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分布式能源你要知道的10个真相

行业上下游中国仪表网2015年06月11日 16:44人气:4184

  【中国仪表网 行业上下游】2015年6月10日,来自政府、行业协会以及投资、设备制造、燃气运营、工程设计和能源管理等行业的150多名代表齐聚上海闵行区莘庄工业园,召开以“开启分布式能源的未来”为主体的战略峰会。这个高大上的会议上还同时发布了一份关于分布式能源的行业报告,会上的专家们和从业者都聊了哪些关于分布式能源的真相?
  
  1、分布式能源到底是什么

  
  实际上,分布式能源技术组合包括柴油和燃气往复式发动机、燃气轮机、燃料电池、太阳能电池板和小型风机。虽然没有标准定义,中国业界普遍认为分布式能源,相对于传统的集中供能方式而言,是指将冷热电系统以小规模、模块化、分散式的方式布置在用户附近,可独立地输出冷、热、电能的系统。分布式能源灵活性高且适于许多应用领域,包括电力、机械能源和推进系统,可独立工作或在集成式网络内一起工作,以满足大型和小型能源用户的需求。
  
  2、分布式正在改变我们的生活
  
  分散化运动能实现前所未有的生产力并提高所有人的生活水平。通过推动并使用“分布式能源”技术,电力系统正在经历分散化潮流。采用分布式能源技术可以创建一个分散的能源系统,通过分布式发电机满足整个网络中的就地能源需求。
  
  从中国的角度来看,煤耗量的上升大部分转化成了日益升高的全球和地区空气污染排放水平。中国一些大城市空气污染水平的上升已成为人们主要关注的问题。调整我国能源结构,提高高效清洁的能源利用方在我国能源供应体系的比重已经刻不容缓。在这一形势下,推动天然气分布式能源发展具有重要的现实意义和战略意义。目前我国天然气供应日益增加,智能电网建设步伐加快,专业化能源服务公司方兴未艾,天然气分布式能源在我国已具有大规模发展的条件。
  
  3、分布式能源的增长超过集中式发电
  
  根据中国城市燃气协会分布式能源专业委员会和通用电气(GE)公司“开启天然气分布式能源的未来”报告,2012年,分布式能源技术的投资达到1500亿美元,大约订购并安装了142GW分布式能源容量。
  
  到2020年,分布式能源将发挥更大作用。GE估计每年全球新增分布式能源装机容量将从2012年的142GW增加到2020年的200GW,增量达58GW,表示平均年增长率达4.4%。
  
  在此期间,分布式能源技术的投资将从1500亿美元增加到2060亿美元。
  
  全球分布式能源新增装机发电容量的年均增速比集中式发电的要高出60%。
  
  分布式能源占全球新增发电装机容量的比例将会从2012年的39%上升到2020年的42%。
  

 
  4、热、电、冷三联供是天然气分布式能源的独有优势
  
  天然气分布式能源是指利用天然气为燃料,通过冷热电三联供方式实现能源的综合利用,与传统集中式供能方式相比,这种在热、电和冷气使用地点建立的小型能源站减少了能源输送过程中的损耗,实现了多种能源综合利用,具有能效高、清洁环保、安全性和经济效益好等优点。
  
  其中,热电联供(CHP)是最为常见的技术解决方案。有了CHP系统,就可以在现场高效地生产电能和热能,供当地使用。CHP消除了一边购买电力,一边使用现场锅炉消耗燃料进行制热过程中产生的巨大浪费。由于避免了从发电点到设施的输送、传输和配送过程中出现的电力损耗,系统的节能效果得到了进一步增强。
  
  CHP系统的效率最高可达95%,这与热电分开过程50%的效率形成了显著对比。
  
  5、最好的燃气汽轮机是飞机发动机
  
  你一定知道飞机发动机,也一定知道燃气轮机,两者都是把燃料和空气混在一起压缩、点燃、用燃烧带来的能量驱动旋转轴做功的高精端机械设备。在上海闵行区莘庄工业园的华电通用轻型燃机厂,你会看到一台台飞机发动机——它们是改造后的燃气轮机,主要任务是发电。
  
  这些名为航改型燃气轮机的设备完整地保留了飞机发动机的设计原理、结构和材料,同时也拥有和飞机发动机一样极高的可靠性和机动灵活性。它们虽然不上天,但是可以在陆地上、海洋上以及移动的浮船上建立一个发电厂。目前世界上只有GE等极少数厂家有能力生产这样最高级的燃气轮机:
  

 
  6、经济发达地区更偏爱天然气分布式能源
  
  据专委会数据库不完全统计,截止到2014年底,我国已建和在建天然气分布式能源项目装机容量已达3.8GW。其中已建成项目82个,在建项目22个,筹建项目53个。
  

 
  从图4、图5可以看出,天然气分布式能源大体发展情况为:沿海城市(环渤海 长三角 珠三角)>川渝地区>华中地区>东北地区。结合国内外经验对数据进行分析,可以得出如下结论:
  
  1.经济发达地区财政支持的可能性更大,地方政府有足够财力进行补贴;用户承受较高能源价格的能力更强。
  
  2.从电力供需角度看,外购电需求旺盛且经济发达的地区发展分布式能源潜力较大,主要是从辽宁到广东的沿海地区,华中、华东、华北地区等。
  
  3.依靠非石油、煤炭资源开采而发展起来的城市发展天然气分布式能源的潜力更大:如广东、江浙要优于克拉玛依、大庆、山西;
  
  4.经济发展程度低的地区政府财政较为紧张,用户承受较高能源价格的能力较弱,电力供需萎靡,发展天然气分布式能源的潜力相对较小。
  
  7、天然气分布式能源还缺乏政策支持
  
  虽然目前国家及地方政府出台了一些鼓励支持政策,但没有具体的实施细则或相关利益关系没有理顺,如税收优惠政策、天然气价格转让、上网电价、电力直供等问题无法落到实处。其次,分布式能源项目审批环节过多、投资成本高、缺乏国家强制执行标准使得发展具有一定的风险性。
  
  8、并网和上网问题依然没有解决
  
  与传统供电方式相比,分布式供能具有能源利用率高,负荷调节性能好等优点,但分布式能源项目的发电输送电模式与现行的《电力法》有相违背之处。目前已投或在建项目,面临的最大的阻碍仍然是电力“并网”问题。而已经建成运营的天然气分布式能源项目所发电量多是自发自用,不由电网公司统一调度,且电价一般是由项目公司与用户之间协商。但《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》开启了大规模能源体制改革的进程,改革将从根本上扫除分布式能源项目并网难等阻碍分布式能源发展的主要障碍。
  
  9、投资运营成本过高限制了天然气分布式能源的推广
  
  天然气分布式能源企业自身运营存在的制约因素主要体现在投资成本大,回收期限长,设备运行以及燃料成本过高等方面。目前,国内一个示范性项目每年的运行与维护成本达到2200万元。据GE全球高级副总裁,GE大中华区总裁兼首席执行官段小缨介绍,GE将通过产品本土化来降低天然气分布式能源的成本。
  
  10、上海迪士尼将采用四联供的天然气分布式能源站
  
  作为中国内地首家迪士尼乐园,上海迪士尼开业后,无疑将吸引巨大的人流,如果没有一套“量身定做”的综合方案,必将产生巨大的能源消耗。如果按照传统的燃煤供电的模式,只有30%多的能量可以转化为电力。同时,还会产生大量氮化物、硫化物、PM2.5颗粒等污染物。
  
  通过GE的分布式能源技术,上海迪士尼则拥有了一颗绿色的心脏。该分布式能源中心的一期工程采用了五台GE4.4兆瓦J624颜巴赫机组,提供冷、热、电和压缩空气四联供,相当于是一个综合加工厂。在年发电量1.7亿千瓦时的条件下,该分布式能源中心的CO2排放量可以减少7.5万吨,标准煤耗费量可以减少2万吨。
  

 
  所谓“四联供”系统,是指该能源站拥有蒸汽、冷气、热水和电力四个管道。在具体运行中,将采用烟气热水型溴化锂机组作为余热利用设备,可以将发电站的一部分废热转化为蒸汽,为乐园中利用压缩空气的电动游戏提供动力,还有一部分废热用于对水加热,提供给厨房和酒店,另外,该分布式能源中心还通过采用溴离子技术的中央空调,对废热进行化学反应,实现制冷的目的。
  
  项目建成后一次能源利用率可达到80%以上,远高于常规能源的利用效率;预计年上网发电量约为1.7亿千瓦时,每年可节约标准煤2万吨,相当于每年少砍伐木材4万吨。此外,该天然气分布式能源中心由于采用了内燃机发电,可实现与地区电网“互通有无”,若断电则可利用天然气提供能源发电,可以保证迪士尼乐园运营期间不断电,加强地区供电的可靠性。
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