天然气分布式能源的应用探讨

天然气分布式能源的应用探讨

摘要：从天然气的规划发展，国家政策法规和具体技术问题等方面，探讨了天

然气分布式能源在未来几年的应用前景。

关键词：天然气；分布式；能源；应用；分析

1导言

天然气分布式能源是世界公认的节能减排、提高能源利用率的先进技术。我

国出台一系列的政策法规鼓励天然气分布式能源的发展，同时也存在一定具体困难，比如上网难、气价贵等不利因素。“十二五”期间我国规划建设1000个天然气分布式能源站，规划装机容量5000×104kW，到2015年实际建设288座，完成率

仅28.80%；实际装机容量1112.3×104kW，完成率仅22.24%。在未来几年，天然

气分布式能源在我国如何发展，本文进行了初步探讨。

2天然气产业发展为天然气

分布式能源发展提供机遇《天然气发展“十三五”规划》中指出：到2020年天

然气供应能力达到3600×108m3，比2015年天然气消耗量1931×108m3增加

1669×108m3，年均增速13.27%。天然气供应能力的大幅增加为下游产业——天然气分布式能源提供广阔的发展前途。《电力发展“十三五”规划（2016——2020年）（发布稿）》中指出：到2020年气电的装机容量由2015年的0.66×108kW，增

加到1.1×108kW，年均增速10.8%，按照2015年我国天然气分布式能源平均装机

容量38.6MW计，“十三五”期间将新增天然气分布式能源项目约1200个。

3国家出台一系列政策法规促进和规范三联供技术的发展

一是《关于发展天然气分布式能源的指导意见》（发改能源[2011]2196号），明确天然气分布式能源的重要意义，指导思想和主要目标，提出包括加强规划指导、健全财税扶持政策、完善并网及上网运行管理体系、充分发挥示范项目带动

作用，坚持自主创新和鼓励专业化公司发展，加强科技创新和人才培养等主要措施。二是《天然气分布式能源示范项目实施细则》（发改能源[2014]2382号），

对天然气分布式能源示范项目的申报条件、评选、激励政策、项目验收评估和罚

则进行明确。三是《分布式发电管理暂行办法》（发改能源[2013]1381号）明确

综合能源利用效率高于70%且电力就地消纳的天然气热电冷联供应优先并网，并

允许多余电上网销售，不足电量由电网补充。四是《热电联产管理办法》（发改

能源〔2016〕617号），从规划建设、机组选型、网源协调、环境保护、政策措施、监督管理等多方面对热电联产工程从规划到运行管理全过程进行规范。五是

国家电网公司依据《分布式发电管理暂行办法》（发改能源[2013]1381号）制定

了《关于做好分布式能源并网服务工作的意见（修订版）》、《关于促进分布式

电源并网管理工作的意见（修订版）》和《分布式电源接入配电网相关技术规范（修订版）》，对并网的容量、参数、建设、运营调试等具体措施进行规范。六

是《燃气冷热电联供工程技术规范》（GB 51131-2016）对简单循环发电量的

25MW及以下的冷热电三联供工程从设计、施工、验收和运行管理等方面进行规范。以上文件分别从政策和技术层面对天然气分布式能源的规划设计、建设、验

收和运营管理进行规范，将进一步促进天然气分布式能源的健康有序发展。除了

以上所列的政策和技术文件外，还有许多节能环保的政策法规也相继出台，为天

然气分布式能源的发展创造有利条件。

4三联供规模确定原则的探讨

4.1以热定电

一是燃料的变化当时是以煤为燃料发展热电联产，与电力行业发电用燃料一致，在发电成本上与发电企业有一定的竞争力。天然气分布式能源采用天然气为

燃料，价格昂贵，与煤电相比，在相同条件下，不具备竞争力。2017年1至11

月我国煤电发电标煤耗为310g，2018年2月初电煤采购价格指数为635元/t （5500kcal/kg），，折合标煤约810元/t，煤电的燃料成本约为0.25元/kW•h；

在标准状态下，9E等级燃气-蒸汽联合循环发电气耗约为0.2m3/kW•h，按照北京

居民用气单价2.28元/m3计，气电的燃料成本约0.456元/kW•h。从这一简单比

较中可以得出，燃气分布式能源的上网电价若与煤电上网电价相同，销售越多，

亏本越多。二是电力供需情况发生变化在上世纪90年代我国电力供应相对紧张，电力上网相对容易。目前，我国电力发生很大变化，电力市场产能过剩，2017年

全国发电设备累计平均利用小时为3 786h，比2005年的5 411h，下降了1625h。 4.2以电定热

“以电定热”一般用于远离电网，孤岛运行的场合。在天然气分布式能源中提

出“以电定热”是针对目前上网难，电价不具备竞争力的局面采取的措施。“以电定热”往往以典型日（或某时段）最小电负荷作为分布式能源的设计电负荷，这样造成装机容量较小，所提供的冷热负荷占所需冷热负荷的比例偏小，没有体现能量

梯级应用，高效节能的优点。

4.3热电协同

热电协同是近年提出的新概念，在增加天然气分布式能源供热供冷能力的同时，增加对发电量的消耗，提高天然气能源的利用率。主要措施有：一是采用简

单循环代替联合循环，或采用背压汽轮发电机组代替纯凝机组，增加供热（冷）量，减少发电量；二是采用烟气溴化锂冷热水机组代替发电用余热锅炉；三是结

合可再生的利用，采用天然气分布式能源所发的电力驱动地源热泵、污水源热泵；四是采用天然气分布式能源所发的电力驱动离心式冷水机组弥补供冷量的不足；

五是采用天然气分布式能源所发的电力驱动离心式热泵回收烟气中的汽化潜热；

六是采用蓄能技术平衡发电量与用电量间的不平衡。

5提高天然气分布式能源的经济性

天然气分布式能源的热价与冷价在禁煤或限煤的城市与其它方式供能的热价

和冷价相比是有竞争力的，在实际中充分利用各种政策，有效提高电力销售价格，保证天然气分布式能源有合理的经济性是很必要的。主要措施：一是对于楼宇式

天然气分布式能源发电量以自用为主，用电力销售价格代替上网价格，最终用户

也是可以接受的。以北京为例，电压等级在1-10kV的一般工商业的尖峰电价为

1.5065元/kW•h，高峰电价为1.3782元/kW•h，平段电价为0.8595元/k W•h，低

谷电价为0.3658元/k W•h。从这些电价中可以看出，只要不在低谷区发电都是合

适的。二是对于楼宇式天然气分布式能源，在电价低谷区间停运，利用电网低谷

电进行蓄能，减少在白天尖（高）峰区间的用电量。三是对于区域式天然气分布

式能源，充分利用国家的鼓励政策，在合理的收益率下，申请国家的电价补贴，

保证天然气分布式能源的经济性。

6结论

在未来几年，天然气分布式能源将迎来良好的发展机遇期，在具体项目中应

充分利用各种政策和技术措施，解决天然气价格高，上网难等具体问题，保证天

然气分布式能源的健康发展。

参考文献：

[1]宋天琦.结合天然气分布式能源站的应用解读数据中心评级标准[J].上海节能，