摘要：發(fā)展燃氣分布式能源，首先要考慮的是節(jié)能、提高能源利用率，改善環(huán)境質(zhì)量，而不能光考慮增加電力供應(yīng)，擴大裝機容量。國外的經(jīng)驗，國內(nèi)的研究成果和工程實踐說明在發(fā)展燃氣分布式能源中應(yīng)大、中、小并舉。

關(guān)鍵詞： 燃氣分布式能源 節(jié)能

前 言

國家發(fā)展和改革委員會、財政部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、國家能源局聯(lián)合公布的發(fā)改能源【2011】2196號《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》中提出：“天然氣分布式能源在我國已具備大規(guī)模發(fā)展的條件”“以提高能源綜合利用效率為首要目標(biāo)，以實現(xiàn)節(jié)能減排任務(wù)為工作抓手，重點在能源負荷中心建設(shè)區(qū)域分布式能源系統(tǒng)和樓宇分布式能源系統(tǒng)。包括城市工業(yè)園、旅游集中服務(wù)區(qū)、生態(tài)園區(qū)、大型商業(yè)設(shè)施等，在條件具備的地方結(jié)合太陽能、風(fēng)能、地源熱泵等再生能源進行綜合利用”。

文件中的提法很科學(xué)，條件具備的地方可發(fā)展區(qū)域分布式能源系統(tǒng)和樓宇分布式能源系統(tǒng)。關(guān)鍵是要結(jié)合工程的實際情況，能大則大，能小則小，以求利益最優(yōu)，提高能源綜合利用率。

一、美國的經(jīng)驗

《工廠動力》2011年1期刊出華南理工大學(xué)天然氣利用研究中心主任華賁教授的文章“建設(shè)工業(yè)園區(qū)冷熱電聯(lián)供的能源系統(tǒng)”，文中列出美國分布式能源發(fā)展的情況。

表1 2000年美國DES/CCHP項目的數(shù)量和規(guī)模統(tǒng)計數(shù)據(jù)

表1中看出總量980項目中，平均容量0.7MW的770個小內(nèi)燃機項目占到總數(shù)的78.6%，可裝機容量卻只占10.3%。相反27個大項目，占總數(shù)的2.8%，平均裝機78.1MW的大型燃機聯(lián)合循環(huán)項目，卻占了總裝機容量的42.8%。

我們和日立公司日方人員合編的《燃氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)應(yīng)用指南》中，日方提供的數(shù)據(jù)是到2007年3月日本已建有分布式能源7359處總裝機容量87.836萬千瓦，平均容量為1194KW/個，看來日本分布式能源每個站的裝機容量并不大。

另《能源思考》2012年3月號，刊出《首都藍天智慧能源工程》——治理燃煤污染的良策中列出美國分布式發(fā)電的技術(shù)應(yīng)用特點。

發(fā)展區(qū)域分布式能源站是解決問題的重點，在美國的分布式能源中采用燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)（GTCC）的項目雖然僅占項目的7%，但是裝機容量高達53%，說明這一技術(shù)主要承擔(dān)了城市中大規(guī)模的區(qū)域供熱，是主力中的主力。其主要原因是采用這一技術(shù)能源利用效率高，污染排放少，調(diào)節(jié)靈活，安全可靠，經(jīng)濟效益好。中國具有人口密度大，工業(yè)與居民生活區(qū)近，冬季采暖和夏季制冷區(qū)域大等特點，適合發(fā)展相對規(guī)模較大的區(qū)域分工能源站，而這一規(guī)模最適合發(fā)展燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組。

美國分布式發(fā)電的技術(shù)應(yīng)用特點

上圖的數(shù)字說明，在美國各容量等級的分布式能源站都在積極發(fā)展，發(fā)展的原因是各容量等級的能源站都能夠盈利。日本的分布式能源站平均容量也不大，只要電熱冷負荷搞清楚，機組選擇合適，能穩(wěn)定長期運行，能源綜合利用率高，可以獲好的利潤。

二、我國的情況

我國已建成的分布式能源站，一般以自發(fā)自用為主，容量較小，不上網(wǎng)，因而電力系統(tǒng)不作統(tǒng)計，所以到現(xiàn)在為止，尚不知我國到底建有多少燃氣分布式能源站。運行情況如何更無人做系統(tǒng)的調(diào)查研究。

中國電力企業(yè)聯(lián)合會在2010年全國電力工業(yè)一覽表中給出：

燃氣機組多為前些年為解決缺電而建的機組，如北京太陽宮燃機熱電廠的項目尚不多。為初步摸索經(jīng)驗，將本人近些年參加項目審查時可研報告（或初步可研報告）的數(shù)據(jù)摘抄如下，以期找出些問題。

由于到目前為止我國領(lǐng)導(dǎo)部門尚未公布燃氣分布式能源站可研報告的技術(shù)要求與內(nèi)容深度，因而各設(shè)計單位參照燃煤熱電廠的一套標(biāo)準(zhǔn)材料，自己按本身的想法編制可研報告。編制原則、指導(dǎo)思想、內(nèi)容深度、計算方法和計量單位等五花八門，因而只能做初步參考。據(jù)了解有的項目施工時機組都有變化，尚待今后見到比較全面的調(diào)查報告。

從以上21個工程的可研報告中可看出：

1、電力設(shè)計院編制的報告，在機組選擇，熱力平衡，經(jīng)濟指標(biāo)計算等方面較完善。建筑設(shè)計院編制的報告，在冷熱負荷分析等方面較好。

2、9F大型燃氣——蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組，由于機組容量大，單位千瓦造價低，僅在4000元左右，6B、FT8由于容量小造價上升，小型燃機1萬千瓦左右的單位造價則升至10000元以上。

3、9F大型燃機效率高，每立米天然氣可發(fā)5度電，甚至更多，而小機組則能耗高，發(fā)不到5度電。

4、很多項目未做冷熱電聯(lián)產(chǎn)與分產(chǎn)的方案比較，有的也未做主機選型的方案比較，很難說所選機型是否最優(yōu)化。

5、很多項目對設(shè)計熱效率重視不夠，有的項目根本未給出熱效率，甚至有的項目連發(fā)電供熱氣耗也未給出。有的項目給出的熱效率又出奇的高，不知如何計算的。

6、早期做的可研報告對熱泵與污水源的能源利用重視不夠，近期的可研報告則重視當(dāng)?shù)啬茉吹木C合利用。

7、各可研報告對能源站的運行方式重視不夠。有些城市已實行峰谷電價，但后夜電力系統(tǒng)實行峰谷電價其電價比自己的發(fā)電成本還低，沒有必要再運行，能源站的自用電應(yīng)用市電。

8、能源站的年發(fā)電量與供熱量和能源站的運行方式密切相關(guān)，所以應(yīng)合理確定全年運行小時，再計算年發(fā)電量與供熱量，進而計算全年的經(jīng)濟效益。有些工程未考慮運行方式，年發(fā)電量與供熱量計算大了，計算的年經(jīng)濟效益偏好，投產(chǎn)后達不到。

9、采暖期、制冷期與過渡期的冷熱負荷量不同，影響發(fā)電與供熱氣耗和熱效率。有些工程未分開計算，只按最大冷、熱負荷計算氣耗是不行的，全年不可能都在最佳工況。

10、很多工程一開始講本工程實現(xiàn)冷、熱、電聯(lián)產(chǎn)提高能源利用率，但在工藝系統(tǒng)內(nèi)對如何供冷則不加說明，甚至連一張供冷系統(tǒng)圖都沒有。應(yīng)說明如何供冷，是能源站供冷水，還是在用戶側(cè)制冷設(shè)制冷站。運行方式和能源站停機時的備用方案都應(yīng)有交待。

11、很多報告對供熱可靠性未做說明，應(yīng)考慮事故備用，能源站停機時和尖峰負荷時供熱系統(tǒng)如何運行。

12、在確定熱價與冷價時，要考慮用戶的承受能力。

總的來看：多數(shù)可研報告計算的發(fā)電、供熱氣耗偏低，年運行小時估算偏大，年發(fā)電量與供熱量計算偏大，經(jīng)濟效益偏好，投產(chǎn)后，很難達到預(yù)想效果。