天然氣的分布式能源，可實(shí)現(xiàn)冷、熱、電聯(lián)產(chǎn)，大幅度提高能源利用率，減少碳排放，改善城市環(huán)境，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家得到迅速發(fā)展。分布式能源傳入我國(guó)已有10年的經(jīng)歷，但進(jìn)展較慢，近年來(lái)在國(guó)家提倡的節(jié)能減排形勢(shì)下，分布式能源也將得到快速發(fā)展

　　1.我國(guó)天然氣分布式能源的現(xiàn)狀

　　分布式能源系統(tǒng)是相對(duì)于傳統(tǒng)的集中式供能的能源系統(tǒng)而言，傳統(tǒng)的集中式供能系統(tǒng)采用大容量設(shè)備、集中生產(chǎn)，然后通過(guò)專(zhuān)門(mén)的輸送設(shè)施（大電網(wǎng)、大熱網(wǎng)等）將各種能量輸送到較大范圍的眾多用戶(hù)；而分布式能源系統(tǒng)則是位于或臨近負(fù)荷中心的，能夠提供能源的生產(chǎn)、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換及相關(guān)服務(wù)的小型系統(tǒng)。

　　近幾年來(lái)我國(guó)對(duì)環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越重視，節(jié)能減排力度越來(lái)越大，天然氣作為清潔能源的優(yōu)點(diǎn)日益突出。天然氣具有潔凈、高效、儲(chǔ)量豐富、價(jià)格穩(wěn)定等特點(diǎn)，但天然氣是不可再生能源，用一點(diǎn)少一點(diǎn)，如何合理利用是首要問(wèn)題。我們認(rèn)為以天然氣為一次能源，發(fā)展分布式能源實(shí)現(xiàn)熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)能源梯級(jí)利用是最佳方案?！　?/p>

　　天然氣分布式能源技術(shù)在優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)方面的作用是巨大的。發(fā)展天然氣分布式能源的意義不僅是對(duì)天然氣的高效利用，更由于它的燃料可管輸、可儲(chǔ)存，它本身又具有可調(diào)節(jié)和可中斷的特點(diǎn)，對(duì)水電、太陽(yáng)能、風(fēng)能、熱泵和核能等不可中斷或不可調(diào)節(jié)的能源可以起到重要的支持和調(diào)節(jié)作用。

　　十幾年來(lái)，我國(guó)已建成40多個(gè)天然氣分布式能源項(xiàng)目，如廣東大學(xué)城分布式能源站、北京中關(guān)村軟件園、上海浦東機(jī)場(chǎng)、北京奧運(yùn)媒體村、上海環(huán)球國(guó)際金融中心、北京燃?xì)饧瘓F(tuán)監(jiān)控中心等。廣州大學(xué)城分布式能源站建設(shè)兩期四臺(tái)機(jī)組，一期工程建設(shè)規(guī)模為2×78MW，于2008年7月28日正式開(kāi)工建設(shè)，兩套機(jī)組分別于2009年10月13日和2009年10月20日通過(guò)72小時(shí)和“72+24”小時(shí)試運(yùn)行，滿(mǎn)足并網(wǎng)運(yùn)行條件，正式投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，能源梯級(jí)利用效率達(dá)到70%～80%，項(xiàng)目建成后使廣州大學(xué)城這座新型的現(xiàn)代化生態(tài)城在節(jié)能環(huán)保方面達(dá)到全國(guó)領(lǐng)先水平。這也是目前國(guó)內(nèi)投產(chǎn)發(fā)電的最大的分布式能源項(xiàng)目。正建或待建項(xiàng)目如深圳華電坪山分布式能源項(xiàng)目、廈門(mén)集美分布式能源站項(xiàng)目、珠海“橫琴冷熱電聯(lián)供能源站”等。

　　2.天然氣分布式能源系統(tǒng)工作原理

　　以天然氣為一次能源的分布式冷、熱和電(Combined Cooling Heat and Power)三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)CCHP系統(tǒng))是以能量的梯級(jí)利用為基礎(chǔ)，能同時(shí)為用戶(hù)提供冷、熱和電的一種分布式能源系統(tǒng)。天然氣CCHP系統(tǒng)的熱動(dòng)力設(shè)備主要有燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池和燃?xì)馔馊紮C(jī)等。

　　燃?xì)廨啓C(jī)裝置是一種以空氣及燃?xì)鉃楣べ|(zhì)的旋轉(zhuǎn)式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，它的結(jié)構(gòu)與飛機(jī)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)一致，也類(lèi)似蒸汽輪機(jī)。主要結(jié)構(gòu)有三部分：1、燃?xì)廨啓C(jī)（透平或動(dòng)力渦輪）；2、壓氣機(jī)（空氣壓縮機(jī)）；3、燃燒室。其工作原理為：葉輪式壓縮機(jī)從外部吸收空氣，壓縮后送入燃燒室，同時(shí)燃料（氣體或液體燃料）也噴入燃燒室與高溫壓縮空氣混合，在定壓下進(jìn)行燃燒。生成的高溫高壓煙氣進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)膨脹作工，推動(dòng)動(dòng)力葉片高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。乏氣被繼續(xù)利用。

　　我國(guó)天然氣分布式能源系統(tǒng)多為燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組聯(lián)合循環(huán)發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn)：燃?xì)廨啓C(jī)及發(fā)電機(jī)與余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)或供熱式蒸汽輪機(jī)（抽汽式或背壓式）共同組成的循環(huán)系統(tǒng)，它將燃?xì)廨啓C(jī)排出的功后高溫乏煙氣通過(guò)余熱鍋爐回收轉(zhuǎn)換為蒸汽，再將蒸汽注入蒸汽輪機(jī)發(fā)電，或?qū)⒉糠职l(fā)電作功后的乏汽用于供熱。形式有燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)同軸推動(dòng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)的單軸聯(lián)合循環(huán)，也有燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)各自推動(dòng)各自發(fā)電機(jī)的多軸聯(lián)合循環(huán)。系統(tǒng)中增加吸收式制冷裝置，使其成為冷、熱、電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，使能量達(dá)到更高的利用率。從余熱鍋爐出來(lái)的蒸汽按高溫蒸汽-發(fā)電、中溫蒸汽-制冷、低溫蒸汽-供熱、環(huán)境溫度蒸汽-排放的順序進(jìn)行能量梯級(jí)利用，提高了整個(gè)系統(tǒng)的能源利用效率。天然氣分布式冷、熱、電聯(lián)供系統(tǒng)的能源利用效率可達(dá)70%~90%。

　　3.需要解決的問(wèn)題

　　3.1觀念轉(zhuǎn)變

　　一方面，我國(guó)城市供能分散一集中一分散的過(guò)程，不是簡(jiǎn)單的反復(fù)，而是一種基于先進(jìn)的節(jié)能工藝、控制技術(shù)、環(huán)保理念和人性化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上的進(jìn)步，不能以傳統(tǒng)的小機(jī)組或小火電的觀點(diǎn)看待分布式能源系統(tǒng)。另一方面，分布式能源技術(shù)與城市較大規(guī)模的燃煤集中供熱裝置并不矛盾，分布式能源與集中式能源系統(tǒng)有各自特點(diǎn)和定位，未來(lái)二者需要更加協(xié)調(diào)有序地發(fā)展，共同構(gòu)成結(jié)構(gòu)合理、運(yùn)行高效、充滿(mǎn)活力的現(xiàn)代能源供應(yīng)體系。

　　3.2政策支持

　　現(xiàn)行的電力體制是阻礙天然氣分布式能源發(fā)展的最主要的問(wèn)題。輸電、配電沒(méi)有分開(kāi)，電網(wǎng)公司既是電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)商又是電力銷(xiāo)售的受益者，本身不是一個(gè)中立的公共電力輸送平臺(tái)。根據(jù)我國(guó)電力法規(guī)定“一個(gè)供電營(yíng)業(yè)區(qū)內(nèi)只設(shè)一個(gè)供電營(yíng)業(yè)機(jī)構(gòu)” 限制了分布式能源項(xiàng)目業(yè)主將多余電力出售給其他用戶(hù)，阻礙了分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展。

　　3.3成本分擔(dān)機(jī)制

　　我國(guó)天然氣資源分布不均。大量的天然氣通過(guò)長(zhǎng)輸管道從資源地輸送到經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，氣價(jià)往往較高，用它作分布式能源裝置的燃料，成本必然會(huì)高，在市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。但是，應(yīng)該看到，分布式能源裝置能源利用效率大大提高，輸送環(huán)節(jié)的損失少，可以部分彌補(bǔ)因燃料成本高所帶來(lái)的效益損失。此外，更為重要的是，雖然以煤為燃料的企業(yè)自身燃料成本低，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)較強(qiáng)，但帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題使國(guó)家和普通百姓無(wú)形之中被動(dòng)地分擔(dān)了大量的社會(huì)成本，國(guó)家每年亦需花費(fèi)大量的投資用于改善大氣質(zhì)量。

　　3.4配套工程

　　分布式能源裝置的配套工程主要包括市政輸氣管道和連接用戶(hù)的供熱、供冷管網(wǎng)，而供電系統(tǒng)則與現(xiàn)有系統(tǒng)沒(méi)有任何差異。在城市建設(shè)中，除大型寫(xiě)字樓、商場(chǎng)外，很少考慮集中供冷問(wèn)題。大量的社區(qū)、學(xué)校也基本沿用原有的冬季集中供暖、夏季分戶(hù)電空調(diào)制冷的模式。這將為以后推廣使用分布式能源帶來(lái)很大的難度。因此，新項(xiàng)目的建設(shè)應(yīng)有一定遠(yuǎn)見(jiàn)性，充分考慮建設(shè)節(jié)能環(huán)保的供能系統(tǒng)的需要。

　　3.5法律支持

　　除了制定專(zhuān)門(mén)法律法規(guī)對(duì)以中、小型燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)為普遍型式的分布式能源系統(tǒng)給予支持外，國(guó)家還應(yīng)統(tǒng)籌修訂現(xiàn)行《電力法》、《節(jié)能法》，確保法律的統(tǒng)一性和有效性。美國(guó)《公共事業(yè)設(shè)施法》要求大型公共建筑必須安裝小型或微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)的做法值得我國(guó)效仿。2011年10月國(guó)家發(fā)改委<關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見(jiàn)>出臺(tái)，為天然氣分布式能源在我國(guó)大規(guī)模發(fā)展指明了方向。

　　4.結(jié)束語(yǔ)

　　分布式能源技術(shù)已成為世界能源技術(shù)的發(fā)展潮流，符合事物發(fā)展的客觀規(guī)律，當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，但發(fā)展過(guò)程中遇到的環(huán)保、電力緊缺及負(fù)荷峰谷差大的問(wèn)題日益突出。傳統(tǒng)的大容量、大機(jī)組、高參數(shù)的集中式發(fā)電裝置的建設(shè)模式無(wú)法完全解決這一問(wèn)題。在這種情況下，分布式能源必將發(fā)揮積極作用，重點(diǎn)解決該技術(shù)推廣應(yīng)用過(guò)程中存在的政策障礙和法律環(huán)境不完善的問(wèn)題，以使該技術(shù)早日服務(wù)于我國(guó)的能源工業(yè)，造福于人民生活。

　　參考文獻(xiàn)：

　　1.王武林，夏明．地方熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)發(fā)展對(duì)策的探討[J]．煤氣與熱力，2004，24(9)：532—534．
              2.吳軍．我國(guó)利用天然氣發(fā)展分布式能源技術(shù)的探討．化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2005，23卷4期