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天然气发电项目分类与审批办法建议

2015-04-30 10:05来源:华南理工大学天然气利用研究中心作者:华 贲关键词:分布式能源能源供应天然气发电收藏点赞

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能源转换和终端供应的“集中”与“分散”是相对、而不是绝对的。就终端用能来说,分散的是一家一户、一栋楼宇供冷、暖,一个个小锅炉产蒸汽。集中的是北方城市几km2范围、上千万m2集中供暖(CWS);半径1.5km的区域供冷(DCS),半径8-10 km的供工业蒸汽。显然,集中的终端供应比分散更高效。这也是全世界的发展趋势。

就一次能源转换成载能介质来说,分散和集中的尺度则完全不同。集中的发电指1GW超超临界煤机组、800MW水轮机等高效率、低单位投资的大机组,构成总装机2~6 GW的核电站、5~6 GW的火电站、10~20 GW的水电站等骨干、基荷电源;能够通过数千km长、500~1000 kV低损耗的超高压、特高压电网输电,构成可覆盖数十万km2的供电主力。但风电、太阳能热发电一般没有这么大,百MW级就是集中的;最近刚刚规模化运行的潮汐发电,十MW级就得算集中的了。对生物质燃料/化工装置,10万t/a级采用发酵、热解的大型化工厂也是集中的。分散的发电指屋顶太阳能光伏,装机小于50MW的小河水电,几十或几百千瓦边远地区和海岛风电等等。<1MW应急柴油发电机当然也是分散发电。

天然气发电多大算集中,多大算分散?这是与以上情况都不同的。因为如上所述,天然气既是一次能源、也是载能介质、还是终端用能介质。电是“一身二任”,天然气则是“一身三任”。上世纪后20年,发达国家建设了一批大型天然气发电厂。GE、西门子、三菱公司的9F级天然气发电机组,单台联合循环规模已达400 MW。我国2006年投运的深圳东部、广前、惠州等5个配合LNG照付不议合同和昼夜调峰的天然气电厂,计划都是2- 6台9F,总装机容量2 GW多;这些当然是集中的发电。配合冷热电联供终端供能的1 MW 左右的天然气内燃机或微燃机当然是分散的发电。然而两者之间有没有一个鲜明的界限呢?

3、“分布式能源”与“分布式供能”系统辨析

上面讨论的“集中”与“分散”,在发电侧关键是总量规模,在终端供应侧关键是用户集约化的规模、在英文中是Centralized和Decentralized 两个单词。2003年北美东部的大停电事故后纽约市和墨西哥城为保障供电安全分别在境内建设了5个和6个数十兆瓦的天然气联合循环分散式电源,作为大电网的补充和安全保障;用的就是Decentralized这个词。

而上述基于热力学第二定律,把发电同工业和城市建筑物供冷、供热结合起来,实现科学用能、梯级利用的冷热电联供(CCHP)系统,是着眼于提高能源利用效率而开发的;与不论从终端供能还是能源转换的角度所看的“集中”与“分散”完全不同。因此最早采用这种技术的美国人管它叫做“Distributed Energy System ”。我们就按英文直译成了“分布式能源系统”。究其要义,是藉冷热电联供实现最高能效;因而就必须建设在冷、热、汽负荷中心,就地直供;其规模由冷、热水和蒸汽的经济输送距离所决定,因为从经济上说电当然是可以就地直供的。所以从本质上来说,应该翻译成“分布式供能系统”才更确切。这样来看,它当然可大可小。着眼于1 MW左右的小规模冷热汽终端用户,就开发了微型燃气轮机,或采用小型内燃机。着眼于大型燃气轮机更高的单循环发电效率,就设法与早已有之的大型过程工业、大城市集中供热(Centralized Warming System),以及区域供冷(District Cold System)结合起来。按照10 km左右的蒸汽和采暖热水经济输送距离,相应的电力装机就可达100 MW规模,覆盖范围可达几十 km2。“分散”与“分布”一字之差,概念是不同的。

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