能源未來：分布式能源

1、能源的未來：分布式能源Distributed Energy Resources能源經(jīng)濟(jì)12 馬健何為分布式能源？國際分布式能源聯(lián)盟（WADE）對(duì)分布式能源定義為：安裝在用戶端的高效冷/熱電聯(lián)供系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠在消費(fèi)地點(diǎn)（或附近）發(fā)電，高效利用發(fā)電產(chǎn)生的廢能-生產(chǎn)熱和電；現(xiàn)場(chǎng)端可再生能源系統(tǒng)包括利用現(xiàn)場(chǎng)廢氣、廢熱以及多余壓差來發(fā)電的能源循環(huán)利用系統(tǒng)。中國正在經(jīng)歷另一種充滿挑戰(zhàn)的增長(zhǎng)，重點(diǎn)之一就是對(duì)能源的需求；OilNatural GasCoalNuclearHydroOther renewablesSolarWindGeo Biomass以天然氣為燃料，通過燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)等設(shè)備充分燃燒天然氣

2、進(jìn)行發(fā)電，同時(shí)回收發(fā)電過程中所產(chǎn)生的蒸汽或燃?xì)庵械挠酂幔瑸槠髽I(yè)用戶、商業(yè)用戶及地區(qū)居民提供生產(chǎn)生活中所需的熱能、冷能及采暖衛(wèi)生熱水的一種能源綜合利用方式。1.什么是天然氣分布式能源配電電站電負(fù)電負(fù)荷天然氣氣燃?xì)鈨?nèi)氣內(nèi)燃機(jī)余熱鍋爐熱鍋爐集汽缸缸套水換熱換熱器電電空調(diào)調(diào)冷負(fù)負(fù)荷蒸汽溴溴機(jī)天然氣氣燃?xì)鈨?nèi)氣內(nèi)燃機(jī)余熱鍋爐熱鍋爐缸套水換熱換熱器水箱直接使用采暖/生活用1.通過冷熱電三聯(lián)供等方式實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用梯級(jí)利用，能源綜合利用效率在利用效率在70%以上以上，實(shí)現(xiàn)天然氣的高效、階梯式利用。2.天然氣分布式能源的特點(diǎn)在能源利用負(fù)荷中心就近實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)的現(xiàn)代供應(yīng)方式，可減少輸變電線路和設(shè)備，減少能源傳輸

3、過程中的損耗，且電磁污染與噪聲污染也可大為降低，且占地面積比燃煤電站減少30%到60%左右。優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電能源多樣化，提高能源供給的安全度。與傳統(tǒng)集中式供能方式相比，可減少CO2、SO2、NOx、粉塵、廢水、廢渣等排放，具有能效高、清潔環(huán)保、安全性好、削峰填谷、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)，且燃?xì)怆姀S的耗水量只是燃煤發(fā)電廠的30%到60%左右，大大減少水資源的使用。2.天然氣分布式能源的特點(diǎn)傳統(tǒng)的發(fā)電系統(tǒng)傳統(tǒng)的發(fā)電系統(tǒng)火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠工廠等用能單位工廠等用能單位發(fā)電效率發(fā)電效率35%左右左右未經(jīng)利用的余熱資源約未經(jīng)利用的余熱資源約60%(排放至海洋或大氣中排放至海洋或大氣中)輸配電損失約輸配電

4、損失約5%天然氣分布式能源發(fā)電系統(tǒng)天然氣分布式能源發(fā)電系統(tǒng)綜合能源綜合能源利用率達(dá)利用率達(dá)85%左右左右整體能源整體能源損失損失約約20%燃料運(yùn)輸車燃料運(yùn)輸車天然氣管網(wǎng)天然氣管網(wǎng)LNG儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣罐工廠等用能單位工廠等用能單位用戶區(qū)域內(nèi)的用戶區(qū)域內(nèi)的分布式能源分布式能源發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率發(fā)電效率2545%熱利用效率熱利用效率3555%2.天然氣分布式能源的特點(diǎn)3.國家對(duì)分布式能源的政策支持中華人民共和國節(jié)約能源法中華人民共和國節(jié)約能源法提出：發(fā)展熱能梯級(jí)利用技術(shù)，熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)和熱、電、煤氣三聯(lián)供技術(shù)，提高熱能綜合利用率。國家能源局關(guān)于對(duì)國家能源局關(guān)于對(duì)發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見發(fā)

5、展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見征求意見函征求意見函提出：到2011年擬建設(shè)1000個(gè)天然氣分布式能源項(xiàng)目；到2020年在全國規(guī)模以上城市推廣使用分布式能源系統(tǒng)，裝機(jī)容量達(dá)到5000萬千瓦，并擬建設(shè)10個(gè)左右各類典型特征的分布式能源示范區(qū)域。隨著社會(huì)的發(fā)展以及能源價(jià)格高漲，環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，電力不足現(xiàn)狀，對(duì)能源供應(yīng)安定性的要求提高等因素，如何提高能源應(yīng)用，再次提到日程，于2011年10月發(fā)布關(guān)關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見，指明為提高能源利用效率，促進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整和節(jié)能減排，應(yīng)推動(dòng)天然氣分布式能源有序發(fā)展，并著重強(qiáng)調(diào)冷熱電三聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展，明確相應(yīng)設(shè)備國產(chǎn)化率。2

6、012年10月14日，中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會(huì)令，第15號(hào)天然氣利用政天然氣利用政策策中，明確指出把天然氣分布式能源列入天然氣優(yōu)先使用范疇內(nèi)，自2012年12月1日施行。3. 分布式能源的政策支持2013年1月23日，國務(wù)院印發(fā)能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃，提出大力發(fā)展分布式能源，要求到2015年建成1000個(gè)左右天然氣分布式能源項(xiàng)目。這意味著天然氣分布式能源已成為中國能源戰(zhàn)略的關(guān)鍵一環(huán)，對(duì)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、解決當(dāng)前愈演愈烈的霧霾污染有著重要意義。 國家電網(wǎng)公司于2013年2月27日在北京召開“促進(jìn)分布式電源并網(wǎng)新聞發(fā)布會(huì)”，向社會(huì)發(fā)布關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務(wù)工作的意見，本意見所稱分布式電源

7、，是指位于用戶附近，所發(fā)電能就地利用，以10千伏及以下電壓等級(jí)接入電網(wǎng)，且單個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)總裝機(jī)容量不超過6兆瓦的發(fā)電項(xiàng)目。包括太陽能、天然氣、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、資源綜合利用發(fā)電等類型。國家電網(wǎng)公司承諾隨時(shí)提供并網(wǎng)相關(guān)問題咨詢服務(wù)，明確并網(wǎng)申請(qǐng)受理、接入系統(tǒng)方案制訂、接入系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)審查、計(jì)量裝置安裝、合同和協(xié)議簽署、并網(wǎng)驗(yàn)收和并網(wǎng)調(diào)試、政府補(bǔ)助計(jì)量和結(jié)算服務(wù)中，不收取任何服務(wù)費(fèi)用。根據(jù)意見，從項(xiàng)目業(yè)主提出申請(qǐng)到并網(wǎng)運(yùn)行，只需60天。3. 分布式能源的政策支持上海市于2008年出臺(tái)了分布式供能系統(tǒng)和燃?xì)饪照{(diào)發(fā)展專項(xiàng)扶持辦法，對(duì)分布式供能系統(tǒng)和燃?xì)饪照{(diào)項(xiàng)目單位給予一定的設(shè)備投資補(bǔ)貼。近期

8、上海市發(fā)出了上海市天然氣分布式供能系統(tǒng)和燃?xì)饪照{(diào)發(fā)展專項(xiàng)扶持辦法（征求意見稿）。扶持辦法指出，2013年至2015年上海市安排節(jié)能減排專項(xiàng)資金，對(duì)上海市范圍內(nèi)醫(yī)院、賓館、大型商場(chǎng)、商務(wù)樓宇、綜合商業(yè)中心、工廠等建筑物以及工業(yè)園區(qū)、大型交通樞紐、度假旅游區(qū)、商務(wù)區(qū)等園區(qū)建成并投入使用，單機(jī)規(guī)模1萬千瓦及以下、年平均能源綜合利用效率在70%以上的分布式供能系統(tǒng)項(xiàng)目和燃?xì)饪照{(diào)項(xiàng)目進(jìn)行補(bǔ)貼，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為3000元-4000元/千瓦。扶持辦法同時(shí)規(guī)定，年平均能源綜合利用率在70%以上、年利用小時(shí)在2000小時(shí)以上的區(qū)域性分布式供能項(xiàng)目，其上網(wǎng)電價(jià)在本市燃煤電廠上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)的基礎(chǔ)上給予不低于0.25元/千瓦

9、時(shí)的價(jià)格補(bǔ)貼；其余的區(qū)域性分布式供能項(xiàng)目，其上網(wǎng)電價(jià)按照本市燃煤電廠上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)執(zhí)行。北京地區(qū)：北京市關(guān)于鼓勵(lì)發(fā)展天然氣分布式能源系統(tǒng)實(shí)施意見（試行）中，明確了北京地區(qū)關(guān)于對(duì)分布式能源項(xiàng)目的支持政策：1、并網(wǎng)支持：市電力公司對(duì)于總裝機(jī)容量在500千瓦及以下天然氣分布式能源項(xiàng)目免收電力系統(tǒng)備用容量費(fèi)，總裝機(jī)容量在500千瓦以上的天然氣分布式能源項(xiàng)目，用戶若已按變壓器容量或最大需求量繳納的，不再收取系統(tǒng)備用容量費(fèi)。2、燃?xì)鈨?yōu)惠：燃?xì)夤?yīng)企業(yè)負(fù)責(zé)將燃?xì)夤芫€修至用戶單位規(guī)劃紅線，并按照發(fā)電機(jī)組耗氣量下浮0.2元/m的燃?xì)鈨r(jià)格結(jié)算。3、稅收優(yōu)惠：對(duì)于符合要求的項(xiàng)目，可享受相關(guān)稅收優(yōu)惠政策。對(duì)于需進(jìn)口自用

10、的設(shè)備，符合國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011年本），經(jīng)批準(zhǔn)可予免征關(guān)稅。4、補(bǔ)貼：對(duì)于符合標(biāo)準(zhǔn)的分布式能源項(xiàng)目，每千瓦補(bǔ)貼2000元。3. 分布式能源的政策支持不同類型用戶的天然氣分布式能源在系統(tǒng)規(guī)模上有較大差異。根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)?？纱笾路譃闃怯钚秃蛥^(qū)域型。樓宇型樓宇型：樓宇型分布式能源系統(tǒng)主要針對(duì)樓宇單一類型的用戶，建筑規(guī)模相對(duì)較小，系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，用戶的用能特點(diǎn)和規(guī)律差異不大。由于用戶的負(fù)荷隨季節(jié)和工作生活規(guī)律而變化，這類聯(lián)供系統(tǒng)的運(yùn)行應(yīng)能實(shí)時(shí)跟蹤負(fù)荷的變化，對(duì)系統(tǒng)全工況性能要求較高。這類聯(lián)供系統(tǒng)目前應(yīng)用數(shù)量最多，建筑面積在一般在幾十萬平米以內(nèi)，用戶類型包括辦公樓、商場(chǎng)、酒店、醫(yī)院、學(xué)校、居民

11、樓等等。在樓宇型系統(tǒng)中，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組得到廣泛的應(yīng)用。4.分布式能源系統(tǒng)的分類發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)排氣電力負(fù)荷 補(bǔ)燃天然氣缸套水內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)空氣天然氣余熱煙氣熱水負(fù)荷采暖負(fù)荷制冷負(fù)荷4.分布式能源系統(tǒng)的分類余熱回收設(shè)備余熱回收設(shè)備區(qū)域型區(qū)域型：區(qū)域型分布式能源系統(tǒng)是指在一定區(qū)域內(nèi)多種功能建筑構(gòu)成的建筑群，建筑群各組成部分的能量需求有顯著差異，不同功能建筑的負(fù)荷種類、用能規(guī)律、負(fù)荷曲線都有所不同。負(fù)荷分析時(shí)需要以“同時(shí)使用系數(shù)”考慮不同功能建筑負(fù)荷變化的不同步。該類型聯(lián)供系統(tǒng)規(guī)模較大，總建筑面積可以可能幾十萬到一、二百萬平米，廣泛應(yīng)用較大功率的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)和各種型號(hào)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)

12、組，可采用多臺(tái)機(jī)組并聯(lián)或若干能源站組成的微網(wǎng)。區(qū)域型用戶包括商務(wù)區(qū)（含商場(chǎng)、酒店、辦公等）、金融區(qū)（金融中心、辦公等）、機(jī)場(chǎng)、火車站、大學(xué)、新城（含部分住宅）、綜合社區(qū)等。4.分布式能源系統(tǒng)的分類燃燒室壓氣機(jī)渦輪渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)空氣余熱煙氣排氣電力負(fù)荷熱水負(fù)荷采暖負(fù)荷制冷負(fù)荷天然氣 補(bǔ)燃天然氣燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)余熱回收設(shè)備余熱回收設(shè)備4.分布式能源系統(tǒng)的分類分布式能源系統(tǒng)投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)后的維護(hù)與保養(yǎng)分布式能源系統(tǒng)投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)后的維護(hù)與保養(yǎng)地點(diǎn)地點(diǎn)項(xiàng)目項(xiàng)目?jī)?nèi)容內(nèi)容用戶終端用戶終端日常運(yùn)行不需要額外投入專門的人力成本，負(fù)責(zé)酒店整體的設(shè)備巡檢/維護(hù)人員可以在日常工作中同時(shí)兼顧。日常維護(hù)不需要額外投入專人維護(hù)，負(fù)責(zé)酒店整體的設(shè)備巡檢/維護(hù)人員可以在日常工作中同時(shí)兼顧。設(shè)備監(jiān)控酒店總控室可以對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況及各項(xiàng)數(shù)據(jù)實(shí)施自動(dòng)化監(jiān)控。設(shè)備廠家設(shè)備廠家設(shè)備監(jiān)控可以通過專用電話線對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異常會(huì)及時(shí)派遣維修人員進(jìn)行檢修。定期維護(hù)定期有專業(yè)維保人員赴用戶終端現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)備點(diǎn)檢，維保。定期維修在運(yùn)行規(guī)定小時(shí)后實(shí)施大型維修、保養(yǎng)等工作。使用分布式能源系統(tǒng)的成功案例電力負(fù)荷電力負(fù)荷：燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)機(jī)端輸出電壓0.4kV，發(fā)出電力聯(lián)入酒店變電所0.4kV低壓母線，發(fā)電機(jī)與市電并聯(lián)運(yùn)行。為保證發(fā)電機(jī)不向電網(wǎng)返送電，在電網(wǎng)0.4kV進(jìn)線端合適位置設(shè)逆功率保護(hù)裝置。熱負(fù)荷