深度︱天然气分布式能源系统的发展-北极星火力发电网

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在我国过去几十年的经济快速发展过程中，以煤为主的能源结构所造成的环境污染问题已受到普遍关注，对我国未来可持续发展形成巨大压力。而天然气是世界上20世纪70年代以来发展最快的能源，目前其年耗量接近石油，正继煤炭和石油之后逐渐成为第三大重要商品能源。我国政府进行能源战略重大调整，先后做出了西气东输，加快引进天然气的决定。并于2011年10月发布了《关于发展天然气分布式能源的指导意见》，以积极推进天然气分布式能源的快速发展。分布式能源系统是大电网集中供电系统的重要补充，是提高资源综合利用效率的重要手段，对我国能源的可持续发展具有非常重要的意义。

1 分布式能源的含义及重要意义

1.1 分布式能源的含义

分布式冷热电联供能源系统(Distributed Energy System/Combined Cold Heatand Power，DES/CCHP)是随着第一次世界能源危机后要求大幅度提高能效和国际天然气贸易大规模开展，而从20世纪70年代末最先在美国推广、然后被其他发达国家所接受并逐渐发展起来的洁净高效、小型分散为主的第二代能源技术。天然气分布式能源系统是一个结构十分复杂的能源综合利用系统，以天然气为燃料的冷热电联供技术为基础，与大电网和天然气管网相连结，向一定区域内的用户同时提供电力、蒸汽、热水和空调冷水等。

1.2 重要意义

天然气分布式能源在国际上发展迅速，但在我国尚处于起步阶段。推动天然气分布式能源的发展可节约大量的发电和输配电投资。通过电网输送电能至用户过程中，平均线损在5%~10%左右[8]。而直接建在用户端的分布式能源系统则可避免输电线损，并节约大量输配电投资。目前，大型燃煤超超临界发电机组热效率最高达45%;燃气轮机联合循环热效率可达57%;而分布式能源系统的能源利用效率一般在60~80%，最高的接近90%。分布式能源多采用天然气等清洁能源，与燃煤火电机组相比，其SO2和固体废弃物排放几乎为零，CO2排放量减少50%以上。另外，分布式能源系统作为集中供能的一种有益补充，可有效避免电网停电带来的巨大经济损失。

2 国外分布式能源的发展状况

2.1 发展概况

美国最早(20世纪70年代末)开始提倡小型热电联产，并逐渐发展为高效利用能源的冷热电联产。据统计，至2004年底，美国分布式能源装机容量达到80GW，占总装机容量的7.8%。

在欧洲，英国、丹麦、荷兰、芬兰等国的分布式能源系统发展水平居世界领先水平。丹麦、荷兰和芬兰等国家现有的分布式发电装机容量已接近或超过其总装机容量的50%，德国、葡萄牙和意大利等国的分布式发电量也都占有较大的比例。亚洲国家中，日本较早开展了分布式发电供能技术的理论和应用研究。

2.2 政策支持

美国政府鼓励分布式能源的主要办法是规范电力市场、政策激励和引导。2001年，美国颁布了“关于分布式电源与电力系统互联的标注草案”，并通过了有关的法令让分布式发电系统并网运行和向电网售电。美国联邦能源管理委员会已发布小型发电机互联标准。多个州和地区已开始制订与热电联产有关的联网规定、排放标准及税收政策。

欧盟要求各成员国在电网系统和税率上支持分布式能源系统，尽可能为高效小型分布式机组并网提供方便。欧洲委员会已经批准了强制购买热电联供和可再生能源发电的政策。

在日本，分布式能源能够快速发展关键是政府的有效干预。日本规定热电联供的上网电价高于火电发电，分布式能源业主不仅能够得到融资、政府补贴等优惠政策，还能享受减免税等鼓励。

2.3 技术研发

美国具有先进的发电、储能技术，主要包括先进的燃气轮机、微型燃气轮机、内燃机、燃料电池、热驱动技术和能量储存技术，同时也进行先进的材料、电力电子、复合系统以及通信、控制系统等方面技术的开发。美国政府也组织包括加州大学伯克利分校、威斯康星大学、EPRI、ABB在内的40多家高校、研究机构和企业开展了与分布式发电供能技术相关的研究工作。

欧盟为保持和加强在可再生能源和分布式发电供能技术上的优势地位，自2001年开始资助实施了可再生能源和分布式发电在欧洲电网中的集成应用(IRED)项目，其在世界范围内吸引了超过100家各类研究机构参加。

原标题：天然气分布式能源系统的发展

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