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分布式能源發展 且行且珍惜
2014/5/6 9:42:33 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:分布式能源發展 且行且珍惜由于節能、環保,且供能可靠性高,分布式供能被視為未來可與大規模集中供能并駕齊驅的能源。而智能電網的風生水起,天然氣等清潔燃料的高效利用,以及城鎮化和工業化的巨大壓力,可再生能源的如火如荼之勢,都使得分布式能源的發展,如同箭在弦上。但關鍵的設備、并網的技術是否給力等,都將成為分布式能源發展的緊箍咒。套用一句當下流行語,分布式能源的發展,且行且珍惜。
靈活多樣可靠性高
在中國科學院工程熱物理研究所研究員隋軍的眼里,分布式能源的特點便在于“靈活”二字:既適合多種能源,又適應多種領域。
它既適合天然氣、煤層氣、焦爐氣等多種能源,又易于利用太陽能、地熱、生物質等新能源。同時,除了適用于冶金、化工等工業過程,以及電子、食品、制藥等工業園區外,分布式供能還可以應用在大型公共建筑、商業建筑等領域,以及邊遠的城鎮和農村。
“與傳統供能系統相比,分布式供能系統中每100萬千瓦的電力裝機容量,每年可以節能約80萬噸標煤以上。按照2020年裝機容量達到5000萬千瓦計,分布式供能每年可節能4000萬噸標煤,每年CO2減排1億噸以上,SO2減排120萬噸以上。”在隋軍看來,或許數字最能說明問題。
據介紹,在美國,已經有6000多座分布式能源站在運行,其發電容量占比超過了25%;日本已有13000多座分布式能源站在運行,發電容量占比超過13.4%。而目前我國的天然氣消費量約占一次能源消費總量的3.9%,其中,僅有10.9%的天然氣用于發電。
國家能源分布式能源技術研發(實驗)中心、華電電力科學研究院副院長范煒的觀點很明確,未來將實現由化石燃料型、互補型向可再生能源的轉變;建筑將由僅作為能源用戶向作為能源生產者轉變;集中能源站將向家庭化、家電化轉變;單一的能源服務也將向能源、信息的融合轉變。
發展條件已成熟
“目前北京、上海、廣州等城市已建成了40余個分布式能源示范項目,按照‘十二五’規劃,我國將建設1000個分布式能源試點項目。”在上海博翎能源科技有限公司教授級高級工程師吳竺看來,我國大力發展分布式能源的條件已經成熟。
首先,中國的非常規天然氣資源豐富,而且正在快速增長。
目前,我國的煤層氣已進入大規模商業開采階段,按照國家政策,預計2020年其產量將超過400億立方米/年;而焦爐煤氣進一步加工獲得的燃氣項目正在推進;豐富的頁巖氣已在策劃開發,有可能達到煤層氣的規模。
其次,西氣東輸、川氣入滬、北氣南下、海氣登陸等覆蓋全國的天然氣長輸網絡已基本建成。
雖然當前我國一次能源消費以煤炭為主,天然氣所占的份額很小,“但未來十年內,天然氣所占的份額將會擴大兩到三倍。再考慮到用能絕對量的增長,未來十年天然氣將有巨大的發展空間。”吳竺表示。
而提及我國分布式能源發展的關鍵設備,他認為,我國近年來通過引入國外技術,消化、吸收、再開發,已建立了初步的技術基礎,有能力繼續自主研發,實現跨越式發展。
據悉,目前我國在北京、上海、廣東、長沙等城市已建設了三四十個示范性工程,有些正在運行,積累了豐富的經驗。而相關的設備制造企業在引進國外技術的基礎上,對各類發 電機組和余熱利用設備進行了自主研發和國產化,包括燃氣輪機、燃氣內燃機、余熱利用設備、制熱制冷設備、儲能設備、電力電子設備等,有的國產化設備已打入國際市場。與此同時,在國家多年863、973等重大項目資助下,高等院校及科研單位開展了各種關鍵性課題的基礎性研究并取得了大批成果。
此外,中國城鎮化的發展,更是為分布式能源提供了廣闊的市場空間。預計到2015年、2030年,我國的城鎮化率將達到52%、65%左右。而這一過程中所培育形成的密集城鎮區的基礎設施建設,為分布式能源發展提供了良好機遇。吳竺介紹說,我國的建筑能耗占總能耗27%以上,而且還在以每年1個百分點的速度增加。目前,北京、天津、上海等大、中城市正在通過分布式能源規劃進行能源結構調整,以實現節能減排目標。據預測,“十二五”期間我國新增的天然氣多聯供80%將建在新城鎮或老城的新城區。
同時,工業領域和集中供熱(冷),也為分布式能源提供了廣闊的市場。多年以來,為滿足自身需要,工業企業建設了大批的自備熱電廠或分散的供熱鍋爐,而約85%的燃煤熱效率不到70%。因此,在工業領域或區域集中供能系統中,燃汽輪機熱電聯產和燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產為發展中大型分布式能源開辟了廣闊的途徑。
缺乏標準和門檻
但要想看到山頂的無限風光,還有不少山路要攀登。
在吳竺看來,我國分布式能源的發展還面臨著設計技術、設備開發技術、發電并網技術等種種制約。
首先,目前的系統負荷預測技術還不成熟,導致設備選型不合適和運行策略不是最優,多能源匹配技術還處于研發階段,使能源的合理匹配、分布式能源系統最優化變得困難;分布式供能技術目前還缺乏標準和準入門檻的限制。
其次,內燃機、燃氣輪機等核心的分布式能源設備多數依賴進口,導致成本居高不下;而蓄電池等儲能設備技術的不成熟,也制約了分布式能源的發展;同時,分布式能源的發電并網、上網技術還有難度。
此外,他還認為當前分布式能源的三種發展模式也有問題,其中的投資主體多為業主,往往由于價格問題,業主可能會節能不節錢,而他方投資者由于收益不明,則沒有積極性。
而范煒則從頂層設計的角度分析認為,我國城市的供水規劃、供熱規劃、電力規劃、燃氣規劃這四個專項規劃之間缺乏互相協調,水、電、氣各自為政,造成能源基礎設施重復建設情況嚴重,效率不高,即重能源生產,輕能源管理。這導致單體建筑中出現的可再生能源和清潔能源的利用是單一、分散的,不能實現可再生能源與清潔能源的規;图苫瘧。
在他看來,國家應首先做好區域能源規劃,改變過去單純以增加資源供給來滿足日益增長需求的思維定勢,將節約的資源統一作為一種替代資源看待。
同時,還應該重視基礎技術創新,加快分布式能源關鍵技術國產化,制定相關設備投資補貼機制,加大關鍵技術研發投入,推進燃氣輪機、燃氣內燃機的國產化進程,降低項目投資成本和運行維護成本。
他還建議說,分布式能源的發展還應當與用戶負荷緊密結合,項目投資的經濟性和可行性不能局限于容量規模上,而需要綜合考慮項目負荷特性、當地氣電價格情況、年可利用小時數等多方面因素,根據項目用戶實際情況,“因地制宜、大中小并重”地發展分布式能源。
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