韩晓平：非常规天然气与可再生能源联合循环

中国能源网讯 （8月24日 青岛）由中国能源网携手中国企业投资协会、中国电机工程学会、中国资源综合利用协会、中国城市燃气协会、中国沼气学会、中国可再生能源学举办的以“关注改革 倡导节能 推动分布式能源快速发展”为主题的“2011中国分布式能源国际研讨会暨展览会”8月23日在青岛隆重开幕。

在24日上午进行的“倡导资源综合利用推动分布式能源快速发展”主题演讲中，中国能源网首席信息官韩晓平发表了题为“非常规天然气与可再生能源联合循环”的精彩演讲。

以下为发言实录：

大家好，我是韩晓平。跟大家汇报一下我们做的研究非常规天然气利用的一个课题，叫智能可再生能源联合循环电站，这个可能对我们未来进行多能源整合有很大的好处，而且在中国会解决很大的问题。大家知道IGCCI就是智能的可再生能源联合循环，现在优势是什么，利用各式各样燃气资源，因为非常规天然气无处不在，利用这些资源，再结合无处不在的可再生能源，把它共同组合在一起。这里面一个核心就是需要一个灵巧电源系统，内燃机很好，现在看最好最合适还是用航空，航改燃机。航改燃机是最核心的技术在美国来说，三个核心技术一个就是智能技术，一个是他的IT技术，一个就是他的机械制造航改燃机，还有航空航天技术，很多材料，很多元件都在中国做，但是引进它很重要，以后我们知道这个系统怎么组合在一块，怎么进行有效处理变成有效能量。

美国最新技术航改燃机但循环在45，GE叫GPPF机组最新PF，GEMM6000PF，燃烧温度在400度以上，这些技术还有一个就是我们要灵巧电源需要一个智能变电站，因为这些控制要在变电站进行控制，燃机控制系统太阳能风电有的是主动，有的是被动，把主动，被动控制融合在一起。

中国目前是最大的污染排放国，能源消费国，而且能源利用效率最低的国家，比印度还低，印度折合GDP700多公斤煤我们比他们多很多，800、900公斤煤，还有一个问题就是我们现在非常规能源天然气储量非常大，到处都有，但是这种能源我们会讲不适合规模化开发，这个行业的人也在提出分布式利用的问题，我们现在融合在一起，我们讲天然气分布式利用，我们讲可再生能源分布式利用，现在非常规天然气也面临分布式，这个扁平能源系统信息分布式，四个分布式融合在一起，这个是我们下一步要做的重要事情。

“十二五”规划里面最重要的就是天然气用量增加和太阳能风电可再生能源用量增加，这些增加提出挑战是非常巨大的，这样一些不好用能源很贵能源怎么融合在一起。用电量肯定是越来越高，越节能用电量越高，我们现在国家电网能源研究院做了一个研究，能源弹性系数第一产业第二产业第三产业差不多，大概0.995这么一个水平，唯一区别就是第二产业要烧很多天然气、煤，提供很多热量，只是热量减少，分布式能源可以解决热量梯级利用问题。

目前用电量，负荷增加很快，负荷增加速度要超过装机容量，更要超过用电量增加速度，用电量增加速度还比较平缓，负荷最大装机容量要远远超过。这个天然气可能今天都讲，56万亿立方米，中国资源无处不在到处都是天然气资源。非常规气下一步重点发展，2020年天然气和油的比例占到2/5，里面很大一块是煤层气，天然气里面实际包括非常规气。天然气探明储量，资源分布情况比油好得多，到处都有，特别是松辽、鄂尔多斯等等，鄂尔多斯在一个中心地区，四川盆地渤海湾地区，煤层气就更广泛，到处都是煤层气，这些煤层气开放可利用资源量更大，问题是开发每一个项目都很小，其中最好也是鄂尔多斯，最好是清水。

鄂尔多斯十万亿立方米，海拉尔地区都是跟我们风电结合非常密切的地方。一个井区有大量气出来，煤层气是平扁平的要连续作业打水平井，要打的时候都是要连续进行作业，会向不同方向打，像一个车间一样作业，一旦井区确定可以十年，二十年，三十年都在那个地方，一个井区控制面积目前技术7千米钻机深度，两千米可以控制水平钻探井区，按照十米左右煤层气，大概形成产能1.5亿立方米稳定的，这个产能保障50年，因为扁平资源不能一开马上把所有气开光，只能逐步开。

1.5亿立方米气能做什么，我们整个资源量非常大中国，目前数字不断修整，最新30亿万立方米，南海可燃冰800亿吨标准油当量，南海讲中国的利益，是我们根本利益，核心利益，台湾是核心利益，西藏是核心利益，南海有纳入核心利益。

现在制定和国家电网规划这么多要把非常规能源煤电输送到中东地区，风电难以消纳，电网难以消纳，酒泉地区甘肃电网一千万千瓦，所以得想办法，储能短期是非常不现实的，因为成本太高，无论是水，气还是其他储能方式都有困难，造成一个弃风问题，西北特别是华北地区内蒙古地方。我们认为做一个灵巧电站可以解决问题，一个13万千瓦大概装机最大负荷做到将近7万8，15万5到6两台目前最大的燃机，轻型燃机，运行6000小时，刚才55万实际上带到30万风电，10万太阳能。[page]

形成风电2200小时，太阳能1200小时，这是我们预计图，是根据非典型极端特性做的图，电会得到一定修整，还可以一台机组运行一台机组调峰，大家看到这是极端情况，再看一个真实的情况，内蒙古某一个风电太阳能是一个真实的情况，全年平均负荷，电网确实没有办法用，两个结合在一起对电网确实没有办法用，很大一个问题你为他建特高压输电首先不稳定，建了以后输电成本极高，建输6000小时现在是2500到3000小时，极端情况下2500都输不了，整个系统经济性变得很差，最终是谁，全网买单，结果是全网整个国家被拖垮，必须想一个办法。我们把同样我们再把一个13万机组带进来运行下面是风电是太阳能，结果，我们最后调完结果达到22万多，23万左右这么一个稳定的，低谷时段电网不需要电我们就不供，高峰相对比较稳定，还有一点缺口如果有蓄热，太阳热电站把导热蓄到500度，蓄热足够这个就可以消掉，这个是把20万，太阳能带到十万，这个是非采暖期运行模式，这样的话也相对平衡，这一块如果有太阳热就消掉，延迟以后消掉。

这个还是5万，热电运行，一台机组热电运行这是风电，太阳能，五万太阳能，加上一个作为调峰电，这个也变成一个非常稳定好的电，而且在低谷时段大幅度减少供电，代表十万的时候，这样一个结构我们觉得像这样一些电是可能从根本上解决问题的，而这些问题可以长时间靠那些地方因为非常规天然气你如果不这么开也没有价值，一百平方公里单向任何一个点联起来是十公里，连很多点最后气流就是几十亿气流这样就可以解决整个系统问题，把热电放在底下是这样，热电机组可以担任一定的调峰，热的时候太阳多的时候，机组效率低于可以减一点，可以弥补各种能源之间进行有效的弥合，结果是风电在装机44%，太阳能占22%，气电33.3%，发电量计算结果风电占35%左右，太阳能占13%，气电50%多一点形成这么一个结构，最后算下来二氧化碳排放气电本身二氧化碳排放就是煤电少70%，加上热电联产一半时间可以减少10%等于你变成25%的排放，25%一半的话只有13%，这个电清洁二氧化碳排放其他的各式各样排放是普通燃煤电13%是非常清洁的电，随着现在这个市场各地都在马上要开始了，单位GDP二氧化碳排放，很多地方政府还没有意识到是什么意义，单位GDP能耗是在终端可以算出来，单位GDP二氧化碳一定要转换端算。北京从内蒙古买电变成一个很大的问题，把二氧化碳排放给了内蒙，GDP在你这儿创造形成区域不平衡，这个电要额外支付赔偿费用，可能就会很贵，现在制度出来以后不做这个制度不行，二氧化碳减不下来，做了最后怎么办，以后会有很多城市会买这样的清洁电，因为买清洁电二氧化碳排放就能够下来。

我们有一个很好技术注水修复所有功能，注水可以提供调峰运行数据，蓄电也好，想了很多点子解决平衡问题，这儿很简单注水，我们这个地方没有水，内蒙古没有水怎么办，没有水我给你水，哪来的，燃烧一个立方米天然气获得1.75公斤水，注进去水加一个烟气换热器温度降到70度，注进水全部回收从烟气拿近一部分水，为余热锅炉补充水提供足够水量，而且你还可以向周围供应清洁水，回收完了水烟气中还有中还可以进行再一次利用，所以水这个问题不是问题，气不是问题，这个燃烧过程中还有很多技术，这个联合循环做好以后，只要有一个热电运行，启动7分钟达到满负荷，5分钟达到80%，所以我们一直为什么说，华电引进GE设备一定程度可以和特高压技术一些重大引进相提并论，它的结合会为我们特高压电网提供一个有效支撑这些东西可以有效结合在一起，维持电压稳定，维持最低成本我不需要每一个做低压穿越，所有风电造价进一步降低，不用每一个风电机组蓄能，这样一个系统到后面我们加上一个蓄热，用一个蓄热办法我们就可以解决供暖系统的平衡，这样系统结合在一起，每个系统不用做得很大，经济性本身用最简单办法解决，从系统效率来说肯定是最高的。

这样一个燃机522机组可以到6万4，联合循环可以到7万7千5，一般选用两，一台7600万，两台1.5万，200万平米基本负荷另一台蓄热调峰负荷，有三种机组目前基本满足我们负荷。内蒙古地区是风电问题比较多的地区，在这儿这些风电项目，蒙西规划装机两千万，蒙东2300千万本身量就很大，都符合目前我们供暖需求，在这儿利用当地需求，输出清洁电力形成一个有效能源系统，这个气价多少，煤层气国家补贴两毛5分钱，其他电在煤层气进行补贴，我们每度电获得6毛07可以解决这个持续发展问题，甚至气价还可以再低一点，5毛3如果气是自己经济性是没有问题的。