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燃氣分布式能源的節能減排范文

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燃氣分布式能源的節能減排

燃氣分布式能源是指利用天然氣為燃料,通過冷熱電三聯供等方式實現能源的梯級利用,在負荷中心就近實現能源供應的現代能源供應方式。這是提升天然氣利用效率和系統效率的重要方式,綜合能源利用效率可高達70豫以上。燃氣分布式能源是目前世界上天然氣最高效的利用方式之一。與傳統的集中式能源系統相比,燃氣分布式能源具有能源利用率高、減排效果顯著、優化能源結構、提高供能安全性等優點,在發達國家得到廣泛應用。丹麥是世界上能源利用率最高的國家,其幾乎所有的燃氣供熱設施均采用分布式能源方式。在當前節能減排壓力加大、天然氣供給能力迅速增強、煤改氣步伐加快的能源革命新常態下,發展燃氣分布式能源具有重要的現實意義。

1發展燃氣分布式能源的意義

1.1提高能源綜合利用率、改善空氣質量傳統燃氣鍋爐供熱方式將燃燒溫度在2000益左右的高品質能源天然氣能源直接轉化成90益左右的熱水———這是非常浪費的能源利用方式。燃氣分布式能源先燃燒天然氣產生高品質的電能,并對發電后的余熱充分回收和利用,并減少了能源長距離輸送損失,與傳統集中供電加分散燃氣鍋爐供熱的能源利用方式相比可提高能源綜合利用率30%-40%,節約大量一次能源,還大幅度降低了二氧化碳的排放。以中石油創新基地數據中心分布式能源項目為例:項目發電裝機容量1.6萬kW,供熱、制冷容量約2.2萬kW,每年替代標煤3.49萬噸,減排二氧化碳6.18萬噸,節能減排效果非常顯著。

1.2優化能源結構、實現燃氣電力雙重削峰填谷在當前和今后一個時期之內,國家能源戰略的重要目標之一是降低煤炭占一次能源的比例。天然氣這種能源形式,逐漸展現出資源量提高、輸送損耗低、分布廣泛、經濟性高、清潔環保等特點,決定了燃氣分布式能源具備大發展條件,是優化能源結構、規模化替代煤炭最佳選擇。我國電力和天然氣需求快速提高,但負荷時間分布極不均衡,晝夜和夏冬季節峰谷差別很大。為了保障尖峰時段的有效供給,電力系統建設了大量調峰電廠,天然氣主要靠在負荷區域增加儲氣裝置來調節,這使得能源基礎設施投入巨大但利用率卻偏低。以北京為例,夏季尖峰電力負荷已經將近1800萬kW,其中約40%為空調負荷,2%的尖峰負荷每年只出現約10小時;而天然氣由于冬季大量使用燃氣鍋爐采暖使得天然氣冬夏季用氣峰谷差可達10倍,夏季天然氣使用量非常低。燃氣分布式能源不僅能源利用率高,且夏季使用天然氣發電、供冷和供生活熱水,大大提高了天然氣設施的利用率,同時降低了電力峰值,優化了城市能源結構。可以為北京市減少天然氣、電力調峰設施投資高達數百億元。

1.3保障能源安全我國能源資源與需求存在逆向分布的基本格局。從而導致在大規模集中電力生產,遠距離輸送之外,還不得不在能源負荷中心建設一批支撐性電源,以確保可靠、穩定和安全的電力供給。如果將天然氣調峰發電與冷熱電聯供結合起來,在發揮電力調峰功能的同時,梯級利用熱能供熱供冷,可以進一步提高能源供應的安全性。

1.4耦合可再生能源促進智慧能源發展為了兌現政府所做的到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放要比2005年下降40豫-45豫的承諾,可再生能源在一次能源消費中的比例勢必將大幅提高,到2020年將占到15%。燃氣分布式能源啟停方便、運行調節靈活,并且與可再生能源耦合使用可以有效解決可再生能源不連續、不穩定的問題。大力發展燃氣分布式能源可以促進可再生能源的發展,同時燃氣分布式能源可以實現氣、電、冷、熱多種能源的轉換,以其為核心的多能源耦合系統可以實現系統自我調節、自我平衡是構建智能能源網絡的支撐性技術。

2燃氣分布式能源國內外發展狀況

燃氣分布式能源在國外有40多年的歷史,在美國、日本、丹麥、荷蘭等很多國家均得到大力發展和推廣。美國已建成燃氣分布式能源項目7000余座;在2020年之前,美國50%的新建商業建筑和學校將采用分布式能源,15%的已建商業建筑和學校將改建為分布式能源。丹麥是能源利用效率最高的國家,其分布式能源項目在電力系統總裝機中的比重已超過60%;鍋爐房在制熱的同時也都發電,充分實現了能源的梯級利用。隨著國家對環境污染治理力度不斷加大,能源革命的進一步深化,天然氣價格實現了并軌、電力體制改革提速。去年國家下發了《燃氣分布式能源示范項目實施細則》。上海、長沙、青島等城市均了燃氣分布式能源的鼓勵政策。北京、上海、廣州、長沙等地均建成了一批示范項目,其中包北京中石油數據中心、APEC日出東方酒店、上海迪斯尼、長沙黃花機場等項目為大規模發展燃氣分布式能源打下了良好的技術基礎,積累了寶貴的工程經驗和商業運營經驗。

3發展分布式能源條件具備堯時機成熟

燃氣分布式能源的發展主要取決于氣源保障程度、技術成熟度和市場推廣接受程度等幾個方面。

3.1氣源保障我國天然氣供給能力迅速增強。我國天然氣的主要供給渠道為:國內氣田開采、國內煤層氣開采、國內頁巖氣開采、國外天然氣管道進口、國外液化氣船運進口。未來5年我國燃氣供給量可望年均增長14%,到2020年將達到4000億立方米,相當于5.3億噸標準煤,可占一次能源的11%,未來5年將是我國天然氣生產規模大幅擴張期,為燃氣分布式能源發展提供了有利條件。

3.2示范項目推進、技術逐步成熟目前我國已有相當一批示范項目建成并投入使用,初步驗證了燃氣分布式能源在技術和商務方面的可行性,相關一批工程建設和運行規范標準也逐步出臺,為我國全面加快燃氣分布式能源的發展積累了經驗。分布式能源的一些關鍵設備制造,如燃氣輪機和燃氣內燃機也在國內建立了一批合資合作生產廠,降低了機組造價。隨著燃氣分布式能源的規模化發展,相關設備的造價和運維費用會進一步下降,為行業快速發展打下良好的基礎。

3.3市場接受程度逐步提高隨著節能減排的力度增大,各地對清潔能源的需求迅速增加,京津冀、長三角、珠三角等地紛紛出臺煤改氣政策。《中共中央、國務院關于進一步深化電力體制改革的若干意見》(中發[2015]9號)拉開了電力體制改革的序幕,鼓勵專業能源公司售電,在一定程度上實現電力輸配的分離,促進區域燃氣分布式能源的發展。以燃氣分布式能源為核心的區域智慧能源系統將成為我國工業技術開發區和城鎮建設能源系統的最佳選擇。越來越多的工業園區和城市功能區選擇燃氣分布式能源作為主要供能方式。

4總結

綜上所述,燃氣分布式能源在能源利用率高、減排效果顯著、優化能源結構、提高供能安全性等方面的優勢凸顯,發展條件已出現規模,因此需要重視燃氣分布式能源產業的發展,按照“政策主導、企業主體、規劃先行、市場導入、試點先行”的原則,納入能源規劃,完善產業政策,進一步推廣燃氣分布式能源的發展與應用。

作者:董馨 陳斌 白一 喬麗潔 單位:北京燃氣能源發展有限公司

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