推广燃气分布式能源 开创节能减排新局面

董馨 陈斌 白一 乔丽洁

摘 要：本文在介绍燃气分布式能源的基本概念的基础上，强调了燃气分布式能源在优化能源结构、提高供能安全、促进智慧能源发展、节能减排等方面的优势。基于当前气源保障重组、技术成熟度高和市场接受程度充分等条件的具备，鼓励相应用能单位推广燃气分布式能源，开创节能减排新局面。

关键词：燃气分布式能源；能源综合利用率；气源保障；节能减排

燃气分布式能源是指利用天然气为燃料，通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用，在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式。这是提升天然气利用效率和系统效率的重要方式，综合能源利用效率可高达70%以上。燃气分布式能源是目前世界上天然气最高效的利用方式之一。

与传统的集中式能源系统相比，燃气分布式能源具有能源利用率高、减排效果显著、优化能源结构、提高供能安全性等优点，在发达国家得到广泛应用。丹麦是世界上能源利用率最高的国家，其几乎所有的燃气供热设施均采用分布式能源方式。

在当前节能减排压力加大、天然气供给能力迅速增强、煤改气步伐加快的能源革命新常态下，发展燃气分布式能源具有重要的现实意义。

1 发展燃气分布式能源的意义

1.1 提高能源综合利用率、改善空气质量

传统燃气锅炉供热方式将燃烧温度在2000℃左右的高品质能源天然气能源直接转化成90℃左右的热水——这是非常浪费的能源利用方式。燃气分布式能源先燃烧天然气产生高品质的电能，并对发电后的余热充分回收和利用，并减少了能源长距离输送损失，与传统集中供电加分散燃气锅炉供热的能源利用方式相比可提高能源综合利用率30%-40%，节约大量一次能源，还大幅度降低了二氧化碳的排放。

以中石油创新基地数据中心分布式能源项目为例：项目发电装机容量1.6万kW，供热、制冷容量约2.2万kW，每年替代标煤3.49万吨，减排二氧化碳6.18万吨，节能减排效果非常显著。

1.2 优化能源结构、实现燃气电力双重削峰填谷

在当前和今后一个时期之内，国家能源战略的重要目标之一是降低煤炭占一次能源的比例。天然气这种能源形式，逐渐展现出资源量提高、输送损耗低、分布广泛、经济性高、清洁环保等特点，决定了燃气分布式能源具备大发展条件，是优化能源结构、规模化替代煤炭最佳选择。

我国电力和天然气需求快速提高，但负荷时间分布极不均衡，昼夜和夏冬季节峰谷差别很大。为了保障尖峰时段的有效供给，电力系统建设了大量调峰电廠，天然气主要靠在负荷区域增加储气装置来调节，这使得能源基础设施投入巨大但利用率却偏低。以北京为例，夏季尖峰电力负荷已经将近1800万kW，其中约40%为空调负荷，2%的尖峰负荷每年只出现约10小时；而天然气由于冬季大量使用燃气锅炉采暖使得天然气冬夏季用气峰谷差可达10倍，夏季天然气使用量非常低。燃气分布式能源不仅能源利用率高，且夏季使用天然气发电、供冷和供生活热水，大大提高了天然气设施的利用率，同时降低了电力峰值，优化了城市能源结构。可以为北京市减少天然气、电力调峰设施投资高达数百亿元。

1.3 保障能源安全

我国能源资源与需求存在逆向分布的基本格局。从而导致在大规模集中电力生产，远距离输送之外，还不得不在能源负荷中心建设一批支撑性电源，以确保可靠、稳定和安全的电力供给。如果将天然气调峰发电与冷热电联供结合起来，在发挥电力调峰功能的同时，梯级利用热能供热供冷，可以进一步提高能源供应的安全性。

1.4 耦合可再生能源促进智慧能源发展

为了兑现政府所做的到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放要比2005年下降40%-45%的承诺，可再生能源在一次能源消费中的比例势必将大幅提高，到2020年将占到15%。燃气分布式能源启停方便、运行调节灵活，并且与可再生能源耦合使用可以有效解决可再生能源不连续、不稳定的问题。大力发展燃气分布式能源可以促进可再生能源的发展，同时燃气分布式能源可以实

现气、电、冷、热多种能源的转换，以其为核心的多能源耦合系统可以实现系统自我调节、自我平衡是构建智能能源网络的支撑性技术。

2 燃气分布式能源国内外发展状况

燃气分布式能源在国外有40多年的历史，在美国、日本、丹麦、荷兰等很多国家均得到大力发展和推广。美国已建成燃气分布式能源项目7000余座；在2020年之前，美国50%的新建商业建筑和学校将采用分布式能源，15%的已建商业建筑和学校将改建为分布式能源。丹麦是能源利用效率最高的国家，其分布式能源项目在电力系统总装机中的比重已超过60%；锅炉房在制热的同时也都发电，充分实现了能源的梯级利用。

随着国家对环境污染治理力度不断加大，能源革命的进一步深化，天然气价格实现了并轨、电力体制改革提速。去年国家下发了《燃气分布式能源示范项目实施细则》。上海、长沙、青岛等城市均发布了燃气分布式能源的鼓励政策。

北京、上海、广州、长沙等地均建成了一批示范项目，其中包北京中石油数据中心、APEC日出东方酒店、上海迪斯尼、长沙黄花机场等项目为大规模发展燃气分布式能源打下了良好的技术基础，积累了宝贵的工程经验和商业运营经验。

3 发展分布式能源条件具备、时机成熟

燃气分布式能源的发展主要取决于气源保障程度、技术成熟度和市场推广接受程度等几个方面。

3.1 气源保障

我国天然气供给能力迅速增强。我国天然气的主要供给渠道为：国内气田开采、国内煤层气开采、国内页岩气开采、国外天然气管道进口、国外液化气船运进口。未来5年我国燃气供给量可望年均增长14%，到2020年将达到4000亿立方米，相当于5.3亿吨标准煤，可占一次能源的11%，未来5年将是我国天然气生产规模大幅扩张期，为燃气分布式能源发展提供了有利条件。

3.2 示范项目推进、技术逐步成熟

目前我国已有相当一批示范项目建成并投入使用，初步验证了燃气分布式能源在技术和商务方面的可行性，相关一批工程建设和运行规范标准也逐步出台，为我国全面加快燃气分布式能源的发展积累了经验。分布式能源的一些关键设备制造，如燃气轮机和燃气内燃机也在国内建立了一批合资合作生产厂，降低了机组造价。随着燃气分布式能源的规模化发展，相关设备的造价和运维费用会进一步下降，为行业快速发展打下良好的基础。

3.3 市场接受程度逐步提高

随着节能减排的力度增大，各地对清洁能源的需求迅速增加，京津冀、长三角、珠三角等地纷纷出台煤改气政策。《中共中央、国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》（中发[2015]9号）拉开了电力体制改革的序幕，鼓励专业能源公司售电，在一定程度上实现电力输配的分离，促进区域燃气分布式能源的发展。以燃气分布式能源为核心的区域智慧能源系统将成为我国工业技术开发区和城镇建设能源系统的最佳选择。越来越多的工业园区和城市功能区选择燃气分布式能源作为主要供能方式。

4 总结

综上所述，燃气分布式能源在能源利用率高、减排效果显著、优化能源结构、提高供能安全性等方面的优势凸显，发展条件已出现规模，因此需要重视燃气分布式能源产业的发展，按照“政策主导、企业主体、规划先行、市场导入、试点先行”的原则，纳入能源规划，完善产业政策，进一步推广燃气分布式能源的发展与应用。

参考文献：

[1]罗健，余学海，张占锁，廖海燕，赵华.燃气分布式能源发展前景及经济性分析[J].燃气轮机技术，2012年3月.

[2]戴庆忠.低碳经济风生水起产业拓展审时度势——燃气分布式能源系统[J].东方电机，2012年6月.

作者简介：

董馨，女，经济学硕士，中级经济师，技术主管，研究方向：经济管理。