天然气分布式能源研究报告_天然气分布式能源综述

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天然气分布式能源研究报告

一、天然气分布式能源简介

分布式能源系统是相对于传统的集中式供能的能源系统而言，传统的集中式供能系统采用大容量设备、集中生产，然后通过专门的输送设施（大电网、大热网等）将各种能量输送到较大范围的众多用户；而分布式能源系统则是直接面向用户，按用户的需求就地生产并供应能量，具有多种功能，可满足多重目标的中小型能源转换利用系统。国家发改委能源局在《关于分布式能源系统有关问题的报告》中的官方定义认为，分布式能源是利用小型设备向用户提供能源供应的新的能源利用方式，目前分布式能源大多数以天然气为主。

天然气分布式能源，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，综合能源利用效率达到70%以上，并在负荷中心就近实现能源供应及现代能源供应方式，是天然气高效利用的重要方式。

工艺流程：通过冷、热、电三联供技术，利用先进的燃气轮机或燃气内燃机燃烧洁净的天然气发电，再对做功后的余热进一步回收，用来发电、制冷、供暖和生活热水，从而实现对能源的梯级利用，能够提高能源利用效率至80%-90%。系统设备：小型燃气轮机，余热锅炉，蒸汽溴化锂空调机组，余热溴化锂空调机组等。

适用地区及用户：医院、大学、机关、宾馆、饭店、商业中心、高档写字楼、社区和工厂等能源消费量大且集中的地区，以及对供电安全要求较高的单位。这些用户组织性强，便于集中控制和管理，有利于资金回收。用电、用冷（热）负荷非常集中，时间长，单位面积负荷大。

系统方案：燃气--蒸汽联合循环热电联产方案（燃气轮机--余热锅炉--蒸汽溴化锂吸收式空调机方案），由燃气轮机首先利用天然气发电，将烟气中的余热通过余热锅炉回收转换成蒸汽利用，冬季依靠热交换器转换热水采暖，夏季依靠蒸汽溴化锂吸收式空调机制冷。

燃气轮机--余热/直燃溴化锂吸收式空调机联合循环方案，由燃气轮机首先利用天然气发电，不同的是将烟气中的余热直接通过余热/直燃溴化锂吸收式空调机收转利用，冬季转换热水采暖，夏季转换冷水制冷。节省了锅炉系统和化学

水系统等，安全性、经济性较好。单机容量较大的燃气轮机烟气余热锅炉产生的蒸汽还可冲动汽轮机发电。

二、国家支持天然气分布式能源发展的原因

1、天然气具有高效利用的效益

根据国家“十二五”能源规划，到2015年天然气消耗增加到2600亿m3/a，占一次能源8%以上。这相当于每年增加300亿m3/a，约合0.39亿当量标煤/a，但我国的工业化和城市化每年会增加1亿多当量标煤/a的能源需求。如采用天然气分布式能源，能源利用率可增加一倍以上，即能够替代相当于0.8亿当量标煤/a的煤炭。这样，从2011年到2020年，随着这种替代的持续增长，中国煤炭的年增消耗量将会逐年减少。

2、可成为电网调峰的主力

由于天然气分布式能源项目只需要少量投资便可建成，为周边提供冷热电的同时还可以为电网调峰。如果配合电网建设规划有计划的大规模发展天然气分布式能源，完全可以取代大部分大型调峰电厂，节省大量投资，有效地降低电网的运行成本。

3、可增强供电安全性

天然气输送不受气候的影响，而且一定程度上可以就地储存，因此城市或区域配有一定规模天然气分布式能源供电系统具有更高的安全性。电力专家认为，一个城市，特别是大城市，为保证其供电系统的安全性，自发电能力至少应超过25%。因此只有大力发展天然气分布式能源才是最好的选择。

4、节约资金、利于环保

无输配电损耗，节约了变电设备和电网建设费用。减少了输热损失和热网费用。就近供电减少了大容量远距离高压输电线的建设，不仅减少了高压输电线的电磁污染，也减少了高压输电线的征地面积和线路走廊及线路上树木的砍伐，利于环保。

三、中石化发展天然气分布式能源项目的迫切性

1、紧跟国内外分布式能源建设步伐的需要

目前，美国已有6000多座分布式能源站。日本在2000 年已经有分布式能源项目共1413个，总容量2212 MW。据1997年资料统计，欧盟拥有9000多台

分布式热电联产机组，占欧洲发电总装机容量的13%。

与发达国家相比,我国的分布式能源发展比较落后,但随着上海浦东机场项目(4MW)、广州大学城项目(150MW)、北京燃气集团大楼项目(1.2MW)；北京火车南站项目(3MW)等天然气分布式能源项目的成功运行，分布式能源的发展越来越受到关注和重视。

目前，中国石化尚未有天然气分布式能源发展部署。

2、紧随国家政策导向的需要

2010年4月，国家能源局下发了《国家能源局关于对〈发展天然气分布式能源的指导意见〉征求意见的函》，明确提出：到2011年拟建设1000个天然气分布式能源项目；到2020年，在全国规模以上城市推广使用分布式能源系统，装机容量达到5000万千瓦，并拟建设10个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。

2010年7月，国家能源局油气司司长张玉清在 “2010中国分布式能源研讨会”上表示：“要通过分布式能源示范工程，政府和企业共同努力打破行业界限，逐步完善行业标准规范，出台鼓励政策，为天然气分布式能源发展创造良好环境。”

除此之外，国家还将在财税和金融等方面专门出台相关的扶持政策，并考虑在电价补贴、接入系统投资、节能奖励等方面给予优惠政策，制定和完善行业技术标准和并网运行管理体系，从而推动分布式能源建设。

随着有关扶持政策的有序推出，可以预见我国的分布式能源即将进入规模实施阶段。

3、抢占市场的需要

对于天然气分布式能源面临快速增长的商机，国家电力、石油、燃气、热力等能源行业的龙头企业都制定了相关规划，积极筹建试点项日。中国华电集团新能源公司已有几十个项目在开发。中国广东核电集团，已成立了中广核节能产业发展有限公司，计划在近年内在分布式能源项目上投资100亿元；中国南方电网也成立了旨在投资分布式能源的节能服务公司、重庆燃气集团已与法国苏伊士公司合资成立了重庆中法能源服务公司、中海油的新能源公司也正在积极准备大规模进军天然气分布式能源市场。

四、山东LNG项目开展分布式能源项目的可行性

1、山东省具备建设分布式能源的地域条件

山东LNG项目建成后，天然气将通过管网输送至胶州、日照、临沂等地，这些地方人口密集，工厂、医院很多，且日照、临沂正在建设大学城、高新区等根据分布式能源的用户特点，这些地方具备建设分布式能源的地域条件。

2、积极响应国家政策，获得批复相对容易

我国政府明确承诺在2020年碳减排降低40%～45%的目标，作为能源消费大省，山东省的能源消费结构一直以原煤和原油为主，天然气消费仅占一次能源消费总量的1%左右。天然气分布式能源作为高效、环保的利用方式，有利于调整山东省能源结构，也同时有利于国家实现节能减排目标，随着相关扶持政策的陆续推出，天然气分布式能源必将作为亮点受到山东省及国家政府部门的支持。

3、天然气分布式能源站是天然气市场最有力的开拓

山东省天然气市场潜力很大，中国石化山东LNG项目将于2014年9月建成投产，中石油泰安-青岛-威海天然气管道也于2009年开工，中海油也在筹划在山东建设LNG项目，大家纷纷抢滩山东市场，竞争激烈。

因天然气分布式能源站效率高、经济效益好、资金密度相对较低、容易上马，故天然气分布式能源站将会是天然气市场最有力的开拓。可以说，天然气分布式能源站的发展速度，将决定着天然气市场发育的进程。

4、将切入电力行业，带动相关产业发展，培养一批人才。

山东LNG项目发展天然气分布式能源，具有良好的气源保障，同时能够将电力与热力、制冷等技术结合，带动相应设备制造技术的引进、消化、吸收和创新，培养一批天然气分布式能源建设的专门人才。

五、分布式能源项目建设开发流程

分布式能源项目建设前期要经过项目开发区域选择、区域规划调查、市场调查、与政府部门签订协议及相关手续的审批等。

在开发区域的选择上，应选择在经济发达、能源品质要求高且我项目天然气输送所及的城市，如山东LNG项目可选择青岛西海岸新区项目、日照大学城项目等。

同时，也可以采用自产自消的形式，即在山东LNG项目建设天然气分布式能

源站，为项目提供良好的用电、暖、冷保障。

六、目前存在的困难

目前，发展分布式能源系统的发展还存在着不少困难，其中包括了技术、经济及市场等方面的障碍，但最主要的障碍还在制度和政策层面。

以目前的技术，中国石化发展分布式能源在电网连接、电网安全、供电质量等方面可能存在一定的技术困难。

在市场和经济方面，尽管发展前景光明，但分布式能源系统在目前还离不开政府阶段性的扶持和政策倾斜，但地方政府对其支持力度和补贴力度不够，同时分布式能源的大规模发展也可能会导致相关设备价格上涨，也影响到项目的投资和回报。

在体制上，我国的发电由几家大的电力集团所主导，而电网更是被两家规模巨大的电网公司所强力垄断。出于利益考虑，这些垄断性集团也许并不热衷于分布式能源的发展，在客观上会阻碍分布式能源系统的发展。

在政策法规方面，分布式能源系统的界定和鼓励政策并非太清晰。