能源的未來：分布式能源

1、能源的未來：分布式能源Distributed Energy Resources能源經(jīng)濟12 馬健何為分布式能源？國際分布式能源聯(lián)盟（WADE）對分布式能源定義為：安裝在用戶端的高效冷/熱電聯(lián)供系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠在消費地點（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)場端可再生能源系統(tǒng)包括利用現(xiàn)場廢氣、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，重點之一就是對能源的需求；OilNatural GasCoalNuclearHydroOther renewablesSolarWindGeo Biomass以天然氣為燃料，通過燃氣內燃機或燃氣輪機等設備充分燃燒天然氣

2、進行發(fā)電，同時回收發(fā)電過程中所產(chǎn)生的蒸汽或燃氣中的余熱，為企業(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電負荷天然氣氣燃氣內氣內燃機余熱鍋爐熱鍋爐集汽缸缸套水換熱換熱器電電空調調冷負負荷蒸汽溴溴機天然氣氣燃氣內氣內燃機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)供等方式實現(xiàn)能源的梯級利用梯級利用，能源綜合利用效率在利用效率在70%以上以上，實現(xiàn)天然氣的高效、階梯式利用。2.天然氣分布式能源的特點在能源利用負荷中心就近實現(xiàn)能源供應的現(xiàn)代供應方式，可減少輸變電線路和設備，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)化能源結構，實現(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)濟效益好等優(yōu)點，且燃氣電廠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利用率達85%左右左右整體能源整體能源損失損失約約20%燃料運輸車燃料運輸車天然氣管網(wǎng)天然氣管網(wǎng)LNG儲氣罐儲氣罐工廠等用能單位工廠等用能單位用戶區(qū)域內的用戶區(qū)域內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3.國家對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)展熱能梯級利用技術，熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)技術和熱、電、煤氣三聯(lián)供技術，提高熱能綜合利用率。國家能源局關于對國家能源局關于對發(fā)展天然氣分布式能源的指導意見發(fā)

5、展天然氣分布式能源的指導意見征求意見函征求意見函提出：到2011年擬建設1000個天然氣分布式能源項目；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)，裝機容量達到5000萬千瓦，并擬建設10個左右各類典型特征的分布式能源示范區(qū)域。隨著社會的發(fā)展以及能源價格高漲，環(huán)保意識的增強，電力不足現(xiàn)狀，對能源供應安定性的要求提高等因素，如何提高能源應用，再次提到日程，于2011年10月發(fā)布關關于發(fā)展天然氣分布式能源的指導意見于發(fā)展天然氣分布式能源的指導意見，指明為提高能源利用效率，促進結構調整和節(jié)能減排，應推動天然氣分布式能源有序發(fā)展，并著重強調冷熱電三聯(lián)產(chǎn)項目應重點發(fā)展，明確相應設備國產(chǎn)化率。2

6、012年10月14日，中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會令，第15號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，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個左右天然氣分布式能源項目。這意味著天然氣分布式能源已成為中國能源戰(zhàn)略的關鍵一環(huán)，對調整能源結構、解決當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“促進分布式電源并網(wǎng)新聞發(fā)布會”，向社會發(fā)布關于做好分布式電源并網(wǎng)服務工作的意見，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接入電網(wǎng)，且單個并網(wǎng)點總裝機容量不超過6兆瓦的發(fā)電項目。包括太陽能、天然氣、生物質能、風能、地熱能、海洋能、資源綜合利用發(fā)電等類型。國家電網(wǎng)公司承諾隨時提供并網(wǎng)相關問題咨詢服務，明確并網(wǎng)申請受理、接入系統(tǒng)方案制訂、接入系統(tǒng)工程設計審查、計量裝置安裝、合同和協(xié)議簽署、并網(wǎng)驗收和并網(wǎng)調試、政府補助計量和結算服務中，不收取任何服務費用。根據(jù)意見，從項目業(yè)主提出申請到并網(wǎng)運行，只需60天。3. 分布式能源的政策支持上海市于2008年出臺了分布式供能系統(tǒng)和燃氣空調發(fā)展專項扶持辦法，對分布式供能系統(tǒng)和燃氣空調項目單位給予一定的設備投資補貼。近期

8、上海市發(fā)出了上海市天然氣分布式供能系統(tǒng)和燃氣空調發(fā)展專項扶持辦法（征求意見稿）。扶持辦法指出，2013年至2015年上海市安排節(jié)能減排專項資金，對上海市范圍內醫(yī)院、賓館、大型商場、商務樓宇、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)、商務區(qū)等園區(qū)建成并投入使用，單機規(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)項目和燃氣空調項目進行補貼，補貼標準為3000元-4000元/千瓦。扶持辦法同時規(guī)定，年平均能源綜合利用率在70%以上、年利用小時在2000小時以上的區(qū)域性分布式供能項目，其上網(wǎng)電價在本市燃煤電廠上網(wǎng)標桿電價的基礎上給予不低于0.25元/千瓦

9、時的價格補貼；其余的區(qū)域性分布式供能項目，其上網(wǎng)電價按照本市燃煤電廠上網(wǎng)標桿電價執(zhí)行。北京地區(qū)：北京市關于鼓勵發(fā)展天然氣分布式能源系統(tǒng)實施意見（試行）中，明確了北京地區(qū)關于對分布式能源項目的支持政策：1、并網(wǎng)支持：市電力公司對于總裝機容量在500千瓦及以下天然氣分布式能源項目免收電力系統(tǒng)備用容量費，總裝機容量在500千瓦以上的天然氣分布式能源項目，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。2、燃氣優(yōu)惠：燃氣供應企業(yè)負責將燃氣管線修至用戶單位規(guī)劃紅線，并按照發(fā)電機組耗氣量下浮0.2元/m的燃氣價格結算。3、稅收優(yōu)惠：對于符合要求的項目，可享受相關稅收優(yōu)惠政策。對于需進口自用

10、的設備，符合國家產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄（2011年本），經(jīng)批準可予免征關稅。4、補貼：對于符合標準的分布式能源項目，每千瓦補貼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)主要針對樓宇單一類型的用戶，建筑規(guī)模相對較小，系統(tǒng)比較簡單，用戶的用能特點和規(guī)律差異不大。由于用戶的負荷隨季節(jié)和工作生活規(guī)律而變化，這類聯(lián)供系統(tǒng)的運行應能實時跟蹤負荷的變化，對系統(tǒng)全工況性能要求較高。這類聯(lián)供系統(tǒng)目前應用數(shù)量最多，建筑面積在一般在幾十萬平米以內，用戶類型包括辦公樓、商場、酒店、醫(yī)院、學校、居民

11、樓等等。在樓宇型系統(tǒng)中，燃氣內燃機發(fā)電機組得到廣泛的應用。4.分布式能源系統(tǒng)的分類發(fā)電機發(fā)電機排氣電力負荷 補燃天然氣缸套水內燃機內燃機燃氣內燃機燃氣內燃機空氣天然氣余熱煙氣熱水負荷采暖負荷制冷負荷4.分布式能源系統(tǒng)的分類余熱回收設備余熱回收設備區(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)域內多種功能建筑構成的建筑群，建筑群各組成部分的能量需求有顯著差異，不同功能建筑的負荷種類、用能規(guī)律、負荷曲線都有所不同。負荷分析時需要以“同時使用系數(shù)”考慮不同功能建筑負荷變化的不同步。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，廣泛應用較大功率的燃氣內燃機和各種型號的燃氣輪機發(fā)電機

12、組，可采用多臺機組并聯(lián)或若干能源站組成的微網(wǎng)。區(qū)域型用戶包括商務區(qū)（含商場、酒店、辦公等）、金融區(qū)（金融中心、辦公等）、機場、火車站、大學、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渦輪渦輪發(fā)電機發(fā)電機空氣余熱煙氣排氣電力負荷熱水負荷采暖負荷制冷負荷天然氣 補燃天然氣燃氣輪機燃氣輪機余熱回收設備余熱回收設備4.分布式能源系統(tǒng)的分類分布式能源系統(tǒng)投產(chǎn)運營后的維護與保養(yǎng)分布式能源系統(tǒng)投產(chǎn)運營后的維護與保養(yǎng)地點地點項目項目內容內容用戶終端用戶終端日常運行不需要額外投入專門的人力成本，負責酒店整體的設備巡檢/維護人員可以在日常工作中同時兼顧。日常維護不需要額外投入專人維護，負責酒店整體的設備巡檢/維護人員可以在日常工作中同時兼顧。設備監(jiān)控酒店總控室可以對設備運轉情況及各項數(shù)據(jù)實施自動化監(jiān)控。設備廠家設備廠家設備監(jiān)控可以通過專用電話線對設備運轉情況進行遠程監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異常會及時派遣維修人員進行檢修。定期維護定期有專業(yè)維保人員赴用戶終端現(xiàn)場進行設備點檢，維保。定期維修在運行規(guī)定小時后實施大型維修、保養(yǎng)等工作。使用分布式能源系統(tǒng)的成功案例電力負荷電力負荷：燃氣內燃發(fā)電機機端輸出電壓0.4kV，發(fā)出電力聯(lián)入酒店變電所0.4kV低壓母線，發(fā)電機與市電并聯(lián)運行。為保證發(fā)電機不向電網(wǎng)返送電，在電網(wǎng)0.4kV進線端合適位置設逆功率保護裝置。熱負荷