项目给出的热效率又出奇的高，不知如何计算的。

6、早期做的可研报告对热泵与污水源的能源利用重视不够，近期的可研报告则重视当地能源的综合利用。

7、各可研报告对能源站的运行方式重视不够。有些城市已实行峰谷电价，但后夜电力系统实行峰谷电价其电价比自己的发电成本还低，没有必要再运行，能源站的自用电应用市电。

8、能源站的年发电量与供热量和能源站的运行方式密切相关，所以应合理确定全年运行小时，再计算年发电量与供热量，进而计算全年的经济效益。有些工程未考虑运行方式，年发电量与供热量计算大了，计算的年经济效益偏好，投产后达不到。

9、采暖期、制冷期与过渡期的冷热负荷量不同，影响发电与供热气耗和热效率。有些工程未分开计算，只按最大冷、热负荷计算气耗是不行的，全年不可能都在最佳工况。

10、很多工程一开始讲本工程实现冷、热、电联产提高能源利用率，但在工艺系统内对如何供冷则不加说明，甚至连一张供冷系统图都没有。应说明如何供冷，是能源站供冷水，还是在用户侧制冷设制冷站。运行方式和能源站停机时的备用方案都应有交待。

11、很多报告对供热可靠性未做说明，应考虑事故备用，能源站停机时和尖峰负荷时供热系统如何运行。

12、在确定热价与冷价时，要考虑用户的承受能力。

总的来看：多数可研报告计算的发电、供热气耗偏低，年运行小时估算偏大，年发电量与供热量计算偏大，经济效益偏好，投产后，很难达到预想效果。