分布式能源系統(tǒng)(DES)按照“溫度對(duì)口、熱能梯級(jí)綜合利用”原則,直接建設(shè)在負(fù)荷中心區(qū)域,就近滿足用戶(hù)對(duì)多種能源的需求,在國(guó)外已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用,在我國(guó)方興未艾。天然氣分布式能源系統(tǒng)采用冷熱電聯(lián)產(chǎn)方式,就地接入配電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)能源就地供應(yīng),可以作為大電網(wǎng)幾種功能的有效補(bǔ)充;同時(shí),通過(guò)能源梯級(jí)利用,提高系統(tǒng)綜合效率,其綜合利用效率可達(dá)80%以上,進(jìn)而滿足環(huán)境保護(hù)、能源節(jié)約、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的需要。天然氣分布式能源系統(tǒng)一般分為樓宇式和區(qū)域式兩種,適宜建設(shè)在城市工業(yè)園區(qū)、旅游集中服務(wù)區(qū)、生態(tài)園區(qū)、大型商業(yè)設(shè)施等能源負(fù)荷中心。
1 浙江省一次能源幾乎全部外供,火電比例高
浙江省作為東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份,能源需求隨著工業(yè)化、城市化、現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)而突飛猛進(jìn)。截至2012年底,浙江省電力總裝機(jī)容量為6170×10^4kW,電源結(jié)構(gòu)見(jiàn)表1。

由表1數(shù)據(jù)可以看出,浙江省火電比例比世界平均水平高出很多,而天然氣發(fā)電、核電及可再生能源等清潔能源所占比例明顯偏少,不利于電力的均衡生產(chǎn)。
浙江省是典型的能源資源缺乏省份,95%以上的一次能源需要外省供給或從國(guó)外進(jìn)口。尤其是煤炭自給率不到0.1%,幾乎全部依靠省外調(diào)入,一旦煤炭供應(yīng)緊張,將會(huì)對(duì)浙江省的電力供應(yīng)產(chǎn)生很大影響。因此,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)成為保障浙江省電力安全、穩(wěn)定供應(yīng)的當(dāng)務(wù)之急。除此之外,浙江省尚有數(shù)百萬(wàn)千瓦的高能耗、高排放的小火電機(jī)組將會(huì)逐步關(guān)停,能源結(jié)構(gòu)調(diào)整任務(wù)艱巨。
2 浙江省還沒(méi)有天然氣分布式能源項(xiàng)目
自2004年西氣東輸天然氣進(jìn)入浙江省以來(lái),浙江省天然氣市場(chǎng)需求不斷增大,但是受限于氣源的供應(yīng)量,僅僅在杭州、湖州、紹興、寧波等地區(qū)能使用管輸天然氣,其他少數(shù)地區(qū)只能使用壓縮天然氣(CNG)或液化天然氣(LNG)。目前浙江省天然氣氣源主要是西氣東輸一線、東海天然氣和川氣東送天然氣。2010~2012年,全省管輸天然氣供應(yīng)量分別為31.8×10^8m3、43×10^8m3和47.2×10^8m3。
2000年8月國(guó)家四部委(局)發(fā)布《關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》,2004年6月國(guó)務(wù)院出臺(tái)《能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃綱要》,我國(guó)部分大中城市相繼啟動(dòng)分布式能源發(fā)展計(jì)劃,先后建成了廣州大學(xué)城、上海浦東機(jī)場(chǎng)、北京中關(guān)村國(guó)際商城、北京燃?xì)饧瘓F(tuán)生產(chǎn)指揮調(diào)度中心大樓等冷熱電三聯(lián)供項(xiàng)目。由于各種原因,已建成的40多個(gè)天然氣分布式能源項(xiàng)目?jī)H有約半數(shù)在運(yùn)行,半數(shù)因電力并網(wǎng)、效益或技術(shù)等問(wèn)題處于停頓狀態(tài),我國(guó)天然氣分布式能源仍處于起步階段。
截至2012年底,浙江省天然氣發(fā)電總裝機(jī)容量為477×10^4kW。據(jù)浙江省發(fā)改委、能源局制定的《浙江省天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目搶建行動(dòng)計(jì)劃》,14個(gè)天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目將在近年內(nèi)建成投產(chǎn),總裝機(jī)容量達(dá)793×10^4kW。上述項(xiàng)目均為熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目,所發(fā)出的電力均通過(guò)公共電網(wǎng)統(tǒng)一分配使用。因此,當(dāng)前浙江省還沒(méi)有真正意義上的天然氣分布式能源系統(tǒng)投入商業(yè)運(yùn)行。
3 發(fā)展天然氣分布式能源的必要性及可行性分析
浙江省是資源小省,又是資源消耗大省,能源結(jié)構(gòu)不合理,節(jié)能減排環(huán)保壓力大,按照目前的能源利用方式,將會(huì)對(duì)未來(lái)浙江經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生阻礙。因此,浙江省必須立足現(xiàn)有能源資源,調(diào)整能源結(jié)構(gòu),提高能源利用效率,擴(kuò)大能源的綜合利用范圍。
3.1環(huán)保形勢(shì)嚴(yán)峻
據(jù)《2012年浙江省環(huán)境狀況公報(bào)》的數(shù)據(jù),2012年浙江省降水pH值年均為4.45,較2011年下降0.09;平均酸雨率為84.1%,較2011年上升1.3個(gè)百分點(diǎn)。69個(gè)縣級(jí)以上城市中有67個(gè)被酸雨覆蓋,其中屬于輕酸雨區(qū)的7個(gè),中酸雨區(qū)的37個(gè),重酸雨區(qū)的23個(gè);從降水化學(xué)組分看,降水中主要致酸物質(zhì)仍然是硫酸鹽。2012年浙江省平均霾日數(shù)為77.5天,比2011年減少38.2天;杭嘉湖地區(qū)、溫州地區(qū)霾日數(shù)較多,在100天以上;浙西南地區(qū)、舟山、臺(tái)州等地霾日數(shù)較少,在50天以下;霾的出現(xiàn)以冬季最多,春秋季次之,夏季最少。2012年全省輕微和輕度影響的霾天氣占總數(shù)的93.6%,中度影響4.9%,重度影響占1.5%。
從上述數(shù)據(jù)可知,浙江省大氣污染形勢(shì)嚴(yán)峻,環(huán)保壓力很大。要想改變浙江省的大氣環(huán)境質(zhì)量,必須對(duì)現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,提高清潔能源使用比例。大力發(fā)展天然氣分布式能源無(wú)疑是解決問(wèn)題的一個(gè)有效舉措。
3.2能源安全供應(yīng)需要
2003年北美、澳大利亞、英國(guó)和歐洲地區(qū)相繼發(fā)生的多次大停電事故,均說(shuō)明大電廠、大電網(wǎng)、超高壓的傳統(tǒng)金字塔式的供電系統(tǒng)存在難以解決的重大技術(shù)隱患,對(duì)于重要用戶(hù)難以保證供電系統(tǒng)的高度安全、穩(wěn)定和可靠性。2010年,浙江省外購(gòu)電量達(dá)到491×10^8kW·h,占全省用電量的17.4%;統(tǒng)調(diào)口徑最高購(gòu)電負(fù)荷1047×10^4kW,占全省負(fù)荷的23.0%。浙江省已基本落實(shí)的區(qū)外受電主要有三個(gè)渠道,分別是省際500kV聯(lián)絡(luò)線、特高壓直流和特高壓交流,其中皖電入浙360×10^4kW、葛滬增容96×10^4kW、三峽165×10^4kW;“十二五”后期計(jì)劃新增的區(qū)外受電為溪洛渡直流800×10^4kW、皖電東送二期332×10^4kW、寧東—浙江特高壓直流800×10^4kW。
從上述數(shù)據(jù)可以看出,浙江省外購(gòu)電力呈現(xiàn)輸送距離遠(yuǎn)、電壓高、容量大、占電力供應(yīng)比重高的特點(diǎn)。而隨著浙江省電力需求的持續(xù)快速增長(zhǎng),區(qū)外購(gòu)電將會(huì)進(jìn)一步增加,在未來(lái)一定時(shí)期內(nèi),區(qū)外購(gòu)電將是滿足浙江省用電需求的重要手段之一。因此,過(guò)高的區(qū)外受電比例,勢(shì)必將成為浙江省電力安全供應(yīng)的一大隱患。對(duì)于重要電力用戶(hù)來(lái)說(shuō),優(yōu)先發(fā)展天然氣分布式能源,能夠有效提高供需兩側(cè)的供電安全性和可靠性,同時(shí)也能改善能源結(jié)構(gòu)。
3.3氣源供應(yīng)可靠
目前,浙江省的天然氣氣源主要是西氣東輸一線、東海天然氣和川氣東送天然氣。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)一部署,到2015年,浙江省將有西一氣、東氣、西二氣、川氣、進(jìn)口LNG等氣源可供使用。預(yù)計(jì)到2015年,浙江省可爭(zhēng)取的天然氣總量將達(dá)到200×10^8m3。此外,浙江沿海擁有眾多的深水良港和條件優(yōu)越的深水岸線,臺(tái)州、溫州、舟山等地都在進(jìn)行港口、碼頭開(kāi)發(fā)建設(shè),國(guó)內(nèi)較大的能源集團(tuán)都在依托這些場(chǎng)址積極進(jìn)行海外LNG資源的引進(jìn)和接收站的前期開(kāi)發(fā)工作,這些都將為浙江省帶來(lái)可靠的氣源保障,亦將為浙江天然氣分布式能源的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
同時(shí)全球頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)以及全球LNG生產(chǎn)能力的增加,全球范圍內(nèi)的天然氣供應(yīng)充足。在我國(guó),國(guó)家能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃中,專(zhuān)門(mén)規(guī)劃了頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,計(jì)劃優(yōu)選30~50個(gè)頁(yè)巖氣遠(yuǎn)景區(qū)和50~80個(gè)有利目標(biāo)區(qū),探明可采儲(chǔ)量2000×108m3,到2015年實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣年產(chǎn)量65×108m3,到2020年實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)頁(yè)巖氣1000×108m3的目標(biāo)。頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展,必將極大地豐富我國(guó)的天然氣供應(yīng),同時(shí)也能有效降低天然氣市場(chǎng)價(jià)格,對(duì)天然氣分布式能源的發(fā)展必將起到很好的推動(dòng)作用。
3.4浙江省內(nèi)工業(yè)園區(qū)和樓宇燃煤鍋爐改造市場(chǎng)空間巨大
根據(jù)統(tǒng)計(jì),浙江省現(xiàn)有省級(jí)及以上開(kāi)發(fā)區(qū)(工業(yè)園區(qū))173家,園區(qū)內(nèi)共有工業(yè)企業(yè)9萬(wàn)多家;浙江省已投入使用的高層建筑約有15604幢,其中建筑高度在50m以上的一類(lèi)高層建筑超過(guò)8900幢,約占57%,超過(guò)100m的超高層建筑有672幢。在這些工業(yè)園區(qū)和樓宇建筑中,大部分使用的是燃煤鍋爐系統(tǒng)。隨著環(huán)保壓力的不斷增大和節(jié)能減排的逐步推進(jìn),上述區(qū)域都有改造的可能,這就預(yù)示著天然氣分布式能源系統(tǒng)在浙江省有著非常廣闊的市場(chǎng)前景。
3.5積極的政策導(dǎo)向
2014年10月18日,三部委發(fā)布《天然氣分布式能源示范項(xiàng)目實(shí)施細(xì)則》,鼓勵(lì)地方主導(dǎo)天然氣分布式能源項(xiàng)目的發(fā)展。在《浙江省“十二五”及中長(zhǎng)期能源發(fā)展規(guī)劃》中,提出“適度發(fā)展天然氣發(fā)電”,在各負(fù)荷中心規(guī)劃布局建設(shè)一批分布式冷熱電三聯(lián)供機(jī)組。這些都表明,在浙江大力發(fā)展天然氣分布式能源的有利政策因素將會(huì)逐漸趨于明朗化、細(xì)節(jié)化。
3.6豐富的管理經(jīng)驗(yàn)和人才優(yōu)勢(shì)
天然氣分布式能源站涵蓋了暖通技術(shù)、發(fā)電技術(shù)、燃?xì)饧夹g(shù)、供配電技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。人才和經(jīng)驗(yàn)是天然氣分布式能源能否順利發(fā)展的又一個(gè)重要因素。截至2012年底,浙江省已投產(chǎn)天然氣電廠9座,在建的天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目13個(gè),另有大中型燃機(jī)電廠3座。眾多的投產(chǎn)和在建天然氣能源項(xiàng)目,為浙江省天然氣分布式能源站的規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、管理積累了大量的經(jīng)驗(yàn)和人才,使天然氣分布式能源在浙江省具備了良好的發(fā)展基礎(chǔ)。
4 浙江省發(fā)展天然氣分布式能源的建議
由于天然氣分布式能源在能源系統(tǒng)中處于輔助地位,大多數(shù)人對(duì)其重要性還缺乏深刻的認(rèn)識(shí)。天然氣分布式能源在發(fā)展中存在不少問(wèn)題和障礙,包括政策、觀念、技術(shù)及市場(chǎng)等多方面。
4.1轉(zhuǎn)變觀念,局部試點(diǎn)
大電廠、大電網(wǎng)、超高壓的電源模式越來(lái)越多地被實(shí)踐證明既無(wú)法滿足用電高峰需求,同時(shí)也存在不安全隱患,2008年我國(guó)低溫雨雪冰凍災(zāi)害和近年來(lái)歐美、東南亞地區(qū)發(fā)生的大面積停電事故,正是這些弊端的最好例證。天然氣分布式能源由于靠近用戶(hù)側(cè),啟動(dòng)靈活,在出現(xiàn)突發(fā)事件時(shí)可以確保安全供電,減緩了電力供應(yīng)對(duì)集中供能系統(tǒng)的過(guò)分依賴(lài),可以作為大電網(wǎng)強(qiáng)有力的補(bǔ)充。同時(shí),從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā),可以利用天然氣分布式能源清潔環(huán)保和建設(shè)周期短的優(yōu)點(diǎn),大力推行“無(wú)燃煤區(qū)”建設(shè),強(qiáng)制對(duì)燃煤鍋爐、高污染鍋爐等實(shí)施關(guān)停。基于此,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)天然氣分布式能源系統(tǒng)的宣傳,使用戶(hù)能夠認(rèn)識(shí)到分布式能源系統(tǒng)的環(huán)保性、可靠性和安全性。
浙江省擁有眾多的制造園區(qū)、高新區(qū)、技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)以及高層建筑和大型場(chǎng)館,可以選擇幾個(gè)擁有穩(wěn)定冷、熱、電負(fù)荷用戶(hù)的區(qū)域,建設(shè)天然氣分布式能源站示范工程,通過(guò)示范工程的帶動(dòng)效應(yīng),逐步推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。
4.2提前做好規(guī)劃布局,有序推廣
天然氣是不可再生能源,當(dāng)前中國(guó)還存在天然氣供應(yīng)不足的問(wèn)題,而且隨著《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》的施行,許多地區(qū)都在壓煤(電)上氣(電),天然氣供應(yīng)緊張的局面可能會(huì)進(jìn)一步加劇,這更需要對(duì)天然氣資源進(jìn)行合理、高效的利用。
建議從全省、全局高度來(lái)統(tǒng)一提前規(guī)劃,一是要保證電源項(xiàng)目建設(shè)與電網(wǎng)規(guī)劃布局協(xié)調(diào)一致,保證電源項(xiàng)目上網(wǎng)便利;二是要做好天然氣引進(jìn)和城市管網(wǎng)、門(mén)站、高壓管道的規(guī)劃建設(shè),保證重要潛在用戶(hù)能夠順利獲取氣源供應(yīng),從而為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)大規(guī)模推廣應(yīng)用打好基礎(chǔ)。當(dāng)然,在發(fā)展過(guò)程中也不能盲目上項(xiàng)目,遍地開(kāi)花,應(yīng)該綜合考慮氣源供應(yīng)、電網(wǎng)規(guī)劃及能源需求等各方面,采取積極穩(wěn)妥、合理有序、分類(lèi)推進(jìn)的方針科學(xué)發(fā)展。
4.3簡(jiǎn)化審批程序,健全行業(yè)立法
目前天然氣分布式能源站嚴(yán)格和繁復(fù)的項(xiàng)目審批制度,阻礙了現(xiàn)實(shí)或者潛在的項(xiàng)目發(fā)展,應(yīng)進(jìn)一步簡(jiǎn)化審批制度。另外,政府應(yīng)該制訂相應(yīng)的法規(guī),把天然氣分布式能源站、電網(wǎng)公司、天然氣公司之間的各種互利、協(xié)調(diào)關(guān)系,通過(guò)立法的形式確立下來(lái),便于天然氣分布式能源站的規(guī)范運(yùn)作。
4.4采取優(yōu)惠政策,破解電價(jià)難題
我國(guó)天然氣資源少,分布不均,主要集中在西北、西南和近海地區(qū),且為滿足日益增長(zhǎng)的天然氣需求,加大了LNG的進(jìn)口力度。在我國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)未取得實(shí)質(zhì)性突破之前,昂貴的運(yùn)輸成本導(dǎo)致天然氣氣價(jià)較高,進(jìn)而造成天然氣分布式能源燃料成本較高,在電力供應(yīng)市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于冷熱電三聯(lián)供的天然氣分布式能源,電網(wǎng)收購(gòu)余量電力的價(jià)格政策不明確,無(wú)法保證享受峰谷差價(jià)。相比現(xiàn)行未計(jì)入環(huán)境成本的常規(guī)電源的上網(wǎng)價(jià)格,天然氣分布式能源缺乏足夠的競(jìng)爭(zhēng)力,如何確定上網(wǎng)電價(jià)將極大地影響天然氣分布式能源的發(fā)展。
因此,政府應(yīng)充分考慮天然氣分布式能源的環(huán)境效益,給予各種優(yōu)惠政策,扶持天然氣分布式能源行業(yè)發(fā)展,包括提供裝機(jī)補(bǔ)貼、實(shí)行天然氣差別供應(yīng)價(jià)格、對(duì)天然氣分布式供能系統(tǒng)的進(jìn)口自用設(shè)備給予稅收減免等[6]。除此之外,為順利推動(dòng)天然氣分布式能源的發(fā)展,可進(jìn)一步考慮對(duì)被替代而釋放的環(huán)保排放容量和煤炭消費(fèi)容量實(shí)行上市交易。
4.5做好天然氣資源拓展和儲(chǔ)備
據(jù)《2010-2015年中國(guó)燃?xì)庑袠I(yè)現(xiàn)狀分析及市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)調(diào)研報(bào)告》預(yù)測(cè),2015年全國(guó)天然氣需求量將達(dá)到1600×10^8m3,按國(guó)內(nèi)供應(yīng)1200×10^8m3計(jì)算,缺口達(dá)400×10^8m3,2020年國(guó)內(nèi)需求缺口可能達(dá)到800×10^8m3。至2015年,浙江省氣電裝機(jī)容量將達(dá)到1300×10^4kW,天然氣的需求量將會(huì)不斷增大。為了促進(jìn)天然氣分布式能源行業(yè)的健康發(fā)展,規(guī)避未來(lái)天然氣供應(yīng)不足的風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)上游供氣方的合作,建立長(zhǎng)期、穩(wěn)定的供氣合作模式;加快建設(shè)寧波、溫州、臺(tái)州、舟山等地的LNG接收站;緊密跟蹤國(guó)際天然氣市場(chǎng)變化形勢(shì),拓展海外天然氣市場(chǎng),積極介入上游天然氣資源開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,多渠道掌控天然氣資源,提高天然氣供應(yīng)保障能力。
5 總結(jié)
在浙江省發(fā)展天然氣分布式能源具有比較成熟的條件,隨著省級(jí)天然氣管網(wǎng)建設(shè)的不斷推進(jìn),天然氣管道陸續(xù)投入運(yùn)行,城市天然氣管網(wǎng)逐步完善,天然氣分布式能源的發(fā)展已具備可行性。尤其是在一些供熱需求量較大、較集中且環(huán)保要求較高的地區(qū),可以大力推進(jìn)天然氣分布式能源系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè),甚至在某些重點(diǎn)區(qū)域替代原有的燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目。
責(zé)任編輯: 李穎