別再叫燃氣熱電聯產為天然氣分布式 它們有十大不同
2018年6月27日,國務院下發《關于印發打贏藍天保衛戰三年行動計劃的通知》(國發〔2018〕22號),在行動計劃“三、加快調整能源結構,構建清潔低碳高效能源體系”中明確提到“有序發展天然氣調峰電站等可中斷用戶,原則上不再新建天然氣熱電聯產和天然氣化工項目。”
(來源:微信公眾號“智慧能源互聯網觀察”)
國務院的這一重磅文件可謂 “一石激起千層浪,兩指彈出萬般音”,在分布式能源行業里炸開了鍋,天然氣分布式能源慘遭“躺槍”。為此中國城市燃氣協會分布式能源專委會還專門組織會議研究,并向國家能源局有關部門反映情況,以期為天然氣分布式能源正名,避免因國家限制天然氣熱電聯產而“誤傷”天然氣分布式能源。
受此影響,陜西、江蘇、山東等地陸續停止了天然氣分布式能源項目的核準,因為在有些地方政府官員的認識中,天然氣分布式能源就是天然氣熱電聯產,天然氣熱電聯產就是天然氣分布式能源,兩者是一回事,沒有區別。這也難怪,即便是天然氣分布式能源行業多年的從業人士,也不一定能說得清、道得明兩者的區別和聯系,更何況不以此為專業的政府官員呢?
在小編看來,造成地方政府對天然氣分布式能源產生理解上偏差的原因有兩個:
一是從2011年國家發展改革委、財政部、住房城鄉建設部、國 家能源局等國家四部委發布《關于發展天然氣分布式能源的指導意見》(發改能源[2011]2196號)至今,關于天然氣分布式能源和燃氣熱電聯產的區別,并沒有一個權威的解讀,尤其是關于兩者的總裝機和單機規模并沒有很清晰的界定,以至于像盲人摸象,每個利益群體都根據自身的利益去理解和解讀,導致的結果就是對兩者概念的理解各執一詞、莫衷一是。
甚至,關于天然氣分布式能源的定義和內容都還有很大的爭議,目前從官方的表述中至少有三種表述,國家四部委發布的《關于發展天然氣分布式能源的指導意見》中關于天然氣分布式能源的定義為:天然氣分布式能源是指利用天然氣為燃料,通過冷熱電三聯供等方式實現能源的梯級利用,綜合能源利用效率在70%以上,并在負荷中心就近實現能源供應的現代能源供應方式,是天然氣高效利用的重要方式。
而國家能源局2015年發布的國家電力行業標準《燃氣分布供能站設計規范》(DL/T5508-2015)中關于分布式供能系統的定義為:布置在用戶附近,以天然氣等一次能源為燃料,通過熱(冷)、電聯產方式直接向用戶輸出熱(冷)、電能的能源供應系統。
根據國家住建部2010年發布的國家行業標準《燃氣冷熱電三聯供工程技術規程》(CJJ125-2010)和國家住建部和質檢總局聯合發布的國家標準《燃氣冷熱電聯供工程技術規范》(GB51131-2016)中提出的是燃氣冷熱電聯供系統,其定義為:布置在用戶附近,以燃氣為一次能源進行發電,并利用發電余熱制冷、供熱,同時向用戶輸出電能、熱(冷)的分布式能源供應系統。
以上幾種表述中,小編更認可《關于發展天然氣分布式能源的指導意見》關于天然氣分布式能源的定義和內容,天然氣分布式能源在負荷中心以“冷熱電三聯供”方式實現二次能源的就地消納,特指冷、熱、電三種二次能源產品,實現了能源的梯級利用,而不是單一的一種,或兩種,僅僅實現一種或兩種二次能源的系統都不能稱作為天然氣分布式能源。
二是天然氣分布式能源行業自身的問題,有些從業人員,本身出于自身利益考慮,故意混淆概念,明明開發的是燃氣熱電聯產項目,卻偏偏要借天然氣分布式能源項目的名義,原因也很簡單,因為國家對天然氣分布式能源有明確的支持政策,而燃氣熱電聯產卻沒有很明確的支持政策,所以這些人采取移花接木之術,有意而為之,打著天然氣分布式能源的旗號,行燃氣熱電聯產之實。
從專業的角度看,天然氣分布式能源和燃氣熱電聯產到底有何區別和聯系?小編查閱了相關資料,以期理清兩者的關系。
在小編看來,天然氣分布式能源和燃氣熱電聯產有“十大”不同:
一是定義不同。
按上面的觀點,天然氣分布式能源的定義采用國家四部委發布《關于發展天然氣分布式能源的指導意見》中的表述,“天然氣分布式能源是指利用天然氣為燃料,通過冷熱電三聯供等方式實現能源的梯級利用,綜合能源利用效率在70%以上,并在負荷中心就近實現能源供應的現代能源供應方式,是天然氣高效利用的重要方式。與傳統集中式供能方式相比,天然氣分布式能源具有能效高、清潔環保、安全性好、削峰填谷、經濟效益好等優點”。
關于熱電聯產的定義,小編查閱了國家發改委2011年6月30日發布修改后的《關于發展熱電聯產的規定》(國家發展和改革委員會令2011年第10號)和國家發展改革委、國家能源局、財政部、住房城鄉建設部、環境保護部等五部委2016年發布的《熱電聯產管理辦法》(發改能源〔2016〕617號),遺憾的是兩個政府文件中并沒有關于熱電聯產的定義解釋。夢里尋他千百度,歷經千辛萬苦終于在國家住建部2011年發布的修訂版行業術語標準《供熱術語標準》(CJJ/T55-2011)找到了相關解釋,《供熱術語標準》中提到“熱電聯產是指由熱電廠同時生產電能和可用熱能的聯合生產方式。”
二是兩者所生產的二次能源產品不同。
天然氣分布式能源主要有冷、熱、電三種二次能源產品,講究的是“溫度對口、梯級利用”,也就是說能源充分利用,最大程度地利用能源避免能量浪費。而熱電聯產只是對熱和電做了要求,《供熱術語標準》中關于熱電聯產的概念也僅僅提到了電能和熱能。同時,根據國家發改委2011年6月30日發布修改后的《關于發展熱電聯產的規定》(國家發展和改革委員會令2011年第10號),“在進行熱電聯產項目規劃時,應積極發展城市熱水供應和集中制冷,擴大夏季制冷負荷,提高全年運行效率”,文中將熱電聯產項目與熱水供應和集中制冷是作了明確區分的。由此可見,是否供冷也可以作為區分燃氣熱電聯產和天然氣分布式能源的一個標志(注:不是唯一的標志)。
三是國家要求的技術指標不同。
國家對天然氣分布式能源的指標要求是綜合能源利用率,而對熱電聯產項目要求的技術指標是熱電比。
《關于發展天然氣分布式能源的指導意見》中對天然氣分布式能源要求的是“綜合能源利用效率在70%以上”。
根據國家發改委2011年6月30日發布修改后的《關于發展熱電聯產的規定》(國家發展和改革委員會令2011年第10號)中第七條規定,供熱式汽輪發電機組的蒸汽流既發電又供熱的常規熱電聯產總熱效率年平均大于45%,單機容量在50兆瓦以下的熱電機組,其熱電比年平均應大于100%,單機容量在50兆瓦至200兆瓦以下的熱電機組,其熱電比年平均應大于50%,單機容量200兆瓦及以上抽汽凝汽兩用供熱機組,采暖期熱電比應大于50%;燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產系統包括:燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產系統(燃氣輪機+供熱余熱鍋爐、燃氣輪機+余熱鍋爐+供熱式汽輪機)總熱效率年平均大于55%、熱電比年平均應大于30%。
由此可見,國家對天然氣分布式能源的綜合能源綜合利用率要求是不低于70%,而對熱電聯產項目要求的最高總熱效率只有55%,差別不可謂不大。(注:總熱效率=(供熱量+供電量×3600千焦/千瓦時)/(燃料總消耗量×燃料單位低位熱值)×100%,熱電比=供熱量/供電量×3600千焦/瓦時)×100%)。
四是運行方式不同。
天然氣分布式能源項目的運行方式更加靈活多樣,主要有孤網運行、并網運行、上網運行三種運行模式,其中天然氣分布式能源更注重的是自發自用為主、余電上網。
而熱電聯產項目與傳統火電項目無異,基本上都是全上網模式(自備熱電聯產項目除外),除廠用電用去很少一部分電能外,其余大部輸送給了電網。
五是項目所處位置不同。
天然氣分布式能源更靠近能源需求側,也就是用戶需求側,要求就近消納,電力消納以企業自用為主(國家鼓勵企業自建分布式能源站)。根據2015年國家能源局發布的國家電力行業標準《燃氣分布供能站設計規范》(DL/T5508-2015),供冷半徑小魚或等于2公里,蒸汽供應半徑小于或等于5公里,熱水供熱半徑小于或等于10公里。
而熱電聯產項目更多偏向于區域型的,為整個區域的用熱企業服務,服務的面積更廣。根據國家發展改革委、國家能源局、財政部、住房城鄉建設部、環境保護部等五部委2016年發布的《熱電聯產管理辦法》(發改能源〔2016〕617號)中明確,“以熱水為供熱介質的熱電聯產機組,供熱半徑一般按20公里考慮。以蒸汽為供熱介質的熱電聯產機組,供熱半徑一般按10公里考慮”。
六是裝機規模和單位裝機造價不同。
業內普遍的認識是天然氣分布式能源項目燃機單機規模小、單機多臺,單機規模在3萬千瓦以下,大多在1.5萬千瓦以下,總裝機一般不超過50兆瓦。而燃氣熱電聯產項目普遍采用的是大型燃機,單機規模基本在5萬千瓦以上。
天然氣分布式能源項目一般規模較小,但其和燃氣熱電聯產項目一樣,都涉及到能源站的建設和外部的燃氣、熱力等管網的建設(特指區域型的天然氣分布式能源),導致其單位裝機造價較高,普遍在8000-12000元/kw(樓宇式天然氣分布式能源單位造價普遍也在此范圍內)。而燃氣熱電聯產項目由于規模大,規模效益顯著,單位造價普遍較低,一般在3000-5000元/kw。
七是應用的場景不同。
天然氣分布式能源服務的對象可以有工業企業、醫院、學校、辦公樓、商業樓宇、數據中心等。而熱電聯產多布局在工業園區,為一定區域里的工業企業服務。
八是系統設備配置形式不一樣。
天然氣分布式能源系統多采用燃氣內燃機、小型燃氣輪機、微型燃氣輪機、燃料電池等小型或微型發電設備,并與供熱、制冷、生活熱水等裝置組成能源供應系統。對于區域型天然氣分布式能源由于熱用戶蒸汽參數需求不高,規劃時一般按簡單循環機組配置,再加溴化鋰機組和備用燃氣鍋爐,系統一般不再配置蒸汽輪機。
而國內發展的燃氣熱電聯產項目由于機組大、參數高,基本都是采用的燃氣-蒸汽聯合循環機組,配置有蒸汽輪機,一般同時配置有抽凝式和背壓式機組。
九是電力并網電壓等級要求不同。
《關于發展天然氣分布式能源的指導意見》明確規定,天然氣分布式能源“在低壓配電網就近供應電力”,也就是說,天然氣分布式能源項目的上網電壓等級不能過高。一般情況,天然氣分布式能源以0.4kv/10kv/35kv三種并網電壓等級接入。而燃氣熱電聯產項目由于裝機規模偏大,對變電站容量要求較高,一般在35kv以上,普遍在110kv及以上并網電壓等級接入。
十是項目執行的設計標準不同。
燃氣熱電聯產項目由于裝機規模普遍較大,執行的是《大中型火力發電廠設計規范》(GB50660-2011,適用于蒸汽初參數為超高壓及以上、單臺機組容量在125MW及以上,采用直接燃燒方式、主要燃用固體化石燃料的火力發電廠工程)和《小型火力發電廠設計規范》(GB50049-2011,適應于高溫高壓及以下參數、單機容量在125MW以下、采用直接燃燒方式、主要燃用固體化石燃料的新建、擴建和改建火力發電廠工程)。而對于天然氣分布式能源項目,由于屬于新業態,在很長一段時期內都無自己的行業標準和國家規范。在國家標準《燃氣冷熱電聯供工程技術規范》(GB51131-2016)和行業標準《燃氣分布式供能站設計規范》(DL/T 5508-2015)實施以前,采用的標準是《小型火力發電廠設計規范》(GB50049-2011),在以上《燃氣冷熱電聯供工程技術規范》(GB51131-2016)和行業標準《燃氣分布式供能站設計規范》(DL/T 5508-2015)實施后,燃氣分布式才有了自己行業的標準和國家規范。
后記:
天然氣分布式能源由于就近消納、能源梯級利用、使得其能效高、節能減排效果顯著,可以有效緩解電網非正常情況下電力供應壓力,同時天然氣分布式能源也可以作為電改的有效推手,對降低終端用戶用能成本有極大的促進作用。國家2012年出臺的《天然利用政策》、2017年出臺的《加快推進天然氣利用的意見》、2016年發布的《能源發展“十三五”規劃》和《電力發展“十三五”規劃(2016-2020 年)》等政策及規劃對天然氣分布式能源也都是支持鼓勵的。希望國家相關部門對《關于印發打贏藍天保衛戰三年行動計劃的通知》做一個權威的解讀,為天然氣分布式能源正名,給天然氣分布式能源廣大從業人員吃一個定心丸,還天然氣分布式能源一個清白。
責任編輯:售電小陳
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