澳大利亚天然气分布式能源发展市场分析与借鉴

分布式 能源
市场
借鉴
０ 引言 分布 式供 能系 统 是一种 新型 的供 能方 式 ，指在 用 户端 或 靠近 用户 现 场独 立输 出 电、热（ 能 的系 冷） 统 。该 系统 既能 发 电，又 能利用 余热 制冷 、供 暖 、
供 应热 水 ，使 用 的一 次能源 一般 是天 然气 、沼气 及
其 他某 些可 再生 能源 等清洁 能源 。美 日、欧 盟等 国 已将 发展 分布 式供 能作 为 能源安 全 、节 能和 能源经 济 发展 的重 要战 略 ，世界 能源供 应 方式 发展 的一个
年， 澳大 利亚 的碳 排放减 少 ５ ， ２ ５ ％ 到 ００年减 少 ８％ ０。
尽 管如此 ，澳大 利亚 业 内人 士 分析要 确保澳 大
１ 澳大 利亚 天然 气分 布式 能源 的发展 潜 力
近 年来 ，澳 大利 亚一 直在应 对全 球气 候变化 方 面 做 出积极 的努 力 ，争论 的焦 点集 中在如 何建 立激 励 低碳 经济 投资 的市场 机制 上 ，澳 大利亚 碳排 放交 易方案 （Ｔ ）ｎ Ｅ Ｓ￣ 碳税 政策 一直 各受 争议 ，２ １ 年 １ ０１ １ 月 ８日，澳 大利 亚通 过碳税 法案 ，碳税 法将 从 ２ １ ０２ 年 ７月 １日起全 面 实施 。政府 的 目标是 ：到 ２ ２ ００
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澳大利亚天然气分布式能源发展市场 分析 与借鉴
２１ ０ １中澳天然气技术伙伴关系基 金培训班调研组 刘 惠萍 郝文 良 梁薇 徐彦 峰 金科 金正恰
摘 要 ： 分布 式 能源 是世 界 能源 供 应 方 式 发 展 的一 个 重 要 方 向 ，我 国 已 明确 了未 来 ５ １ 分 布 式 能 源 发 展 任 ～ ０年
可 再 生能源 。
主 要 用 于 出 口和 北 领 地 的市 场 需求 。基 于这 种 情
况 ，天然 气取 代煤 发 电的适宜地 点 是在 国家 电力市 场所 包含 的州（ 包括 新南 威尔 士、昆士 兰 、南澳 、塔
二 是 用 天 然 气 替 代 燃 煤 发 电可 大 大减 少 碳 排
遵 循集 中发 电 的模 式 ，由少 量远 离用 户的大 型发 电
机 组集 中发 电 ，然 后 由大 电 网将 电能 输送 到 用户 端 。如果 将分 布式 能源系 统不 能提供 基荷 的假设 去
除 ，这 一经 济模 式将 完全 改变 。将 集 中式 发 电和分
布式 供 能相 结合 ，将 会更经 济并 能显著 减少 排放 。 同时 ，用于 分布式 供 能系统 的燃气发 电机 可 以制造
利 亚 的发展 。
进 的燃 气轮机 技术 将会 应用 到新 的天然 气 电厂 ，旧 的燃气 轮机 逐步 关 闭。澳 大利 亚加大 了在燃 气轮 机 领 域 的投资 以鼓 励技术 创新 ，未 来六年 将有 ７８亿 ． 美元 的投 资用 于新型 的燃气 电厂 ，此 次澳 大利亚 的
碳排 放税 方案得 以通 过 ，新 的燃气 电厂投 资有 可 能
端 能源 消费方 面 ， 电力 占剑 １ ２ ％ ｒ ４ 。澳大 布 业 的 电 Ｊ ｌ
结 合笔者 近 年实践 提 出相关 建议 ，以期 为上海 等地
区及全 国分布 式 能源 未来发 展提 供借 鉴 。
上海煤气 ２１ 年 ｏ 第４ （ ２ 期 （刀
ｅ ｌ ｓｓ
厂总装 机 容量 中 ，燃煤 电厂 占 ５． ，天然 气发 电 ２％ ５
重 要方 向 。十 多年 来 ，我 国上 海等 城市和 地 区在 单
一
用户 的 宾馆 、医 院 、工 业及 园区 开展 了一 系列分
利 亚经 济有 效地 实现减 排 目标 ，行之 有效 的技术 措
施 仍 需在 探 索 中 。洁净 煤 、碳 捕捉 及 封存 （ Ｃ ） Ｃ Ｓ 技 术 ，还 都不 能 以商业规模 运行 。除 了风 能 ，大 部分 可 再生 能源都 因成 本过 高难 以吸 引大 量投 资 ，但 风
天然气 的发 电技 术提供 基 荷 ，使天然 气 发 电和 大型 风 电场相 结合 是实现 减碳 的有 效途径 。 诚然 ，要 实现 这一 途径 依然还 有诸 多 问题 需要 研 究 。特 别是大 力发 展可 直接在 用 户端使 用 、高效 利用 能源 的分 布式 能源 系统 。在 维 多利亚 州 ，分布 式 供能 系统 已经在 医 院使用 了多年 ；在 新 南威尔 士
加大 ，分布 式 能源将得 到 更加重 视 。
三是 澳洲 的天然 气 资源储备 非 常丰 富 。按 照 目 前水 平 的生产 ，澳 大利 亚有 ６ 年的常 规天然 气 以 ３ ２ 澳大利 亚分布 式 能源发展 面 临的挑 战
及额 外 １０年 的煤层 气储 备 。相 比之 下 ，澳大 利亚 ０ 只有 ９ ０年 的黑 色煤炭 储量 。澳 洲探 明的天 然气储 量在 ３ ０年里 增长 了三倍 ， 约 ９％ 大 ０ 的常规天 然气 位 于澳 大 利亚 西北 部 ，而 大部 分煤 层气位 于新 南威 尔
各个 州 的发展状 况差 别很 大 ：新南威 尔 士州是 燃煤
电厂 比例最 高 的州 ，昆士兰州 和维 多利亚 州也 有很 多 燃 煤 电厂 ， 西澳 和 南 澳 的燃 气 电厂 比燃 煤 电厂 多 。塔斯 马尼 亚州 的情况 最好 ，没有燃 煤 电厂 ，主
中心位 于西 澳（ 占总额 的 ６％， 要生产 供应 满足 西 ４ ）主
澳 天然气 技术 伙伴 关系 基金 培训 班学 习 ，本文 基于 在 澳学 习调研 情况 ，重 点就澳 大利 亚发 电方 式和燃
料特 征进 行介 绍 ，梳 理 了澳大利 亚业 内对 天然 气分 布 式 能 源 发 展 前 景 和 经 济 性 分 析判 断 的相 关研 究 观 点 ， 以及 未来 发展存 在 的市场 壁垒 和改 革设 想 。
布式供能实践。 ２ Ｉ 年 ｌ 月，国家发展改革委、财政部、住 ２１ ｑ ｊ ０
建 部 、国家 能源 局 联合颁 发 了 《 于发展 天然 气分 关 布 式 能源 的指导 意见 》 ，明确 提 出未来 ５ １ ～ Ｏ年我 国 发 展天 然气 分布 式能源 的任 务 目标 。 澳 大利 亚是 天然气 利用 和 出 口大 国，近 年来 也 对天 然气 分布 式 能源发 展开 展研 究和 实践 。 ０ 年 ２１ １ ７ ８月 ，笔 者赴 澳大 利亚 参加 国家 能源局 组织 的 中 ～
州 ，已为众 多的城 市建筑 安装 了分 布式供 能 系统 。
通 过热 电联产 或 热 电冷 联产 的方式 ，利用废 热制 热 或 制冷 技术 来提 高能源 系 统效率 。 国际经验 表 明， 分 布 式 能 源 系 统 可 以提 供 相 当 大份 额 的 电力 和 热
得非 常 小，甚 至小到 只有 １ｋ 。一个 １Ｍｗ 的燃 Ｗ
的转换步 伐还 不够大 ？综 合业 内研究 有 四大观 点 ：
一
是认 为天然气 只 是一种 调峰燃 料 ，而煤 则是
最 适合 的基荷 燃料 。
这 种 观 点 的成 因是 天 然 气 电厂 与燃 煤 电厂 相 比有较 高 的运行成 本 。主 要原 因是 ，电力行 业一直
电。澳 方认 为可通 过天 然气 实现 与风 能互补 ，利用
供 应 ，但 目前 澳大利 亚等 效份额 仅 是 ５ 左右 。未来 ％
如 何 芨 展 ？ 币 场 竞 争 力 是 一 个 关 钕 因素 。还有 一个
） ０ ２年第 ４期 上 海 煤 气 ）２ １
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力生产 模 式进行 了经 济对 比：集 中式 黑煤 发 电、集 中式褐 煤发 电、 中式天然 气发 电（ 集 联合 循环 燃气 轮
厂 占 ２ ． ，水 力发 电 占 １ ．％ ４４ ％ ３１ ，风力 发 电 占 ８５ 。 ． ％
前 提 条 件 就 是 当地 有 足 够 的天 然 气供 应 来 支撑 由 煤 向天 然气 发 电或 分布 式能源 系统 的转变 。 澳 大利 亚有三 个主 要天 然气 生产 中心 。最大 的
何 。那 么 当 前 在 商 业和 技 术上 均 可 行 的选 择 是 什 么 ？有 两项选 择 正为澳 大利 亚所 关注 ：一 是大规 模
的风 电场 ，二 是燃 气发 电 。这 是基 于三 方面 原 因：
一
是 因为 澳 大 利 亚 发 电燃 料 依 然 严 重 依 赖 于
煤 炭 。近 年来 ，澳 大利 亚 电力消 费持续 快速 增长 ， 发 电用 能 已经 占到一 次能源 消费 总量 的 ４ ％ ４ ，在 终
放 。因此 ， 目前 澳大 利亚 天然气 用于发 电和 分布 式 能源 系统趋势 显现 ，特 别是在 西澳和 南澳 。未来 先
斯 马尼 亚 和 维 多利 亚） ，这 些地 区 电力 需求 相对 集
中 ，煤炭 现在提 供 ８ ％ 电力 。 ２的 应 该说 ，澳大 利亚 已经 具有较 强 的天 然气 基础 设 施 ，优 先选取 资源 合适 、可替代 煤炭 量大 、 电力 及 冷（ 需 求集 中 的地 区先 期发展 发 展分布 式 能源 热） 有 很大 的潜 力 。但近 年来 的实 践也表 明 ，缺 乏激励 机 制 的 电力 市 场 依 然 可 能 阻 碍分 布 式 能 源 在 澳 大
气 发 电机 的大 小只相 当于 一个 集装箱 大小 。如 果将
这 些机 组系统 安装在 写 字楼 、学校和 医院 ，将 能够 满足 自身需求 甚至 可 以有 剩余 电能送 回 电网 ，同 时 可 利用 现有 的燃气 管 网供 应燃 气 。 为验证这 一建 议 的经济性 ，澳 方对 以下 五种 电
士 州和 昆士 兰州 。天 然气 发 电 目前 占澳大 利亚 电力 的 １％ 而 黑煤 发 电则 占到 了 ５ ％ 褐煤 发 电占 ２ ％ ６， ４、 ３。 据 此 ，现有 的天 然气 资源 储量足 以取 代部 份煤炭 发
既然 天然气 资源 和发 电技术 都如 此成 熟可靠 ， 为 什 么 澳 大 利亚 从传 统 能源 到 天 然气 分 布 式 能 源
澳 和 出 １ 需 求 ，其 次 为 东 南 澳 大 利 亚 （ ５ １ 占总 额 的 ３ ％ ，主要满 足 新南威 尔 士州 、维 多利 亚州 、昆士 ４） 兰州 、南澳 和塔斯 马尼 亚州 的市场 需求 。北 部 中心
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要依 靠水 力发 电。总 体而 言 ，发 电燃料 大部分 为煤
炭 ，９ ． 的发 电量 来 自于化石 燃料 ， 有 ８ ％ 自 １８ ％ 只 ．来 ２
能的不稳定性又意味着它木能承担基荷 。核能的发
展 则始 终被 如何清 除 、储 存放 射性 废料 困扰 。在 需 求 侧管 理方 面 ，能源效 率 的提 升始 终是个 难题 。尽
管 这 些 措 施 在 未 来 的低 碳 经 济 路 线 图上 都 能 够 占 据一 席之 地 ，但 是很难 预测 他们 的最 终效 果究竟 如
机 或 Ｃ Ｇ ） 布式 天然气 发 电、分布 式天 然气 发 Ｃ Ｔ 、分 电＋ 热冷 联供 。对 每一 种模 式 ，成本 主要 由 ４个 部 分 组 成 ：电厂 的一 次 性投 资 、运 营 成 本（ 定和 可 固 变１ 运 输 成本和 一 个可 能的碳 排放 成本 。同时还 要 、 考 虑运 输过 程及 输配 电网络 中的损 耗成本 。 澳 方研 究分 析表 明 ：（） １就一 次性 投资而 言 ，大 型集 中式 发 电厂 的单 位 投 资高 于 小 型 燃 气 发 电系 统 。ｆ１ ２就运 营成本 的各 种要 素包 括 ：燃料 、操作 和 维 护 。煤 电厂 的非燃 料运 营成本 略 低于集 中式天 然 气 发 电，远 低于 分布 式天 然气冷 热 电联供 系 统和 分 布 式天 然气 发 电系统 。 ３ 电力 输配 系统 的成 本差 异 （） 是 显而 易见 的 ，集 中式大 型 发 电的平均 输 、配 电成 本 是 ０５ ．９澳元／Ｗ・，而 分布 式能 源 的输 配 电成本 ｋ ｈ 则 为零 。 ４集 中式发 电模 式在 电力 传输和 分 配过程 （） 中有损 耗 ，为满 足用 户 的实 际需求 必须 生产 出额 外 的 电源 以备 输 配 损 耗 ，发 电和 运 输成 本 大 约增 加 １％ 右 ， 意味着 要 额 外 的碳 消 耗 。如 集 中式 黑煤 ０左 发 电排 放 ８ ０ｋ ／ ０ ｇＭＷ・ Ｃ ２ 而分 布式 天然 气发 电＋ ｈ Ｏ， 热 冷联 供只 有 ３ ０ ｋ ／ ・，下 降幅度 为 ６ ％ ６ ｇＭＷ ｈ ０ 。如 假设 Ｃ ２ Ｏ 排放 的价 格为 ２ ０澳 元／， ｔ 其结 果是 导致集 中式褐 煤发 电的 Ｃ 排放 成本 是分布 式 能源 的 １ Ｏ２ ． ５
务和 目标 。文章基 于赴澳大利亚 学习调研情况 ，重 点梳理 了澳大利亚有关天然气分布式能源发展前景、市场
壁 垒 和 改革 设想 的相 关 研 究 观 点 。结 合 笔 者 近 年 实 践提 出相 关 建 议 ，以期 为 我 国分 布 式 能 源 未 来 发 展提 供 借
鉴。
关键 词：澳大利亚