摘要：分布式能源站技术从20世纪70年代末期开始发展，目前已经成为美国、英国、丹麦、瑞典、日本等各国能源构成的一个重要分支。国家能源局在《关于分布式能源系统有关问题的报告》中的官方定义是：分布式能源是近年来兴起的利用小型设备向用户提供能源供应的新的能源利用方式。以天然气为燃料的冷热电联产系统是目前分布式能源的主要内容。本文在此基础上主要研究了天然气分布式能源现状及未来发展。
关键词：天然气分布式能源；现状；未来发展
1引言
中共十九大提出了“推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系”的要求。天然气分布式能源作为一种绿色低碳、高效稳定的清洁能源供应方式，对调整能源供应结构、推动能源供应方式变革有重要的现实意义。
2天然气分布式能源系统的特点
天然气分布式能源系统作为一种新能源技术，由于它具有节能、经济、环保等多种优点而在各行业得到了广泛的应用。具体有如下特点：（1）系统通常放置在用户附近，生产的冷、热、电量可直接使用，可以减少在运输过程中造成的能量损失。（2）能源利用率较高，可以实现热电冷联产，机组在回收余热的同时又可向用户提供热量、冷量，一次能源得到了充分的利用。（3）分布式能源系统除了可以提高一次能源利用效率及节能减排的特点外，还具有安全可靠的特点，可以提高能源供应的安全性，当电网发生突发事件及电力短缺的情况时，该系统仍然可以持续供电，不会出现因电网中某处出现故障而引发大面积的停电而受到影响；该系统还可以满足一些偏远地区及电网发展落后地区的供电问题。（4）环保无污染。CCHP系统的燃料为天然气，能够减少CO2及有害气体的排放，推动可再生能源的利用，达到节能减排的目的，据有关数据显示，采用天然气分布式能源系统相比于传统燃煤发电方式可以减少50%二氧化碳的排放。（5）系统具有较好的经济性，既能节约供热管网投资以及电网费用，又能减少能耗，带来较好的经济收益。此外，采用分布式能源系统，可以有效地改善系统能源结构，具有削峰填谷等特点，利用发电余热来供热、供冷，在减小电空调造成的供电高峰的同时弥补燃气供应在夏季的低谷，有效地缓解了能源利用的峰谷差，有利于能源的可持续发展。
3我国天然气分布式能源现状
3.1政策不配套
我国天然气分布式能源至今处于起步阶段，和单纯燃煤发电相比，其建设和运营成本均要高一些。在目前财税、金融和价格不配套的情况下，天然气分布式能源的节能、环保、减少用地等社会效益很难体现出来。按照天然气分布式能源“以热（冷）定电，热（冷）电平衡，就近利用，余电上网”的原则，余电应取得合理的上网电价，例如目前某省没有针对天然气分布式能源核定标杆上网电价，如按燃煤标杆电价0.4019元/kW•h，将严重亏损。
3.2运营管理经验相对缺乏
分布式能源的理论综合利用效率可达95%以上，但设计施工、能源利用、运营管理对分布式能源有重要影响。目前我国运营项目较少，设计、管理经验较为缺乏，导致部分已投产的分布式能源项目综合能源利用率偏低，一定程度上影响了分布式能源的推广利用和用户投资的积极性。
3.3分布式能源设备的国产化程度较低
目前天然气分布式能源系统的核心设备，如微型燃气轮机、内燃机多是国外成套进口，国产化程度较低。表1、表2为国外2家典型微型燃气轮机、内燃机厂家设备主要参数。由表可知，国外厂家微型燃气轮机、内燃机型号相对比较齐全，100—22000kW均有产品覆盖，这为天然气分布式能源的发展提供了强有力的技术支撑。国内自主研发的产品技术水平相对较低，可靠性差，一定程度上造成了天然气分布式能源项目初投资较高。由于市场竞争激烈，近年来微型燃气轮机、内燃机、溴化锂机组的价格逐年下降，进口内燃机的价格已从3500-3800元/kW下降到1850-3000元/kW，烟气型溴化锂机组也降低到约600元/kW，相对而言，微型燃机轮机的价格稍高，约为5000-6000元/kW。
4我国天然气分布式能源未来发展策略
4.1国家应加大政策支持力度
分布式能源的发展是一个系统工程，国家层面的法律保证、政府层面的执法决心、政策的可落实性以及执行力度是关键保障。在体制上，进一步确立电网企业的责任和义务，确立全额购电的基本原则和合理电价，同时提供相应的税收减免等优惠措施。
4.2加深化天然气分布式能源项目工程技术研究工作
一是前瞻比较各类设备优劣势。典型的天然气分布式能源系统主要由发电设备、余热回收装置以及制冷设备这三大部分组成，而发电设备中不同类型的燃气发电设备（主要是燃气轮机、内燃机和微燃机）的余热回收形态、发电效率、燃气压力、容量范围等都有一定差异，应前瞻对比各类设备厂家的型号、容量、工艺特点和价格水平，把握各类主要设备的优缺点和限制性条件，做到心中有数。二是学习借鉴国内外典型案例经验。收集归纳国内外典型天然气分布式能源系统的装机方案、品牌选择、容量规模、应用场合、实际运营情况、收益情况等信息，及时把握国内外天然气分布式能源项目的市场信息，为做出合理预判和科学决断提供支撑。三是因地制宜定制个性化解决方案。深入分析客户用能需求、项目运营环境、项目当地的气象水文地质条件等，针对性地设计具体的设备配置和工艺技术方案，在保障供能安全性的前提下尽可能追求能源的梯级利用和成本的总体控制，实现经济性、能源性和社会性的多赢。
4.3与智能微电网融合
对于天然气分布式能源而言，其主要特征布局分散灵活，和大电网相互是备用的关系，从根本上来进一步的提升供电的质量与安全可靠性，但与此同时也会给电网的继电保护与电能质量带来诸多不利的影响。智能微电网是建立在“互联网+”的基础之上，将保护设备、符合监控、能量转换设备、储能设备以及分布式电源为一体，并运用当下先进化的电力与控制技术，可以更加便利灵活的接入所有可以运用的分布式能源，再进行智能化的管理与调控，在最大限度上来有效的将分布式能源的作用与效率展现出来，值得注意的就是，还可以平滑的接入大电网或者是实现独立运行的目的，从而降低对于大电网影响的力度。
4.4带动智能冷热气网发展
正是因为天然气分布式能源技术自身调节灵活的特征，才会直接带动天然气管网进行智能化d展，来积极将建立在天然气分布式能源上的智能化区域功能系统。运用智能热（冷）网来进一步衔接分布式能源站、换热站及用户三位一体的集成化智能供热系统，最终达到全方位实时化的远程监控，少人值守，缩减运用过程中的成本造价；运用气候补偿技术，依据室外温度变化的实际情况来调节热（冷）网调度的顺序。
5结束语
总之，目前，在愈发紧张的能源局势以及环境污染问题层出不穷的背景下，能源利用效率受到了极为广泛的关注，积极的发展天然气分布式能源系统，从而达到能源的梯级运用，最终直接性的提升能源利用率。由此可见，本文的研究也就十分的有意义。
参考文献：
[1]吴晓清，叶彩花，王根军，郭米娜.美国天然气分布式能源发展的影响因素分析及借鉴[J].环境保护，2018，4602：71-75.
[2]王圣，论立勇.我国天然气分布式能源产业政策发展及相关建议[J].中国环境管理，2018，1003：41-43.
[3]王圣，王锋涛，杨硕.我国重点地区天然气分布式能源项目形势及发展分析[J].环境保护，2018，4602：68-70.
论文作者:张俊波
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
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