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首个工业园分布式能源项目运营

国内首个工业园分布式能源项目华电九江分布式能源站近日在江西试产运营。这个能源站替代了高污染的燃煤小锅炉，目前已为园区内多家企业供气、供水，有效减少二氧化碳、氮氧化物和烟尘的排放。

国务院总理李克强在《政府工作报告》中指出，加大节能减排力度，控制能源消费总量，并提出要提高非化石能源发电比重，大力推广分布式能源，发展智能电网，逐步把煤炭比重降下来。

那么，什么是分布式能源?它有哪些优势?其他国家有哪些借鉴经验?本期应知进行解读。

概念解析

什么是分布式能源?

分布式能源是在一定区域内利用管网系统和电缆向区内同时提供电力、蒸汽、热水和空调用冷冻水的综合加工厂，由电力、燃气、热力和通信网络的四维一体系统集成。它直接安装在用户端，通过在现场对能源实现温度对口梯级利用，尽量减少中间输送环节的损耗，实现对资源利用的最大化。

分布式能源的基本原理是， 天然气等一次能源首先通过燃气轮机发电(一次发电效率30%~40%)， 产生的高温烟气进入余热锅炉产生中压或低压蒸汽。其中，一次能源以气体燃料为主，可再生能源为辅，利用一切可以利用的资源;二次能源以分布在用户端的热电冷(植)联产为主，其他中央能源供应系统为辅，实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用，并通过中央能源供应系统提供支持和补充。

答疑解惑

为什么要大力推广?

分布式能源技术具备第二代能源系统的所有显著特征： 燃料多元化;设备小型、微型化;网络化;智能化控制和信息化管理;冷热电联产化和高标准的环保水平等，是代表当今世界发展潮流最先进的理念和技术。

能源利用效率高 由于分布式能源可用发电后工质的余热来制热、制冷，因此能源得以合理的梯级利用，用户可根据自己所需来向电网输电和购电，能源的利用效率达到80%以上。

投资小，损耗低 其投资回报周期较短，投资回报率高，可降低一次性投资和成本费用;靠近用户侧的安装可就近供电，因此可降低输电和配电网的网损。

污染小 分布式能源系统采用天然气做燃料或以氢气、太阳能、风能等为能源，可减少污染物的排放总量;大量的就近供电减少了大容量、远距离高电压输电线的建设，降低了电磁污染。另外，能源的梯级合理利用，也使二氧化硫和固体废弃物排放几乎为零，温室气体减少50%以上，氮氧化物减少80%，总悬浮颗粒物减少95%。

为可再生能源的利用开辟了新途径 相对于化石能源而言，可再生能源能流密度较低、分散性强，而且目前的可再生能源利用系统规模小、能源利用率较低，用于集中供能是不现实的，而分布式能源系统为可再生能源利用的发展创造了条件。

安全性和可靠性高 分布式能源系统发电方式灵活，在公用电网故障时，可自动与公用电网断开，独立向用户供电，提高了用户自身的用电可靠性;当所在地的用户出现故障时，可主动与公用电网断开，减小对其他用户的影响。

解决了边远地区的供电问题 由于我国许多边远及农村地区远离大电网，因此采用太阳能光伏发电、小型风力发电和生物质能发电的独立发电系统，可以解决这些地区的用电问题。

分析解读

发展分布式能源的主要形式

燃气热电冷三联产技术 这是分布式能源的典型形式。天然气是一种清洁原料，水蒸气冷凝潜热几乎90%以上的热量都被利用。由于在燃气轮机中30%～40%的能量直接转化为电能，一次转化效率高于一般火电机组，再加上排气和能量利用，比如加热、制冷，可使整个系统达到能量的梯级利用，总能量利用效率达到最高。

分布式煤气化能源系统 这一系统是以煤气化得到的煤气作为燃料，来代替常规系统中的气体或液体燃料，以达到提高热效率的目的。

分布式煤层气能源系统 我国有丰富的煤层气资源，现已查明的浅层煤层气就有30多万亿立方米，相当于约400亿吨标准煤。若全部用来发电，可发电100万亿千瓦时，这一巨大的资源宝库，是建设分布式能源系统的物质基础。

分布式可再生能源系统 适于与太阳能、地热、风能等系统规模小、能量密度低的可再生能源相结合，为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点和其利用技术水平的限制，在当前一段时间内，它与常规能源互补的分布式系统更为现实可行。

分布式生物质能源系统 作为唯一能转化为液体燃料的可再生能源，生物质能具有总产量巨大、可储存、碳循环等优点。生物质气化或裂解产生的燃料气和高品位液体燃料可以作为小型或微型燃气轮机为核心的分布式能源系统理想的燃料。

以垃圾为燃料的分布式能源系统 从资源角度看，垃圾是地球上唯一正在增长的资源。据能源专家测算，2吨城市垃圾焚烧所产生的热量相当于1吨煤燃烧的能量。通过水煤浆技术处理，变垃圾直接焚烧为加工利用，既可提高燃烧效率，又可控制二次污染。因此，垃圾发电将是构成分布式能源系统和电力生产“一次能源”多样性的重要部分。

他山之石

其他国家有哪些借鉴?

丹麦

丹麦是世界上能源利用效率最高的国家。自1990年以来，丹麦没有增加大型凝气发电厂容量，而是主要依靠安装在用户侧的、特别是工业用户和小型区域化的分布式能源电站(热电站)和可再生能源项目，热电发电量占总发电量的61.6%。

丹麦对于分布式能源采取了一系列明确的鼓励政策，在《供热法》、《电力供应法》和《全国天然气供应法》中，明确了保护和支持立场。《电力供应法》规定，电网公司必须优先购买热电联产生产的电能，而消费者有义务优先使用热电联产生产的电能，否则将做出补偿。

日本

分布式能源能够在日本快速发展，关键是政府的有效干预。1986年5月日本通产省发布了《并网技术要求指导方针》，使分布式能源可以实现合法并网。1995年又更改了《电力法》，并进一步修改了《并网技术要求指导方针》，使拥有分布式能源装置的业主，可以将多余的电能反卖给供电公司，并要求供电公司为分布式能源业主提供备用电力保障。此外，分布式能源业主不仅能够得到融资、政府补贴等优惠政策，还能享受减免税等鼓励。

美国

1987年，美国颁发能源法，明确电力公司必须收购热电联产的电力产品，其电价和收购电量以长期合同形式固定。于2001年为热电联产系统提供税收减免和简化审核等优惠政策。在华盛顿州，电力公司PG&E 计划通过投资研发高效节能技术来增强分布式能源系统，使其满足未来50%的能源需求。

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分布式能源的应用实例

从上个世纪90年代开始，分布式能源的理念传入中国。随后上海黄埔中心医院首次采用了三联供系统为医院提供部分用电负荷、蒸汽和制冷负荷。经过20年的发展，我国相继在北京、上海、南京、广州、成都等地建成三联供示范项目。

北京燃气集团办公大楼

北京燃气集团办公大楼是国内首次采用天然气内燃机与溴化锂直燃机直接对接方式的三联供系统项目。这个项目分别由两台不同装机容量的燃气内燃机发电机组根据不同季节的需求调节发电量，并相应各配有一台余热直燃机组用来供热、供冷，其能效达75%。目前已独立安全运行5年。

广州大学城分布式能源站

广州大学城分布式能源站位于广州市番禺区，是目前全国最大的分布式能源站。它以洁净的天然气为燃料，采用先进的燃气轮机发电设备，大大减少了二氧化硫、氮氧化物以及总悬浮颗粒物的排放。占地面积11万平方米，可为广州大学城一期14万平方公里区域内的11所大学提供冷、热、电需求，2009年10月竣工投产。其能源利用效率可达到70%~80%。

上海浦东国际机场

浦东国际机场能源中心通过燃气轮机热电联供系统，采用汽电共生，实现冷、热、电三联供。在供冷、供热的同时，产生的多余电量可以与市电并网，为机场其它用户供电，在技术上还可以向市网送电。燃气轮机通过发电机组供电，通过余热锅炉供热，产生的电和蒸汽通过YK离心式制冷机组和溴化锂吸收式制冷机组供冷，实现冷热电三联供。