探讨我国天然气分布式能源发展制约因素及对策
2020-05-28张辉
张辉
摘 要:天然气几乎不含硫、粉尘及其他有害物质,密度小于空气,不易积聚成爆炸性气体,是一种非常安全且清洁的能源。本文阐述了天然气分布式能源发展的重要意义,结合对天然气认识不到位、对传统化石能源行业产生冲击等制约因素,提出加强统筹规划、引导产业发展、完善法规建设、构建技术标准等天然气分布式能源发展的有效对策,希望加快进展角度,使天然气早日获得广泛应用。
关键词:天然气;分布式能源 ;发展制约因素;构建技术标准
分布式能源是指在用户端广泛分布的能源综合利用系统,分为一次能源和二次能源,其中一次能源以气态燃料为主,配以可再生能源;二次能源以客户端分布的热电冷数值联产为主,配以其他形式的中央能源供应系统,最终目的是建立能源梯级利用体系,从而满足用户的不同需求。实现分布式能源发展不仅能够减少运输过程中的损耗,还可以有效提高能源利用的安全性和灵活性。
1 天然气分布式能源发展的重要意义
天然气的主要成分为甲烷,是一种高度清洁的能源,目前我国重点战略之一的“西气东送”工程即是将西部地区丰富的天然气资源通过管道形式传输到东部发达地区,满足东部需求的同时,还能够带动西部的发展。然而在运输过程中,经常出现能源损耗(如挥发、泄漏等)。现代环保理念中对资源的认知存在两个方面:一是提高资源的使用率,如保证天然气、石油、煤炭等燃烧充分,尽量降低二氧化碳和其他污染物质的产生数量;二是减少不必要的损耗,珍惜来之不易的资源。
基于此,很多国家重点开发针对于“集中形式”的“分布式”能源,即在某一地区建立天然气能源负荷中心,满足城市或工业园区的能源消耗。其中,作为能源的主要消耗者(城市居民、能源消耗型企业等),与该中心距离较近且对能源供应提出了较高的要求。能源负荷中心基于用户端的需求,因地制宜、量体裁衣,确定合适的规模,实现“就近应用、降低冷热损耗”的传输过程,进而提供可靠的天然气供应。此外,建立天然气分布式能源供应体系,能够大量降低跨区域能源输送成本,无论是能源企业还是用户,均能获得实惠[1]。
2 我国天然气分布式能源发展的制约因素
国外的天然气分布式能源供应体系已经发展了多年,而在国内则刚刚起步,2011年,发改委联合其他部门颁布了《关于发展天然气分布式能源的指导意见》,天然气分布式能源正式进入公众视线。当前的主要制约因素如下:第一,虽然对天然气耳熟能详,稍有常识的人即可准确说出其主要成分及相对于煤炭、石油等传统化石能源的优点,但如何应用仍然缺乏统一的认识。第二,传统化石能源应用了多年,大规模开发天然气分布式能源势必对这些传统能源行业造成冲击,如何平衡各方利益,解决矛盾应该进行全盘考量。第三,推行天然气分布式能源,在全国范围内广泛建设能源负荷中心,很多地区的建设方案需要进行大规模调整,如何有条不紊地进行,也需要进行系统研究。
3 提高我国天然气分布式能源发展水平的有效对策
3.1 加强统筹规划,引导产业发展
在社会主义制度下,为了提高天然气分布式能源发展水平,政府部门必须起到带头作用。首先,由国家发改委和能源主管部门牵头,组织国内大型国有能源企业举行宣讲会,明确天然气分布式能源发展的重要意义,收集各方意见之后,从宏观层面加强统筹规划,形成指导性意见。其次,结合美国等西方国家天然气分布式能源发展的成功经验,对能源负荷中心的建立、周边设施搭配等问题进行总结,制定出参考资料之后,可以在一些符合条件且具有意愿的地区开展试点工程,进一步论证该产业发展的可行性。最后,地方政府及资源企业应该深入解读国家有关政策,根据地方实际情况,做出整体规划。目前广泛存在的情况是,社会各界对分布式能源的认知水平较低,因此将之作为一种新的能源产业发展模式,面向社会宣传的同时,还可以与广大高校开展战略合作,为即将到来的大规模天然气分布式能源发展培养大批人才,既促进了产业发展,又能在一定程度上解决大学生就业难的问题。
3.2 完善法规建设,突破体制障碍
能源是21世纪发展的核心内容,任何国家在发展能源产业的过程中,均需要及时发现法律法规中的漏洞并及时整改,进而使能源得到充分利用。在社会主义制度下,天然气分布式能源模式的发展很可能与体制及相关法律产生冲突。比如我国的电力公司大多为国有企业,在电力资源市场长时间处于垄断状态。而分布式能源负荷中心投入使用之后,对通过天然气转化而来的电能应该采取何种支配方式、融合进国家电网还是作为独立机构开展自主销售,在法律上缺乏明确规定。此外,天然气分布式能源供应模式在市场中究竟充当何种角色、对市场现行制度造成何种程度的冲击均为未知数,一旦与体制格格不入,应该如何平息矛盾?基于此,相关部门应该开展深入调查,无论是《民法》还是《电力法》,需要对其中的一些条款进行修订。比如现行的规则是“一个供电营业区不允许出现两个及以上的供电主体”[2],此项规定并不符合社会主义市场经济的竞争内涵,因此应该及时调整,鼓励合理的竞争,同时也能使促进大型国企加快改革步伐,跟上时代发展的脚步。
3.3 构建技术标准,指导规范建设
构建天然气分布式能源供应体系标准,是指对关键部位、系统设计、设备制造、运行与维护等环节的参数指标和操作要求进行规范,进而使能源负荷中心能够满足周边用户的需求。首先,该标准成功构建之后,具备指导意义,使后续开展的工程建设有所依据。创立天然气分布式能源体系的本意是降低运输过程中的资源损耗程度、提升利用率。在建设过程中,应该充分考虑节能计算标准、冷热负荷监控设施、损耗率等关键数据。其次,在试运行阶段,将相关参数与现行的天然气供应网络、供电网络的稳定运行参数进行全方位对比,找出不足之处并及时改进,避免出现能源损耗更大、用电成本更高等较为尴尬的现象。最后,虽然美国等西方国家的天然气分布式能源发展已经形成了规模且较为完善,对我国相关产业的发展确实具备一定的指导意义,但在国情、制度以及文化均有较大差异的情况下,相关参与方应该以“引进--参考--融合--建设--运行--调整--完善”的方针开展规划实施工作,使之真正服务于国家发展。
3.4 实现技术革新,降低运营成本
在天然气分布式能源发展的初级阶段,很多重要技术需要从国外引进。此种发展模式已经在我国多个行业广泛运用。如三峡工程左岸建设14台机组的招标过程中,三峡集团设定了全面引进技术的条款,其中两台机组必须由中方人員独立自主研制成功,且实际性能应该与外方提供的设备趋于一致。对于天然气分布式能源,国内资源企业同样应该设置此种技术引进条款(如燃气轮机技术、高效储能技术),引入之后,在日常运行过程中加大科研投入,剖析原理并进行针对性改良,突破瓶颈,最终实现技术革新。此举在有效降低运营成本的同时,还能使我国能源行业和科研人员掌握一手资料,在后期可以进行技术输出,从而弥补初期的投入[3]。此外,还应该重视天然气分布式能源供应体系的管理工作,目前绝大部分工作人员处于边工作边学习的状态中,应该采用一切有效手段,刺激其积极性,总结出独有的天然气分布式能源管理方法。
4 结语
天然气分布式能源发展注重资源和环境效益,采用最先进的能源转换技术,大幅度降低污染物的排放的同时,使二氧化碳等温室气体分散化,有助于植物吸收,从而维持人与自然的和谐统一。开展分布式能源发展的过程中,还可以充分结合现代化信息技术,运用智能软件随时监控天然气的使用过程,实行精确化管理,进而不断提高资源有效使用率。
参考文献:
[1]刘霞,胡俊强,张维.发展工业园区域型天然气分布式能源的重要影响因素分析[J].低碳世界,2019,9(12):60-61.
[2]吴晓清,叶彩花,王根军,等.美国天然气分布式能源发展的影响因素分析及借鉴[J].环境保护,2018,46(02):71-75.
[3]胡紫阳.天然气分布式能源发展面临多项制约[N].中国石油报,2017-03-21.