“双碳”目标下天然气分布式能源发展现状及机遇

为实现碳达峰碳中和(以下简称“双碳”)目标,必须建设清洁低碳、安全高效的新型能源体系。天然气分布式能源具有相对清洁高效、综合能源利用效率高、输出能源类型多等优点,是我国实现“双碳”目标的重要发展路径之一。为此,剖析了我国天然气分布式能源存在的问题和发展机遇,进而对天然气分布式能源项目的发展提出了建议。研究结果表明:(1)中国天然气分布式能源整体发展相对较慢,且不同地区之间发展速度也存在差异,现有项目主要集中在经济较发达的京津冀鲁、长三角、珠三角以及天然气资源丰富的川渝等地区;(2)中国天然气分布式能源发展面临的主要问题包括前期投入成本较高、电网企业与项目用户端存在利益冲突使得项目上网困难、项目用户端对能源消纳程度的不确定性影响其投资回报等;(3)随着政策普及、技术发展、碳交易市场完善及经济性的提高,天然气分布式能源项目发展有望进入快速发展期。结论认为,在“双碳”目标引领下,中国天然气分布式能源产业正处于重要的战略机遇期,建议从政策支持、调峰需求、碳排放收益以及技术突破4个方面加强研究;天然气分布式能源的高质量推进对我国构建清洁低碳、安全高效的新型能源体系,助力实现“双碳”目标具有重要的现实意义。

基于双燃料原动机的天然气分布式能源方案设计

常规天然气分布式能源多选用以天然气为单燃料的陆用燃气轮机或燃气内燃机为原动机,常规应急电站多选用以柴油为单燃料的内燃机作为原动机。选取双燃料发动机为原动机,以天然气为能源开展相应的天然气分布式能源系统方案设计,从用户端各类能源的用能需求分析入手,以发电量最大化为原则,选取合适的余热转换技术,实现为客户提供最优化的供电、供冷和供热方案,能源综合利用率达到70%以上。验证了双燃料发动机作为天然气分布式能源的原动机,可以兼顾柴油机应急电站和天然气分布式能源的综合功能,为一种比较高效的能源利用方案,可以为后续实际工程应用提供指导。

天然气分布式能源项目开发要点分析——以江苏省为例

天然气分布式能源作为一种清洁高效的供能方式,在节能减排、削峰填谷、平衡能源供给等方面具有独特优势,是能源结构转型阶段的有力补充。本文以江苏省为例,分析其发展天然气分布式能源的资源条件,指出天然气分布式能源项目开发难点,然后结合南京禄口国际机场分布式能源项目,开展运行实例分析并提出建议,以促进江苏省天然气分布式能源的发展。

配套在数据中心侧的天然气分布式能源站“黑启动”逻辑分析

天然气分布式能源站配套在数据中心侧的项目,稳定可靠是其第一要求。在市电失去的情况下,能源站的“黑启动”显得至关重要,直接影响到供能系统的整体安全性。本文以配套在某数据中心侧的能源站为例,详细分析“黑启动”运行逻辑,为后期同类型项目或者小型供能站在“黑启动”逻辑搭建方面提供一些相关的思考和建议。

天然气分布式能源站经济影响因素分析

天然气分布式能源项目的经济性影响因素有很多,设备及安装费用在项目总投资中占比最高,因此主机设备的采购方案对项目经济性有较大影响。以某区域型天然气分布式能源站为例,研究主机设备的不同采购方案,通过对比分析各方案对项目经济性的影响,给出推荐采购方案。

“十四五”能源规划对天然气分布式能源发展的启示

在国家和地方两级“十四五”能源规划指导下,清洁低碳安全高效的天然气分布式能源未来会在长三角、珠三角等地区得到快速发展,主要业态模式一是在高能耗行业以热电联供系统呈现助力企业节能减排,二是在各类园区和风光水储等新能源融合,发展多能互补的综合能源系统,借助现代信息技术手段,打造源网荷储一体化智能微网,向用户提供一站式综合能源服务,成为促进能源清洁低碳转型,构建新型电力系统,建设现代能源体系的重要途径。

天然气分布式能源系统的能源综合利用效率计算

能源综合利用效率是评价分布式能源系统热经济性的重要指标,相关文件关于该效率的计算方法因不区分冷热电能品位而受到质疑。对两个承担常见负荷、采用典型动力设备的天然气分布式能源系统进行分析,并将其与系统实际的能源产量比较,发现该效率值对系统热经济性的评估不具客观性与合理性,认为将该效率指标与经济杆杠相结合的做法或将分布式能源系统集成与运行设计引导至错误方向。

天然气分布式能源分阶段补贴机制

当前中国天然气分布式能源补贴政策较为欠缺,仅少数省市出台了相关政策,且补贴模式仍存在不足,亟须制定补贴指导性标准。首先结合特定项目分类方式和项目实际发展阶段规律,提出了天然气分布式能源分阶段补贴机制,同时提出了能源项目发展阶段界定办法。其次建立了基于内部收益率法的天然气分布式能源补贴测算模型,定量分析了补贴额度与能源项目内部收益率之间的关系。最后分析了上海市分阶段补贴算例,为各省市天然气分布式能源补贴政策的制定提供了参考。

天然气分布式能源在浙江的发展前景分析

进入21世纪以来,浙江省的大气环境质量逐年下降。同时,作为东部沿海经济发达省份,浙江省的能源需求不断增长,2012年底全省电力总装机容量达到6170×104kW,其中火电比例比世界平均水平高出很多,而天然气发电、核电及可再生能源等清洁能源所占比例明显偏少。同时浙江省的煤炭自给率不到0.1%,一旦煤炭供应紧张,将会对电力供应产生很大影响,优化能源结构成为当务之急。分布式能源是解决能源与环境问题的一个重要举措,但当前浙江省还没有真正意义上的天然气分布式能源系统投入商业运行。从严峻的环保形势和能源安全供应的角度考虑,浙江省有发展天然气分布式能源的必要性;而从气源供应、市场需求、政策导向以及管理经验和人才优势来看,浙江省已具备发展天然气分布式能源的可行性。建议要转变观念,做好规划布局,简化审批程序,健全行业立法,充分考虑天然气分布式能源的环境效益,给予装机补贴、天然气差别供应价格及税收减免等优惠政策,通过示范工程的带动效应,有序推进浙江省的天然气分布式能源建设。同时,要做好天然气资源的拓展和储备工作。

我国天然气分布式能源发展制约因素及对策研究

天然气分布式能源比传统火力发电效率提高1倍以上,具有综合能效高、清洁环保、安全性好、削峰填谷等优点。国家已对天然气分布式能源发展提出了明确要求,但我国在发展过程中仍存在一些制约因素,如宣传力度不够,社会认知度低,观念亟待更新;法规不完善,部门之间利益博弈现象突出;优惠政策不配套;电网的技术条件、计量和控制方式、设计程序及基础设施等也存在限制条件;天然气分布式能源系统的关键部件严重依赖进口,核心技术有待突破;企业自身运营中存在投资成本大、回收期长,设备运行以及燃料成本过高等制约因素。推动我国天然气分布式能源发展要坚持5个基本原则,即保本微利、积极培育原则,先行先试、以点带面原则,收益共享、成本均摊原则,合理补偿原则和优质高价原则,并要处理好与电力公司和天然气公司的关系,以及与城市规划和能源总体规划的关系。建议应加强国家宏观层面的统筹管理,细化地方发展规划;完善法律法规建设,突破现行体制障碍;给予天然气分布式能源项目财税优惠,出台价格分摊和价格补贴政策,降低企业运营成本,缓解价格矛盾;另外,应加快构建技术标准,突破技术瓶颈,鼓励上中下游各方参与,加快示范项目建设,不断完善政策体系。

天然气分布式能源项目技术评估中环保要点分析

天然气分布式能源项目可分为区域式分布式能源项目和楼宇式分布式能源项目。天然气分布式能源项目的技术评估中环境保护是很重要的专业,环保要点主要包括项目建设与规划相符性、负荷要求、达标排放、大气污染物总量控制、区域规划环评相符性、小锅炉替代等。区域式天然气分布式能源项目需要符合地区热电联产规划,楼宇式天然气分布式能源项目需要符合当地城市规划要求。在项目可研阶段,热负荷、冷负荷、电负荷与装机规模的匹配性需要重点论证,以确保项目＂以热定电＂的性质不变。虽然天然气燃烧排放的二氧化硫、烟尘很低,但是也不能认为是零排放。天然气分布式能源项目的大气污染物主要是氮氧化物,要细化满足氮氧化物达标排放的低氮燃烧技术,并且要满足对应的不同排放标准。在大气污染物排放达标的基础上,还需要进一步提出排放总量申请及排放总量方案。当天然气分布式能源项目厂址位于工业园区内,需要明确项目建设与相关规划环评结论的相符性。

天然气分布式能源在辽宁的应用前景及工作建议

天然气分布式能源具有能效高、清洁环保、安全性好、削峰填谷、经济效益好等优点。国家《关于发展天然气分布式能源的指导意见》提出,在"十二五"期间建设1000个左右天然气分布式能源项目,到2020年,在全国规模以上城市推广使用分布式能源系统。辽宁省应把握时机,提前规划,支持天然气分布式能源发展,促进经济发展与生态环境和谐共生。

我国重点地区天然气分布式能源项目形势及发展分析

随着我国燃煤形成的环保压力不断增大,电力结构调整,以及能源与电力供给侧结构改革,建设天然气分布式能源项目已成为行业的发展战略,同时也成为发展必然。发展天然气分布式能源项目有利于调整能源结构,逐步降低煤炭消费比重,有利于采用能源梯级利用技术,提高能源利用效率,化解对冷、热等能源品种供需矛盾,为经济社会进一步可持续发展提供支撑。在分析全国及代表性重点地区天然气分布式能源项目发展现状基础上,重点分析了在执行及运行过程中存在的政策、经济、技术等问题,进一步提出了未来天然气分布式能源项目的发展要在统筹规划、充分论证基础上合理布局选点、加快推进天然气直供体系及价格市场化、免征政府性基金及系统容量备用费、加大宣传以共同推进天然气分布式发展、加强核心技术研发提升项目核心竞争力等可持续发展建议。

中国省级天然气分布式能源开发环境评价及聚类分析

天然气分布式能源正成为清洁能源利用的新的重要领域,考虑不同环境特点因地制宜是天然气分布式能源有序推广和健康发展的重要前提,因此,需要建立系统科学的分析指标体系开展不同地区的评价和对比研究。通过文献研究法识别天然气分布式能源项目开发的影响因素,从中归纳出地区天然气分布式能源开发的资源条件、能源环境、经济环境和社会环境等4个维度的16个可量化指标,建立地区天然气分布式能源开发环境评价指标体系。应用所建指标体系采用主客观组合赋权法,开展中国31个省级行政区的天然气分布式能源开发环境评价和综合得分排序。依据评价结果,将天然气分布式能源发展的地区按环境划分为五类,并对比分析五类地区在天然气分布式能源开发资源条件、能源环境、经济环境和社会环境方面的差异。针对五类地区的不同环境特征,提出相应的发展策略建议。

中国天然气分布式能源发展策略与建议

受制于天然气价格和燃机技术等原因,中国天然气分布式能源的发展并不理想,已完成的项目也面临着生存危机。在当前天然气供需新形势下,推进天然气分布式能源发展对于提高天然气在中国能源消费结构中的占比和能源利用效率有重要现实和历史意义。为此,在归纳总结国外分布式能源发展及其支持政策的基础上,基于中国天然气产业发展的现状,提出了天然气产业与天然气分布式能源系统融合发展的思路,再结合中国天然气分布式能源发展实际和前景,就天然气产业与天然气分布式能源系统融合发展提出了10个方面的策略与建议:①发挥自身气价优势;②在冷热电用能比例协调的大型数据中心发展分布式能源;③利用分布式能源推动南方地区办公和居民采暖;④发展氢燃料电池储能技术;⑤参与电力调峰;⑥推进天然气和冷热电直供体系建设;⑦参与制订天然气分布式能源行业设计标准和技术规范;⑧推动清洁能源市场化交易;⑨促进与电力等能源企业在多能互补方面的合作;⑩推动建设"互联网+"的智慧分布式能源。

促进我国天然气分布式能源发展的政策思考

我国天然气分布式能源产业在资源、技术、市场等方面已具备大规模发展的条件,国家也相继出台了一些政策法规鼓励天然气分布式能源的发展,但缺乏具体配套政策和落实措施,导致我国天然气分布式能源产业"雾里看花"。在总结国外天然气分布式能源发展政策的基础上,通过对国家有关部门和重点分布式能源项目的实地访谈和调研,重点剖析了我国发展天然气分布式能源的政策问题,提出了加快发展的政策措施建议。研究认为:加快我国天然气分布式能源产业发展,重点要加快电源并网标准体系建设,推进天然气分布式能源实现发电联网,建立气电联动的上网电价机制、气热联动的供热价格机制,同时在城市规划、燃气供应、财政税收、节能补贴等方面给予政策扶持。

天然气分布式能源冷热电联供机组配置方案设计与研究

分析了楼宇建筑的供冷、供热及用电负荷。为满足楼宇的能源需求,并兼顾机组的运行方式和热经济性,设计、对比了两种天然气分布式能源冷热电联供机组配置方案。认为最佳方案是采用联供机组满足各项基本负荷的需求,采用燃气锅炉或电制冷机作为调峰设备使用。

发展天然气分布式能源冷热电三联供节能计算的探讨

冷、热、电三联供(CCHP)是分布式能源系统的主要利用方式,是节能减排,提高能源综合利用率有效举措。天然气分布式能源具有综合能效高、清洁环保、安全灵活、削峰填谷等优势,受到了愈来愈多的关注。但其节能分析计算在我国暂无规范可循。因此,在同一个方案,采用不同的计算方法,结果会不尽相同。本文拟结合实际,提出节能计算方法。

天然气分布式能源系统节能分析

通过与燃气、燃煤分产系统的对比分析,得出天然气分布式能源的节能特性:在供热工况下,相对燃气分产系统,分布式能源系统节能效果高达40%;在制冷工况下,只有在发电效率和制冷效率较高时才会节能,且节能效果一般不超过10%;与燃煤分产系统相比,在供热工况下,分布式能源系统节能效果高达50%;在制冷工况下,节能效果一般在10%以上。因此,要正确看待天然气分布式能源系统的节能性,根据对象负荷要求,合理应用分布式能源系统。

天然气分布式能源热力系统性能评价测试方法

为科学客观地评价天然气分布式能源系统,提出了一种天然气分布式能源热力系统的性能评价测试方法。通过界定测试边界,确定了热力系统的一类特征测试参数,并给出了各特征参数的测量不确定度、测量原理及测试方法,推导出机组的热效率、热耗率,系统的输出热/冷量、一次能源利用率、相对节能率和热电比等各性能指标的计算方法。通过对某示范工程项目的现场测试,验证了该方法的科学性、可行性和测试结果的可信度。