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首個工業(yè)園分布式能源項目運(yùn)營
國內(nèi)首個工業(yè)園分布式能源項目華電九江分布式能源站近日在江西試產(chǎn)運(yùn)營。這個能源站替代了高污染的燃煤小鍋爐，目前已為園區(qū)內(nèi)多家企業(yè)供氣、供水，有效減少二氧化碳、氮氧化物和煙塵的排放。
國務(wù)院總理李克強(qiáng)在《政府工作報告》中指出，加大節(jié)能減排力度，控制能源消費(fèi)總量，并提出要提高非化石能源發(fā)電比重，大力推廣分布式能源，發(fā)展智能電網(wǎng)，逐步把煤炭比重降下來。
那么，什么是分布式能源?它有哪些優(yōu)勢?其他國家有哪些借鑒經(jīng)驗?本期應(yīng)知進(jìn)行解讀。
概念解析
什么是分布式能源?
分布式能源是在一定區(qū)域內(nèi)利用管網(wǎng)系統(tǒng)和電纜向區(qū)內(nèi)同時提供電力、蒸汽、熱水和空調(diào)用冷凍水的綜合加工廠，由電力、燃?xì)狻崃屯ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的四維一體系統(tǒng)集成。它直接安裝在用戶端，通過在現(xiàn)場對能源實現(xiàn)溫度對口梯級利用，盡量減少中間輸送環(huán)節(jié)的損耗，實現(xiàn)對資源利用的最大化。
分布式能源的基本原理是， 天然氣等一次能源首先通過燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電(一次發(fā)電效率30%~40%)， 產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐產(chǎn)生中壓或低壓蒸汽。其中，一次能源以氣體燃料為主，可再生能源為輔，利用一切可以利用的資源;二次能源以分布在用戶端的熱電冷(植)聯(lián)產(chǎn)為主，其他中央能源供應(yīng)系統(tǒng)為輔，實現(xiàn)以直接滿足用戶多種需求的能源梯級利用，并通過中央能源供應(yīng)系統(tǒng)提供支持和補(bǔ)充。
答疑解惑
為什么要大力推廣?
分布式能源技術(shù)具備第二代能源系統(tǒng)的所有顯著特征： 燃料多元化;設(shè)備小型、微型化;網(wǎng)絡(luò)化;智能化控制和信息化管理;冷熱電聯(lián)產(chǎn)化和高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保水平等，是代表當(dāng)今世界發(fā)展潮流最先進(jìn)的理念和技術(shù)。
能源利用效率高 由于分布式能源可用發(fā)電后工質(zhì)的余熱來制熱、制冷，因此能源得以合理的梯級利用，用戶可根據(jù)自己所需來向電網(wǎng)輸電和購電，能源的利用效率達(dá)到80%以上。
投資小，損耗低 其投資回報周期較短，投資回報率高，可降低一次性投資和成本費(fèi)用;靠近用戶側(cè)的安裝可就近供電，因此可降低輸電和配電網(wǎng)的網(wǎng)損。
污染小 分布式能源系統(tǒng)采用天然氣做燃料或以氫氣、太陽能、風(fēng)能等為能源，可減少污染物的排放總量;大量的就近供電減少了大容量、遠(yuǎn)距離高電壓輸電線的建設(shè)，降低了電磁污染。另外，能源的梯級合理利用，也使二氧化硫和固體廢棄物排放幾乎為零，溫室氣體減少50%以上，氮氧化物減少80%，總懸浮顆粒物減少95%。
為可再生能源的利用開辟了新途徑 相對于化石能源而言，可再生能源能流密度較低、分散性強(qiáng)，而且目前的可再生能源利用系統(tǒng)規(guī)模小、能源利用率較低，用于集中供能是不現(xiàn)實的，而分布式能源系統(tǒng)為可再生能源利用的發(fā)展創(chuàng)造了條件。
安全性和可靠性高 分布式能源系統(tǒng)發(fā)電方式靈活，在公用電網(wǎng)故障時，可自動與公用電網(wǎng)斷開，獨(dú)立向用戶供電，提高了用戶自身的用電可靠性;當(dāng)所在地的用戶出現(xiàn)故障時，可主動與公用電網(wǎng)斷開，減小對其他用戶的影響。
解決了邊遠(yuǎn)地區(qū)的供電問題 由于我國許多邊遠(yuǎn)及農(nóng)村地區(qū)遠(yuǎn)離大電網(wǎng)，因此采用太陽能光伏發(fā)電、小型風(fēng)力發(fā)電和生物質(zhì)能發(fā)電的獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)，可以解決這些地區(qū)的用電問題。
分析解讀
發(fā)展分布式能源的主要形式
燃?xì)鉄犭娎淙?lián)產(chǎn)技術(shù) 這是分布式能源的典型形式。天然氣是一種清潔原料，水蒸氣冷凝潛熱幾乎90%以上的熱量都被利用。由于在燃?xì)廨啓C(jī)中30%～40%的能量直接轉(zhuǎn)化為電能，一次轉(zhuǎn)化效率高于一般火電機(jī)組，再加上排氣和能量利用，比如加熱、制冷，可使整個系統(tǒng)達(dá)到能量的梯級利用，總能量利用效率達(dá)到最高。
分布式煤氣化能源系統(tǒng) 這一系統(tǒng)是以煤氣化得到的煤氣作為燃料，來代替常規(guī)系統(tǒng)中的氣體或液體燃料，以達(dá)到提高熱效率的目的。
分布式煤層氣能源系統(tǒng) 我國有豐富的煤層氣資源，現(xiàn)已查明的淺層煤層氣就有30多萬億立方米，相當(dāng)于約400億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。若全部用來發(fā)電，可發(fā)電100萬億千瓦時，這一巨大的資源寶庫，是建設(shè)分布式能源系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
分布式可再生能源系統(tǒng) 適于與太陽能、地?zé)?、風(fēng)能等系統(tǒng)規(guī)模小、能量密度低的可再生能源相結(jié)合，為可再生能源的利用提供了新思路。但由于可再生能源本身的一些特點(diǎn)和其利用技術(shù)水平的限制，在當(dāng)前一段時間內(nèi)，它與常規(guī)能源互補(bǔ)的分布式系統(tǒng)更為現(xiàn)實可行。
分布式生物質(zhì)能源系統(tǒng) 作為唯一能轉(zhuǎn)化為液體燃料的可再生能源，生物質(zhì)能具有總產(chǎn)量巨大、可儲存、碳循環(huán)等優(yōu)點(diǎn)。生物質(zhì)氣化或裂解產(chǎn)生的燃料氣和高品位液體燃料可以作為小型或微型燃?xì)廨啓C(jī)為核心的分布式能源系統(tǒng)理想的燃料。
以垃圾為燃料的分布式能源系統(tǒng) 從資源角度看，垃圾是地球上唯一正在增長的資源。據(jù)能源專家測算，2噸城市垃圾焚燒所產(chǎn)生的熱量相當(dāng)于1噸煤燃燒的能量。通過水煤漿技術(shù)處理，變垃圾直接焚燒為加工利用，既可提高燃燒效率，又可控制二次污染。因此，垃圾發(fā)電將是構(gòu)成分布式能源系統(tǒng)和電力生產(chǎn)“一次能源”多樣性的重要部分。
他山之石
其他國家有哪些借鑒?
丹麥
丹麥?zhǔn)鞘澜缟夏茉蠢眯首罡叩膰摇Ｗ?990年以來，丹麥沒有增加大型凝氣發(fā)電廠容量，而是主要依靠安裝在用戶側(cè)的、特別是工業(yè)用戶和小型區(qū)域化的分布式能源電站(熱電站)和可再生能源項目，熱電發(fā)電量占總發(fā)電量的61.6%。
丹麥對于分布式能源采取了一系列明確的鼓勵政策，在《供熱法》、《電力供應(yīng)法》和《全國天然氣供應(yīng)法》中，明確了保護(hù)和支持立場?！峨娏?yīng)法》規(guī)定，電網(wǎng)公司必須優(yōu)先購買熱電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)的電能，而消費(fèi)者有義務(wù)優(yōu)先使用熱電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)的電能，否則將做出補(bǔ)償。
日本
分布式能源能夠在日本快速發(fā)展，關(guān)鍵是政府的有效干預(yù)。1986年5月日本通產(chǎn)省發(fā)布了《并網(wǎng)技術(shù)要求指導(dǎo)方針》，使分布式能源可以實現(xiàn)合法并網(wǎng)。1995年又更改了《電力法》，并進(jìn)一步修改了《并網(wǎng)技術(shù)要求指導(dǎo)方針》，使擁有分布式能源裝置的業(yè)主，可以將多余的電能反賣給供電公司，并要求供電公司為分布式能源業(yè)主提供備用電力保障。此外，分布式能源業(yè)主不僅能夠得到融資、政府補(bǔ)貼等優(yōu)惠政策，還能享受減免稅等鼓勵。
美國
1987年，美國頒發(fā)能源法，明確電力公司必須收購熱電聯(lián)產(chǎn)的電力產(chǎn)品，其電價和收購電量以長期合同形式固定。于2001年為熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)提供稅收減免和簡化審核等優(yōu)惠政策。在華盛頓州，電力公司PG&E 計劃通過投資研發(fā)高效節(jié)能技術(shù)來增強(qiáng)分布式能源系統(tǒng)，使其滿足未來50%的能源需求。
相關(guān)鏈接
分布式能源的應(yīng)用實例
從上個世紀(jì)90年代開始，分布式能源的理念傳入中國。隨后上海黃埔中心醫(yī)院首次采用了三聯(lián)供系統(tǒng)為醫(yī)院提供部分用電負(fù)荷、蒸汽和制冷負(fù)荷。經(jīng)過20年的發(fā)展，我國相繼在北京、上海、南京、廣州、成都等地建成三聯(lián)供示范項目。
北京燃?xì)饧瘓F(tuán)辦公大樓
北京燃?xì)饧瘓F(tuán)辦公大樓是國內(nèi)首次采用天然氣內(nèi)燃機(jī)與溴化鋰直燃機(jī)直接對接方式的三聯(lián)供系統(tǒng)項目。這個項目分別由兩臺不同裝機(jī)容量的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組根據(jù)不同季節(jié)的需求調(diào)節(jié)發(fā)電量，并相應(yīng)各配有一臺余熱直燃機(jī)組用來供熱、供冷，其能效達(dá)75%。目前已獨(dú)立安全運(yùn)行5年。
廣州大學(xué)城分布式能源站
廣州大學(xué)城分布式能源站位于廣州市番禺區(qū)，是目前全國最大的分布式能源站。它以潔凈的天然氣為燃料，采用先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備，大大減少了二氧化硫、氮氧化物以及總懸浮顆粒物的排放。占地面積11萬平方米，可為廣州大學(xué)城一期14萬平方公里區(qū)域內(nèi)的11所大學(xué)提供冷、熱、電需求，2009年10月竣工投產(chǎn)。其能源利用效率可達(dá)到70%~80%。
上海浦東國際機(jī)場
浦東國際機(jī)場能源中心通過燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)供系統(tǒng)，采用汽電共生，實現(xiàn)冷、熱、電三聯(lián)供。在供冷、供熱的同時，產(chǎn)生的多余電量可以與市電并網(wǎng)，為機(jī)場其它用戶供電，在技術(shù)上還可以向市網(wǎng)送電。燃?xì)廨啓C(jī)通過發(fā)電機(jī)組供電，通過余熱鍋爐供熱，產(chǎn)生的電和蒸汽通過YK離心式制冷機(jī)組和溴化鋰吸收式制冷機(jī)組供冷，實現(xiàn)冷熱電三聯(lián)供。
