银川市燃气管理办公室 侯杰

　　天然气分布式能源在国外有30多年的历史，由于有高效利用能源的优点，在国际上发展迅速，在美国、日本、丹麦、荷兰等国得到了大力发展和推广。分布式能源在国内也有多年的发展历史，但由于国内技术落后等各种原因，已建成的天然气分布式能源项目，有不少还处于停用状态，目前我国天然气分布式能源系统仍然处于起步阶段。

　　一、基本情况

　　所谓“分布式能源”是指分布在用户端的能源综合利用系统，从而实现对一次、二次能源的高效利用（一次能源以气体燃料为主，可再生能源为辅，利用一切可以利用的资源；二次能源以分布在用户端的热电冷（植）联产为主，其他中央能源供应系统为辅，实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用，并通过中央能源供应系统提供支持和补充）。在环境保护上，将部分污染分散化、资源化，争取实现适度排放的目标。在能源的输送和利用上分片布置，减少长距离输送能源的损失，有效的提高了能源利用的安全性和灵活性。

　　以天然气分布式能源的热电联产为例，该系统可将高品质的电与低品质的热这两种能量需求有效地统一，实现能源的梯级利用，使能源综合利用率提高，可达到75%-90%，随着节能减排压力加大，全国各地分布式能源需求也随之逐渐增大。

　　二、天然气分布式能源的优点

　　（一）可以实现对能源的梯级利用、实现能源在一定区域就地消纳，几乎不需要远距离输送，大大降低了输配损失以及输配线路和管线的投资成本。同时也省去了后期对于长输管线的的维护更新费用，消除了一些潜在的安全隐患。

　　（二）对夏季天然气和电力具有调峰和稳定电网负荷等优点，分布式能源与电网形成友好互补关系，是实现天然气高效利用和结构优化的重要途径。传统火电及热点联产效率都在50%以下。而分布式能源能达到75%以上，对节能减排，减少污染，保护环境有很大作用。

　　（三）遇到地震，飓风，山洪等破坏电网，供气管网的自然灾害时，分布式能源内部的用户不受外界影响，依然能够照常用电、用气、采暖。

　　三、应用实例

　　我国分布式能源起步较晚，仅北京、上海、广东、四川等地发展相对较快。十几年来，我国已建了约40多个天然气分布式能源项目。约半数在运行，半数因电力并网、效益或技术等问题处于停顿状态。目前已建成投运的、影响力较大的项目主要有：北京奥运媒体村、中关村软件园、上海浦东国际机场、环球国际金融中心、北京燃气集团大楼、上海理工大学、上海迪斯尼乐园、广州大学城、四川大陆希望集团深蓝绿色能源中心、湖南长沙机场等。以下是几个应用实例：

　　（一）上海迪斯尼乐园项目

　　充满奇幻童话梦想的迪士尼乐园将在2016年正式开园，占地约400万平方米，预计日迎客将达数万人。这座让人充满期待的乐园将是全球建造成本最高的主题乐园之一，但与此同时也是全球6家乐园中首个采用分布式能源技术的环保乐园，节约的能源。就在与乐园一条马路之隔的地方有一座小能源站，这里便是园区分布式能源站所在。

　　迪士尼在能源站铺设了蒸汽、冷气、热水和电力4个管道，将发电站的一部分废热制造成蒸汽，用在一些需要压缩空气的电动游戏项目中；另一部分废热用来对水进行加热，输送到厨房、酒店。而室内需要的冷气，通过采用溴离子技术的中央空调对废热加以化学反应，进行制冷。在此之前，蒸汽、冷气、热水电力这四种能源产品需要分别建设不同的能源供给站，而分布式能源技术可以通过燃烧天然气，将产生的高热量能源转化成电力，中端能源转化为冷气和热水，其余的则转换成压缩空气，通过不同管道，就近提供给各类不同需求的用户。

　　2011年起，中国就开始鼓励分布式能源的发展，并允许将这种方式产生的多余电力卖给国家电网。上海迪士尼乐园也在自己的能源站之外连上了上海市的公用电网。除了作为后备电源，多余电力可以以政策规定的价格进行销售。

　　（二）上海浦东国际机场

　　人流涌动的机场也是分布式能源系统的安身之处。上海浦东机场1999年修建了一套燃气轮机冷热电联供系统，用以帮助能源供给，从而达到节能的效果。

　　根据浦东机场2010年数据统计，该系统年发电量约1750万千瓦时，年产蒸汽量约4.38万吨。以此计算，系统所发电量约占浦东机场年度总用电量的5.1%，所产蒸汽量约占机场年度总用量的31.5%。与此同时，该系统所产的蒸汽，夏季可供一台装机容量为1500RT的蒸汽溴化锂制冷机组制冷，浦东机场制冷总装机容量为43400RT，以此计算，系统还可以满足机场约3.5%的制冷需求。

　　该系统原设计为独立运行，所发电量供机场能源中心自行使用。但由于非高峰时期，能源中心无法完全消耗自发电，故在投运之初的3年内运行时间较少。为此，2002年该系统实施了并网改造，随后于2003年又实施了天然气系统增压改造。此后，系统的运行时间有所提高。但由于当时上海仍主要使用东海天然气，气量略显不足，气压难以长时间稳定在系统运行所需压力，故运行状态并不十分稳定。至2008年后，西气东输工程竣工、上海使用西气之后，整个系统逐步进入正常运行状态。

　　2002年以前，浦东机场整套系统所发电力仅并入浦东机场内部电网，不对外供电。2002年，经浦东机场与上海市东电力公司协调，系统所发电量并入浦东机场35千伏航飞变电站的一段10千伏电力线路，供该段线路所属用户使用。

　　（三）上海国际旅游度假区天然气分布式能源项目

　　该项目能源站通过消耗1份天然气同时生产5份能源。实现了度假区内一次性能源的5个梯级利用，满足了度假区的能源需求。能源站建成后使度假区能效提高了3倍，同时降低度假区60%的温室气体排放。

　　四、天然气分布式能源的宜建场所

　　分布式能源目前发展对象分为楼宇型和区域型。

　　楼宇性主要面向单体或建筑群等，如医院、酒店、学校写字楼，机关，机场，铁路站，交通枢纽等。

　　区域性主要包括（1）大城市规划的新区以及新规划的中小城镇。(2)工业园区，高新区、技术开发区。(3)综合商业区或商务区等。

　　五、在银川建设天然气分布式能源面临的问题

　　（一）政策风险大

　　政策不具体，致使后续建设存在困难。从国家到我区我市，各级部门都对新能源提出了发展目标及措施，但没有具体的天然气分布式能源推广建设实施细则。牵扯到如税收优惠政策、天然气价格折让、上网电价、电力直供等问题还有待进一步研究解决。由于国家政策没有强制执行标准，分布式能源战略风险、市场风险很高。

　　（二）我区富煤少气，气源吃紧

　　单从我区的能源结构来看，煤炭资源储量巨大，但是还没有投入生产的天然气气田。并且深处内陆，没有海上运输LNG的便利港口。如果实施分布式能源并实现“冷热电”联产，用气量会大幅增加。在冬季用气高峰期，天然气的供应将会面临巨大挑战，有可能导致部分区域停气、停电、停暖。

　　（三）设备投资大，运行维护成本高，发电并网困难

　　分布式能源的核心优势是减少输送的损耗和相关管网的投资。天然气分布式能源系统所需要的技术含量高，最核心的是发电设备。分布式能源站目前的技术设备主要包括燃气轮机、余热锅炉、压缩式制冷、吸收式制冷、蓄冷蓄热设备以及控制系统和设备。

　　所有这些硬件设备当中，目前国内在技术上还跟国外有较大差距，缺乏具有自主知识产权的先进技术。在固定投资成本方面，我国目前还难以实现分布式能源成套设备自主生产，关键设备和控制系统尚需进口。尽管进口设备的价格在逐年下降,但仍维持在较高水平。较高的设备成本是阻碍分布式能源广泛推广的一个重要原因。

　　同时，由于我市还未投产相关分布式能源的项目本地化的工程师与高级技工比较稀缺, 运行经验缺乏，天然气分布式能源项目安装成本的变化范围也很大，特别是对一些不太成熟的技术，安装成本可占其设备成本的30%。

　　此外在运行与维护成本方面。因为分布式能源是新技术,有管理和维护经验的当地工程师及高级技工较少，运行维护设备的人工成本不可小视，同时由于主机是进口设备,定期检查、替换、维修系统部件及易耗品价格也不菲。根据调研，国内一个示范性项目每年的运行与维护成本达到2200万元。

　　最后，燃气发电的成本大概为0.77元左右，加上气站的营运成本，有可能突破0.8元。而我区拥有丰富的煤炭资源和电力资源，加之目前国内外煤炭价格十分低廉，分布式能源发电上网价格将大大超过火电价格，但从发电上网来看，分布式能源的发电不占任何优势。

　　六、在我市发展天然气分布式能源的建议

　　（一）扩大气源，同时形成各企业互补机制，建设调峰，储能设施。

　　1、天然气分布式能源属于节能环保能源系统，应当积极向有关单位申请扩大向银川地区的供气指标。2、要考虑储能和调峰措施，制定有效的全工况运行方案。建设LNG储气井，储气球罐等调峰设施。3、在有条件的地区可采取多能源互补以及气源充足企业向气源缺乏企业补充、调配供气系统，

　　（二）控制天然气分布式能源站规模，降低运营风险

　　要突出分布式能源的“短距离，底损耗，少管道”的优势，高效利用各个环节的能量（在“冷热电”联产的前提下）。但是我区没有充足的天然气资源，加之天然气分布式能源的“冷热电”联产设备投资巨大；维护费用高昂并且我区煤炭火电资源丰富且价格低廉等因素。建议我市在天然气、热力、电力管线敷设欠缺的新型小乡镇、居民聚居区先期试点建设分布式能源生活用气、供暖用气供应系统。暂不引入热电联产，但要预留“冷热电”联产建设用地并严格控制天然气分布式能源站的规模。在气源进一步保证，设备运行平稳，配套政策跟进，可行性充分确立，经济效益巩固等条件确立之后，再扩大规模并建设配套的“冷热电”联产项目。