天然氣分布式能源可望快速發(fā)展

1、天然氣分布式能源可望快速發(fā)展農(nóng)化服務(wù)中心 王 生分布式能源將快速發(fā)展分布式能源將快速發(fā)展，2020年裝機(jī)容量將從目前的500萬(wàn)千瓦增加到5000萬(wàn)千瓦。分布式能源系統(tǒng)是建在用戶(hù)端的能源供應(yīng)方式（區(qū)別于傳統(tǒng)的集中式供電方式），向用戶(hù)同時(shí)提供電力、蒸汽、熱水和空調(diào)用冷水的綜合能源供應(yīng)系統(tǒng)。它可聯(lián)網(wǎng)或獨(dú)立運(yùn)行。與大型集中式發(fā)電站相比，分布式發(fā)電系統(tǒng)的規(guī)模較小，適用于醫(yī)院、大學(xué)、機(jī)關(guān)、賓館、飯店、商場(chǎng)、高檔寫(xiě)字樓、社區(qū)和工廠(chǎng)等能源消費(fèi)量大且集中的地區(qū)，以及對(duì)供電安全要求較高的單位。目前我國(guó)天然氣分布式能源裝機(jī)總?cè)萘?00萬(wàn)千瓦左右，不到全國(guó)總裝機(jī)容量的1%，還處于起步階段。2010年4月國(guó)家能源局提出

2、，到2011年擬建設(shè)1000個(gè)天然氣分布式能源項(xiàng)目；到2020年，在大城市推廣使用分布式能源系統(tǒng)，裝機(jī)容量達(dá)到5000萬(wàn)千瓦，并擬建設(shè)10個(gè)左右各類(lèi)典型特征的分布式能源示范區(qū)域。按照發(fā)改委規(guī)劃，中國(guó)2020年總電力裝機(jī)容量將達(dá)到17億千瓦，天然氣分布式能源項(xiàng)目裝機(jī)容量將占3%。丹麥、芬蘭、德國(guó)等國(guó)家分布式能源得到了大規(guī)模推廣。根據(jù)國(guó)際分布式能源聯(lián)盟2006年的一份報(bào)告，分布式能源占電力市場(chǎng)的比例在丹麥已達(dá)到53%，在芬蘭、德國(guó)、荷蘭、捷克已達(dá)38%，日本和印度分別達(dá)到14%和18%。天然氣消費(fèi)占一次能源比重有望快速提升。目前天然氣分布式系統(tǒng)裝機(jī)容量約500萬(wàn)千瓦，按照年利用小時(shí)4000小時(shí)，每

3、度電消耗0.25立方米天然氣計(jì)算，預(yù)計(jì)年消耗天然氣50億立方米，占天然氣總消費(fèi)的6%。假設(shè)2015年分布式裝機(jī)容量達(dá)到2500萬(wàn)千瓦，相應(yīng)的天然氣消費(fèi)量將達(dá)到250億立方米，創(chuàng)造4%以上的年均復(fù)合增長(zhǎng)，并幫助提升天然氣占一次能源消費(fèi)比重，實(shí)現(xiàn)從目前4%到2015年8%的政府目標(biāo)。在此期間，即便中國(guó)成功降低GDP一次能源消費(fèi)強(qiáng)度10%以上，天然氣仍可望部分替代煤炭和石油，實(shí)現(xiàn)18-20%的較快復(fù)合增長(zhǎng)。與此形成鮮明對(duì)比的是，目前占主導(dǎo)地位的煤炭和石油，年消費(fèi)增速將可能分別下降到6%和4%的水平?？紤]到國(guó)內(nèi)多種氣源的開(kāi)發(fā)和國(guó)外進(jìn)口渠道的拓寬，我們預(yù)計(jì)未來(lái)5年中國(guó)天然氣供應(yīng)年均增速為21%，天然氣市

4、場(chǎng)將基本實(shí)現(xiàn)供需平衡。圖表1：中國(guó)能源消費(fèi)增速及結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)圖表2：中國(guó)天然氣供應(yīng)增長(zhǎng)預(yù)測(cè)不同于燃?xì)怆姀S(chǎng)：燃?xì)怆姀S(chǎng)主要與西氣東輸/LNG接收站配套，規(guī)模較大。目前中國(guó)的燃?xì)怆姀S(chǎng)目前總裝機(jī)容量2000-3000萬(wàn)千瓦，占中國(guó)目前總裝機(jī)容量的2-3%，主要是為西氣東輸或LNG接收站配套建設(shè)。燃?xì)怆姀S(chǎng)規(guī)模較大，裝機(jī)容量一般為70-250萬(wàn)千瓦，運(yùn)行時(shí)間一般為2800-4000小時(shí)，能源轉(zhuǎn)換效率55-60%，單位投資4000元/千瓦。分布式能源系統(tǒng)規(guī)模較大的有10-30萬(wàn)千瓦，很多規(guī)模在1萬(wàn)千瓦以下，主要建在用戶(hù)端。運(yùn)行時(shí)間5000-6000小時(shí)，能源轉(zhuǎn)換效率70-80%，單位投資3500-450

5、0元/千瓦，可節(jié)省電網(wǎng)投資，輸變電損耗很小。圖表3：天然氣分布式能源項(xiàng)目圖表4：燃?xì)怆姀S(chǎng)項(xiàng)目政府清除并網(wǎng)障礙和提供補(bǔ)貼將可能刺激天然氣分布式能源快速發(fā)展。分布式能源并網(wǎng)與售電障礙有望于2011-2013年間解決；地方政府可能出臺(tái)補(bǔ)貼等優(yōu)惠政策。如果分布式系統(tǒng)被允許從電網(wǎng)購(gòu)電或向電網(wǎng)賣(mài)電，其經(jīng)濟(jì)性可能得到進(jìn)一步提升。但目前國(guó)家法律不允許用戶(hù)自備電源擅自并網(wǎng)購(gòu)電和上網(wǎng)售電。國(guó)家電網(wǎng)最近擬定了分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定初稿，已上報(bào)國(guó)家能源局待審批，可能將會(huì)于2011-2013年頒布。同時(shí)，地方政府的補(bǔ)貼也在推動(dòng)分布式系統(tǒng)的發(fā)展。例如，目前上海市政府對(duì)單機(jī)1萬(wàn)千瓦及以下的分布式供能系統(tǒng)設(shè)備按1000元

6、/千瓦進(jìn)行補(bǔ)貼。另外，政府還可以推出設(shè)備進(jìn)口關(guān)稅減免和獎(jiǎng)勵(lì)節(jié)能等優(yōu)惠政策。天然氣分布式能源優(yōu)勢(shì)：能源轉(zhuǎn)化效率高；為偏遠(yuǎn)地區(qū)供電；可為電力系統(tǒng)調(diào)峰；提高供電可靠性。轉(zhuǎn)化效率高。大型集中式發(fā)電廠(chǎng)的發(fā)電效率為3555%，扣除廠(chǎng)用電和線(xiàn)損率，終端的能源利用效率只能達(dá)到3047%，而分布式發(fā)電系統(tǒng)將發(fā)電供熱制冷結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)能量的梯級(jí)使用，采取就地轉(zhuǎn)化，就地供應(yīng)的運(yùn)行方式，沒(méi)有中間環(huán)節(jié)的損耗，使用戶(hù)端的能源利用率得以提高，能源利用率可從40%提高到80%左右。天然氣負(fù)荷與電力負(fù)荷可以互補(bǔ)。天然氣負(fù)荷的特點(diǎn)是冬季大、夏季小，這與夏季大、冬季小的電力負(fù)荷正好相補(bǔ)充。 提高供電可靠性。分布式發(fā)電系統(tǒng)中各電站

7、相互獨(dú)立，用戶(hù)由于可以自行控制，不會(huì)發(fā)生大規(guī)模停電事故，所以安全可靠性比較高，可以彌補(bǔ)大電網(wǎng)安全穩(wěn)定性的不足。為偏遠(yuǎn)地區(qū)供電。與太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電等供電方式相比，天然氣分布式發(fā)電系統(tǒng)不受自然條件限制，相對(duì)穩(wěn)定，可以避免較高成本的跨區(qū)域輸電，避免輸電損耗中的能耗浪費(fèi)，也不需要土地來(lái)建設(shè)輸電走廊。圖表5：中國(guó)天然氣下游消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖表6：美國(guó)天然氣發(fā)電和居民用氣可很好地互補(bǔ)設(shè)備制造商將受益于分布式能源的建設(shè)（規(guī)模1575億），服務(wù)提供商將受益于分布式能源項(xiàng)目的后續(xù)管理。若天然氣分布式能源投資達(dá)到2020年5000萬(wàn)千瓦的目標(biāo)，按照每千瓦需要3500元投資計(jì)算，預(yù)計(jì)未來(lái)十年需要發(fā)電設(shè)備總投資1575億

8、元，每年需要投資158億元。天然氣分布式能源投資相當(dāng)于未來(lái)增量電廠(chǎng)建設(shè)投資的3.5%（預(yù)計(jì)所有增量電廠(chǎng)投資5000億元/年）。目前多數(shù)設(shè)備從國(guó)外進(jìn)口，國(guó)際廠(chǎng)家有：美國(guó)康明斯（NYSE:CMI），美國(guó)索拉，美國(guó)卡特彼勒、芬蘭瓦錫蘭，德國(guó)MDE。中國(guó)廠(chǎng)家有：雙良節(jié)能（600481），擁有吸收式溴化鋰制冷機(jī)技術(shù)和高溫?zé)煔庥酂崂梅桨福簧綎|勝動(dòng)集團(tuán)（原勝利石油管理局勝利動(dòng)力機(jī)械廠(chǎng)），生產(chǎn)燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備，提供分布式能源技術(shù)服務(wù)；沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)，生產(chǎn)微型燃?xì)廨啓C(jī)，發(fā)電功率95千瓦，為可移動(dòng)的不并網(wǎng)獨(dú)立電源；大陸希望集團(tuán)，分布式系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù)提供商；遠(yuǎn)大空調(diào)有限公司。分布式系統(tǒng)服務(wù)提供商有：上海申能能源服

9、務(wù)有限公司；北京恩耐特分布式能源工程公司，專(zhuān)業(yè)從事中小型分布式能源項(xiàng)目；新奧新能源服務(wù)有限公司；中國(guó)華電集團(tuán)新能源發(fā)展有限公司。附分布式能源介紹工藝流程：通過(guò)冷、熱、電三聯(lián)供技術(shù)，利用先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)燃燒潔凈的天然氣發(fā)電，再對(duì)做功后的余熱進(jìn)一步回收，用來(lái)制冷、供暖和生活熱水，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的梯級(jí)利用，能夠提高能源利用效率至80%-90%。系統(tǒng)設(shè)備：1兆瓦級(jí)小型燃?xì)廨啓C(jī)，余熱鍋爐，蒸汽溴化鋰空調(diào)機(jī)組，余熱溴化鋰空調(diào)機(jī)組等。適用地區(qū)：醫(yī)院、大學(xué)、機(jī)關(guān)、賓館、飯店、商場(chǎng)、高檔寫(xiě)字樓、社區(qū)和工廠(chǎng)等能源消費(fèi)量大且集中的地區(qū)，以及對(duì)供電安全要求較高的單位。系統(tǒng)方案：燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)方案

10、（燃?xì)廨啓C(jī)-余熱鍋爐-蒸汽溴化鋰吸收式空調(diào)機(jī)方案），由燃?xì)廨啓C(jī)首先利用天然氣發(fā)電，將煙氣中的余熱通過(guò)余熱鍋爐回收轉(zhuǎn)換成蒸汽利用，冬季依靠熱交換器轉(zhuǎn)換熱水采暖，夏季依靠蒸汽溴化鋰吸收式空調(diào)機(jī)制冷，適合于大量需要蒸汽消毒的醫(yī)院項(xiàng)目和已經(jīng)使用蒸汽溴化鋰空調(diào)單位的技術(shù)改造；燃?xì)廨啓C(jī)-余熱/直燃溴化鋰吸收式空調(diào)機(jī)聯(lián)合循環(huán)方案，由燃?xì)廨啓C(jī)首先利用天然氣發(fā)電，不同的是將煙氣中的余熱直接通過(guò)余熱/直燃溴化鋰吸收式空調(diào)機(jī)收轉(zhuǎn)利用，冬季轉(zhuǎn)換熱水采暖，夏季轉(zhuǎn)換冷水制冷。節(jié)省了鍋爐系統(tǒng)和化學(xué)水系統(tǒng)等，安全性、經(jīng)濟(jì)性較好。圖表7：工藝流程容量范圍：l千瓦至10萬(wàn)千瓦不等。目前上海分布式供能項(xiàng)目共有20多個(gè)，總?cè)萘窟_(dá)到1萬(wàn)多千瓦，平均容量500千瓦。輻射范圍：最大的經(jīng)濟(jì)供應(yīng)范圍為600-1200萬(wàn)平方米。1兆瓦天然氣分布式系統(tǒng)可滿(mǎn)足5萬(wàn)平方米左右（商店2.5-3萬(wàn)平方米，節(jié)能建筑6.5萬(wàn)平方米）的能源需求。投資回收期：天然氣調(diào)價(jià)前投資回收期在4-6年。假設(shè)天然氣價(jià)每立方米上調(diào)0.23元，調(diào)價(jià)后回收期增加到7年。若未來(lái)天然氣價(jià)格可能上漲0.1元/立方米，回收期則將增至8-9年。以上測(cè)算基于5600-6400的較高利用小時(shí)計(jì)算，實(shí)際運(yùn)行小時(shí)很可能小于這個(gè)水平，實(shí)際回收周期可能更長(zhǎng)。初始投資：1.2兆瓦的熱電冷系統(tǒng)總投資1300萬(wàn)左右（燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備投資600萬(wàn)元，關(guān)稅200萬(wàn)元，余熱設(shè)備投資