隨著分布式能源技術逐漸成為世界能源領域的發展趨勢,目前我國也出臺了相關政策法律法規促進分布式能源的發展,“十二五”期間我國的分布式能源或將會有一個大的發展。
當前中國面臨著資源和環境的嚴峻考驗,社會經濟的高速發展使煤炭、石油、天然氣、電力和水資源等都出現了瓶頸制約,能源成為資源短缺的關鍵,可持續發展成為中國唯一的選擇。
天然氣分布式能源高效、節能、環保,目前許多發達國家已可以將分布式能源綜合利用效率提高到90%以上,大大超過傳統用能方式的效率。
國外分布式能源發展情況
分布式能源系統在國外發展已有幾十年歷史,得到廣泛的應用。美國能源部指出,2020年之前,美國50%的新建商業建筑、學校采用分布式能源系統,15%的已建商業建筑、學校采用分布式能源系統; 丹麥分布式能源項目在電力系統總裝機中的比重已超過60%;荷蘭分布式能源項目在電力系統中的裝機占總裝機容量的40%;英國白金漢宮、唐寧街十號均采用分布式能源系統。
美國從1978 年開始提倡發展小型熱電聯產(CHP),目前除了繼續堅持發展CHP 外,正研究走向高效利用能源資源的冷熱電聯供(CCHP)。
截止到2008 年,美國熱電(冷)聯供的裝機容量已達85GW,占電力總裝機容量的9%,而全年發電量在總發電量中的比例達到12%。從聯供系統的燃料類型來看,天然氣占絕大部分,為73%。從數量上來講,在現有的約3600座聯供系統中,商業和公用事業領域所占比例超過一半,達到56%。
在商業和公用事業領域中,從熱電(冷)聯供系統在不同類型建筑中的應用來看,那些人口密度較大、利用時間較長、負荷系數較高且容易集中管理控制的建筑為聯供系統的主要應用對象。其中主要包括區域能源、大學、政府機構、醫院和廢水處理廠等。
歐洲從1974年開始大力發展熱電聯產。據統計,截止到2008年,歐盟27國的熱電(冷)聯供裝機容量為100.2GW,全年發電量為370.1TWh,占總發電量的11.0%。按熱電(冷)聯供占各國總發電量的比例,排名前3位的國家為:丹麥(46.1%)、芬蘭(35.6%)、荷蘭(33.6%);按熱電(冷)聯供裝機容量在歐盟27國中的比例,排名前3位的國家為:德國(21.9%)、荷蘭(9.0%)、波蘭(8.8%)。
日本從1981年開始支持熱電(冷)聯供系統的發展。截止到2010年3月,日本熱電(冷)聯供項目總數已達8444個,裝機容量達9440MW,占電力總裝機容量的近3.4%。
從系統規模上來講,與歐盟和美國相比,日本的熱電(冷)聯供系統以小型化為主(商業領域平均規模約0.3MW,工業領域平均規模約3.5MW,總的平均規模約1.1MW),數量更多。其中,數量約占3/4的商業領域,其容量比例約為20%。在商業領域中,主要應用對象包括醫院和護理機構、商業建筑、區域能源、賓館、學校和公共設施、體育中心和公共浴室、寫字樓等。
各界寄予厚望
國家發改委在2011年下發的《關于發展天然氣分布式能源的指導意見》中指出,天然氣分布式能源在國際上發展迅速,但我國天然氣分布式能源尚處于起步階段。推動天然氣分布式能源,具有重要的現實意義和戰略意義。天然氣分布式能源節能減排效果明顯,可以優化天然氣利用,并能發揮對電網和天然氣管網的雙重削峰填谷作用,增加能源供應安全性。目前,我國天然氣供應日趨增加,智能電網建設步伐加快,專業化服務公司方興未艾,天然氣分布式能源在我國已具備大規模發展的條件。
中國城市燃氣協會分布式能源分委員會主任徐曉東對中國能源報記者表示,分布式能源技術是中國可持續發展的必然選擇。中國人口眾多,自身資源有限,按照目前的能源利用方式,依靠現有的能源使用方式不可能支撐13億人的“全面小康”,中國必須立足于現有能源資源,全力提高資源利用效率,擴大資源的綜合利用范圍。
天然氣分布式能源是緩解我國能源緊張局面、保證可持續發展戰略實施的有效途徑之一,發展潛力巨大。它是能源戰略安全、電力安全以及我國天然氣發展戰略的需要,可緩解環境、電網調峰的壓力,提高能源利用效率。
燃氣分布式能源專家王新雷在接受媒體采訪時介紹,發達國家天然氣分布式能源的發展,通常是在國家相關政策的促進和支持下,從初始階段邁入成熟階段的,我國天然氣分布式能源的發展也將經歷類似階段。
我國天然氣分布式能源起步于樓宇冷熱電聯產,投資方一般為樓宇的擁有者。同時,項目分布區域以資源充足、經濟發達的大城市為主。隨著近年來國家鼓勵支持政策的逐步明朗,近期以五大發電集團為代表的大型央企開始快速布局,中國華電集團近50個前期項目正積極推動,中國電力投資集團開發了珠海橫琴島、上海高培中心項目等,中國華能集團開發了惠州東江高新區項目等,其他的一些大型企業如中海油也在積極籌備成立專門公司發展分布式能源。
北京燃氣能源發展有限公司總經理趙建偉在接受中國能源報記者采訪時表示,發展天然氣分布式能源系統越來越受社會的關注。尤其是北京市有著發展分布式能源的有利條件,北京氣候條件,需供冷供熱時間長,8~10個月;天然氣價和電價的比合適;能源的需求大等適合發展分布式能源。
此外,北京市“十二五”時期能源發展建設規劃中也明確指出,利用方式精細化發展。燃氣設施從過去簡單替代向系統優化和各種先進技術綜合利用轉變。通過熱電冷聯供、管理調控等綜合措施,降低供熱系統氣耗,不斷提高利用效率。
節約能源 清潔環保 提高安全性
“發展天然氣分布式能源的指導方向應該為:節約能源,清潔環保,提高安全性。”趙建偉說。
分布式能源應遵循先進的能源利用原則,即“溫位對口,梯級利用” 發電后余熱充分回收利用,能源綜合利用率可達85%以上。舉例來說,同樣為用戶提供30份的電需求和55份的熱需求,采用傳統的能源需要125份的天然氣,若采用分布式能源僅需要100份天然氣,可以節約用能25%。分布式能源建立在用戶附近,若考慮集中功能的傳輸損失,分布式能源最高節能率可達42%。分布式能源系統的廣泛應用是節約能源的有效手段,北京市將加大推廣分布式能源的力度。
使用清潔燃料,大大降低污染物的排放,是治理PM2.5的有效措施,提高環境質量,從而提升人們的生活質量。根據美國的調查數據,采用冷熱電多聯供系統分布式能源,寫字樓類建筑可減少溫室氣體排放22.7%,商場類建筑可減少溫室氣體排放34.4%,醫院類建筑可減少溫室氣體排放61.4%,體育場館類建筑可減少溫室氣體排放22.7%,酒店類建筑可減少溫室氣體排放34.3%。
確保城市能源網絡安全運行。電力夏冬峰谷負荷比為1.3~5.1(其中夏季電力制冷負荷占總負荷30%~50%),燃氣夏冬谷峰負荷比1:10,采用CCHP可以發揮閑置燃氣管網能力,減少電網超負荷運行,達到削電峰填氣谷的作用,確保城市能源穩定。
確保災難性事件中重要設施的供能。分布式能源設置在用戶端,可作為應急設施保證軍事基地、政府指揮中心等重要設施的能源供應源。
責任編輯: 中國能源網