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别再叫燃气热电联产为天然气分布式 它们有十大不同

发布时间:2024-02-12 20:58:25 |   作者: kok电竞平台下载

  2018年6月27日,国务院下发《关于印发打赢蓝天保卫战三年行动计划的通知》(国发〔2018〕22号),在行动计划“三、加快调整能源结构,构建清洁低碳高效能源体系”中明确提到“有序发展天然气调峰电站等可中断用户,原则上不再新建天然气热电联产和天然气化工项目。”

  国务院的这一重磅文件可谓 “一石激起千层浪,两指弹出万般音”,在分布式能源行业里炸开了锅,天然气分布式能源惨遭“躺枪”。为此中国城市燃气协会分布式能源专委会还专门组织会议研究,并向国家能源局有关部门反映情况,以期为天然气分布式能源正名,避免因国家限制天然气热电联产而“误伤”天然气分布式能源。

  受此影响,陕西、江苏、山东等地陆续停止了天然气分布式能源项目的核准,因为在有些地方政府官员的认识中,天然气分布式能源就是天然气热电联产,天然气热电联产就是天然气分布式能源,两者是一回事,没有区别。这也难怪,即便是天然气分布式能源行业多年的从业人士,也不一定可以说得清、道得明两者的区别和联系,更何况不以此为专业的政府官员呢?

  一是从2011年国家发展改革委、财政部、住房城乡建设部、国 家能源局等国家四部委发布《关于发展天然气分布式能源的指导意见》(发改能源[2011]2196号)至今,关于天然气分布式能源和燃气热电联产的区别,并没有一个权威的解读,尤其是关于两者的总装机和单机规模并没有很清晰的界定,以至于像盲人摸象,每个利益群体都依据自己的利益去理解和解读,导致的结果就是对两者概念的理解各执一词、莫衷一是。

  甚至,关于天然气分布式能源的定义和内容都还有很大的争议,目前从官方的表述中至少有三种表述,国家四部委发布的《关于发展天然气分布式能源的指导意见》中关于天然气分布式能源的定义为:天然气分布式能源是指利用天然气为燃料,通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用,综合能源利用效率在70%以上,并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式,是天然气高效利用的重要方式。

  而国家能源局2015年发布的国家电力行业标准《燃气分布供能站设计规范》(DL/T5508-2015)中关于分布式供能系统的定义为:布置在用户附近,以天然气等一次能源为燃料,通过热(冷)、电联产方式直接向用户输出热(冷)、电能的能源供应系统。

  根据国家住建部2010年发布的国家行业标准《燃气冷热电三联供工程作业规程》(CJJ125-2010)和国家住建部和质检总局联合发布的国家标准《燃气冷热电联供工程技术规范》(GB51131-2016)中提出的是燃气冷热电联供系统,其定义为:布置在用户附近,以燃气为一次能源进行发电,并利用发电余热制冷、供热,同时向用户输出电能、热(冷)的分布式能源供应系统。

  以上几种表述中,小编更认可《关于发展天然气分布式能源的指导意见》关于天然气分布式能源的定义和内容,天然气分布式能源在负荷中心以“冷热电三联供”方式实现二次能源的就地消纳,特指冷、热、电三种二次能源产品,实现了能源的梯级利用,而不是单一的一种,或两种,仅仅实现一种或两种二次能源的系统都不能称作为天然气分布式能源。

  二是天然气分布式能源行业自身的问题,有些从业人员,本身出于自身利益考虑,故意混淆概念,明明开发的是燃气热电联产项目,却偏偏要借天然气分布式能源项目的名义,原因也很简单,因为国家对天然气分布式能源有明确的支持政策,而燃气热电联产却没有很明确的支持政策,所以这些人采取移花接木之术,有意而为之,打着天然气分布式能源的旗号,行燃气热电联产之实。

  从专业的角度看,天然气分布式能源和燃气热电联产到底有何区别和联系?小编查阅了有关的资料,以期理清两者的关系。

  按上面的观点,天然气分布式能源的定义采用国家四部委发布《关于发展天然气分布式能源的指导意见》中的表述,“天然气分布式能源是指利用天然气为燃料,通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用,综合能源利用效率在70%以上,并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式,是天然气高效利用的重要方式。与传统集中式供能方式相比,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”。

  关于热电联产的定义,小编查阅了国家发改委2011年6月30日发布修改后的《关于发展热电联产的规定》(国家发展和改革委员会令2011年第10号)和国家发展改革委、国家能源局、财政部、住房城乡建设部、环境保护部等五部委2016年发布的《热电联产管理办法》(发改能源〔2016〕617号),遗憾的是两个中并没有关于热电联产的定义解释。梦里寻他千百度,历经千辛万苦终于在国家住建部2011年发布的修订版行业术语标准《供热术语标准》(CJJ/T55-2011)找到了相关解释,《供热术语标准》中提到“热电联产是指由热电厂同时生产电能和可用热能的联合生产方式。”

  天然气分布式能源主要有冷、热、电三种二次能源产品,讲究的是“温度对口、梯级利用”,也就是说能源充分的利用,最大限度地利用能源避免能量浪费。而热电联产只是对热和电做了要求,《供热术语标准》中关于热电联产的概念也仅仅提到了电能和热能。同时,根据国家发改委2011年6月30日发布修改后的《关于发展热电联产的规定》(国家发展和改革委员会令2011年第10号),“在进行热电联产项目规划时,应积极发展城市热水供应和集中制冷,扩大夏季制冷负荷,提高全年运行效率”,文中将热电联产项目与热水供应和集中制冷是作了明确区分的。由此可见,是否供冷也可当作区分燃气热电联产和天然气分布式能源的一个标志(注:不是唯一的标志)。

  国家对天然气分布式能源的指标要求是综合能源利用率,而对热电联产项目要求的技术指标是热电比。

  《关于发展天然气分布式能源的指导意见》中对天然气分布式能源要求的是“综合能源利用效率在70%以上”。

  根据国家发改委2011年6月30日发布修改后的《关于发展热电联产的规定》(国家发展和改革委员会令2011年第10号)中第七条规定,供热式汽轮发电机组的蒸汽流既发电又供热的常规热电联产总热效率年平均大于45%,单机容量在50兆瓦以下的热电机组,其热电比年平均应大于100%,单机容量在50兆瓦至200兆瓦以下的热电机组,其热电比年平均应大于50%,单机容量200兆瓦及以上抽汽凝汽两用供热机组,采暖期热电比应大于50%;燃气-蒸汽联合循环热电联产系统包括:燃气-蒸汽联合循环热电联产系统(燃气轮机+供热余热锅炉、燃气轮机+余热锅炉+供热式汽轮机)总热效率年平均大于55%、热电比年平均应大于30%。

  由此可见,国家对天然气分布式能源的综合能源综合利用率要求是不低于70%,而对热电联产项目要求的最高总热效率只有55%,差别不可谓不大。(注:总热效率=(供热量+供电量×3600千焦/千瓦时)/(燃料总消耗量×燃料单位低位热值)×100%,热电比=供热量/供电量×3600千焦/瓦时)×100%)。

  天然气分布式能源项目的运行方式灵活性更好多样,主要有孤网运行、并网运行、上网运行三种运行模式,其中天然气分布式能源更注重的是自发自用为主、余电上网。

  而热电联产项目与传统火电项目无异,大多数都是全上网模式(自备热电联产项目除外),除厂用电用去很少一部分电能外,其余大部输送给了电网。

  天然气分布式能源更靠近能源需求侧,也就是客户的真实需求侧,要求就近消纳,电力消纳以企业自用为主(国家鼓励企业自建分布式能源站)。根据2015年国家能源局发布的国家电力行业标准《燃气分布供能站设计规范》(DL/T5508-2015),供冷半径小鱼或等于2公里,蒸汽供应半径小于或等于5公里,热水供热半径小于或等于10公里。

  而热电联产项目更多偏向于区域型的,为整个区域的用热客户服务,服务的面积更广。依照国家发展改革委、国家能源局、财政部、住房城乡建设部、环境保护部等五部委2016年发布的《热电联产管理办法》(发改能源〔2016〕617号)中明确,“以热水为供热介质的热电联产机组,供热半径一般按20公里考虑。以蒸汽为供热介质的热电联产机组,供热半径一般按10公里考虑”。

  业内普遍的认识是天然气分布式能源项目燃机单机规模小、单机多台,单机规模在3万千瓦以下,大多在1.5万千瓦以下,总装机一般不超过50兆瓦。而燃气热电联产项目普遍采用的是大型燃机,单机规模基本在5万千瓦以上。

  天然气分布式能源项目一般规模较小,但其和燃气热电联产项目一样,都涉及到能源站的建设和外部的燃气、热力等管网的建设(特指区域型的天然气分布式能源),导致其单位装机造价较高,普遍在8000-12000元/kw(楼宇式天然气分布式能源单位造价普遍也在此范围内)。而燃气热电联产项目由于规模大,规模效益显著,单位造价普遍较低,一般在3000-5000元/kw。

  天然气分布式能源服务的对象可以有工业公司、医院、学校、办公楼、商业楼宇、数据中心等。而热电联产多布局在工业园区,为一定区域里的工业公司服务。

  天然气分布式能源系统多采用燃气内燃机、小型燃气轮机、微型燃气轮机、燃料电池等小型或微型发电设备,并与供热、制冷、生活热水等装置组成能源供应系统。对于区域型天然气分布式能源由于热用户蒸汽参数需求不高,规划时一般按简单循环机组配置,再加溴化锂机组和备用燃气锅炉,系统一般不再配置蒸汽轮机。

  而国内发展的燃气热电联产项目由于机组大、参数高,基本都是采用的燃气-蒸汽联合循环机组,配置有蒸汽轮机,一般同时配置有抽凝式和背压式机组。

  《关于发展天然气分布式能源的指导意见》明确规定,天然气分布式能源“在低压配电网就近供应电力”,也就是说,天然气分布式能源项目的上网电压等级不能过高。正常的情况,天然气分布式能源以0.4kv/10kv/35kv三种并网电压等级接入。而燃气热电联产项目由于装机规模偏大,对变电站容量要求比较高,一般在35kv以上,普遍在110kv及以上并网电压等级接入。

  燃气热电联产项目由于装机规模普遍较大,执行的是《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660-2011,适用于蒸汽初参数为超高压及以上、单台机组容量在125MW及以上,采用直接燃烧方式、主要燃用固体化石燃料的火力发电厂工程)和《小型火力发电厂设计规范》(GB50049-2011,适应于高温度高压力及以下参数、单机容量在125MW以下、采用直接燃烧方式、主要燃用固体化石燃料的新建、扩建和改建火力发电厂工程)。而对于天然气分布式能源项目,由于属于新业态,在很长一段时期内都无自己的行业标准和国家规范。在国家标准《燃气冷热电联供工程技术规范》(GB51131-2016)和行业标准《燃气分布式供能站设计规范》(DL/T 5508-2015)实施以前,采用的标准是《小型火力发电厂设计规范》(GB50049-2011),在以上《燃气冷热电联供工程技术规范》(GB51131-2016)和行业标准《燃气分布式供能站设计规范》(DL/T 5508-2015)实施后,燃气分布式才有了自己行业的标准和国家规范。

  天然气分布式能源由于就近消纳、能源梯级利用、使得其能效高、节能减排效果非常明显,可以有效缓解电网非正常情况下电力供应压力,同时天然气分布式能源也可当作电改的有效推手,对降低最终用户用能成本有极大的推动作用。国家2012年出台的《天然利用政策》、2017年出台的《快速推进天然气利用的意见》、2016年发布的《能源发展“十三五”规划》和《电力发展“十三五”规划(2016-2020 年)》等政策及规划对天然气分布式能源也都是支持鼓励的。希望国家有关部门对《关于印发打赢蓝天保卫战三年行动计划的通知》做一个权威的解读,为天然气分布式能源正名,给天然气分布式能源广大从业人员吃一个定心丸,还天然气分布式能源一个清白。

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