分布式能源:新时代能源利用发展的新方向

目前，我国供电系统是以大机组、大电网、高压电为主要特征的集中式单一供电系统，在电网中任何一点故障所产生的扰动都会对整个电网造成较大影响，严重时可能引起大面积的停电甚至全网崩溃。电力产业如何高效、节能发展，面临着新的选择。

分布式能源以其环保、高效、灵活的运行方式脱颖而出，目前已被世界各国所重视，与区域网并联运行的发展趋势也越来越明显。所谓分布式能源，是相对于传统的集中式供电方式而言的，是指冷、热、电系统以小规模、小容量、规模化、分散式的方式布置在用户附近，可独立地输出冷、热、电能的系统。分布式能源的核心在于通过冷、热、电三联供技术，利用先进的燃气轮机或燃气内燃机燃烧洁净的天然气发电，对做功后的余热进一步回收，用来制冷、供暖和提供生活热水，从而实现对能源的阶梯利用，提高能源的综合利用效率。分布式能源，在低碳时代吸引了人们的眼球，分布式能源正在“抢占”传统能源的阵地,成为新时代能源利用发展的新方向。

分布式能源发电有望再迎政策利好

国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任李俊峰近日在第二届北京国际储能大会上表示，目前国家发改委和国家能源局正在制定新能源发展规划，“十二五”时期，我国将大幅度提高风力发电和太阳能发电的分布式发展比例，例如，到2015年，太阳能光伏发电装机容量，仅分布式一项就超过1000万千瓦，2015年之后，太阳能发电每年或超2000万千瓦，其中一大部分是分布式太阳能发电。

2011年10月国家发展和改革委员会等四个部门联合发布了《关于发展天然气分布式能源的指导意见》。《意见》要求以提高能源综合利用效率为首要目标，以实现节能减排任务为工作抓手，重点在能源负荷中心建设区域分布式能源系统和楼宇分布式能源系统。《意见》还提出“十二五”初期启动一批天然气分布式能源示范项目，“十二五”期间建设1000个左右天然气分布式能源项目，并拟建设10个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。中国大力发展分布式能源、提高能源综合利用效率的举措，正让越来越多的人受益。

此前，我国确立了今年金太阳工程示范项目规模为1709兆瓦。与此同时，国家能源局等部委正在研究制定的《分布式发电并网管理办法》、《天然气分布式能源试点项目管理暂行规定》、《分布式能源财政奖励资金管理办法》等政策拟尽快推出。 一系列政策的出台，必将带动分布式能源行业进入健康、快速发展的新阶段，并形成重大的突破，为实现国家“十二五”时期的“节能减排”目标起到关键和决定性作用。

北京将广泛推广应用分布式能源

随着首都经济的快速发展，能源需求和节能减排压力不断增加。继《北京市“十二五”能源发展规划》对二氧化碳减排提出要求之后，北京市政府宣布大气治理指标从PM10升级为PM2.5，再次对污染物减排总量提出更高要求。

分布式能源在传统供电、供热、供冷之外，可在供能方式上提供双重保障，使运行系统更加安全稳定，尤其是在节约能耗方面优势显著。分布式能源以“温度对口，梯级利用”为原则，大幅提高能源利用效率，把损耗降到最低。比如，同样提供30份的电需求和55份的热需求，采用分布式能源仅需要100份天然气，若采用传统能源系统则需要125份的天然气，分布式能源可节约用能25%。若加上传输损失，分布式能源系统最高节能可达42%。再有，减少碳排放。分布式能源与传统能源系统相比，二氧化碳减排量达50%，二氧化硫和固体废弃物排放几乎为零，减少氮氧化物排放量达80%。

北京市作为最早推广使用燃气冷、热、电三联供的城市之一，北京燃气集团早在1999年即着手开始研究，于2004年先后完成了燃气集团调度指挥中心、次渠天然气接收站办公楼两项三联供试点工程。近几年，先后完成了蟹岛生态园等近十余项三联供项目，积累了一定的经验，为推广和应用分布式能源奠定了基础。

我国第一个由电力企业直接参与的大型建筑分布式能源项目——即将建设的中关村国际商城热电冷联产工程项目,该项目位于北京西北地区的航天城，将是北京最大的和最现代化的商业购物中心，建筑面积超过40万平方米，集购物、娱乐、休闲于一体，完全按照国外大型Shopping Mall 建设的具有国际先进水平的巨型商城。

为解决商城的热电冷等能源供应，项目执行机构采用分布式能源技术解决方案，建设一座由小型燃气轮机为动力的综合能源供应中心，通过解决部分电力实现热电冷联供，利用发电后的余热全部解决商城的制冷或采暖需求，以及生活热水供应。实现了能源的“温度对口，梯级利用”，向效率要收益，不仅解决的环境保护问题，还有效降低了用户的能源支出。据悉中关村国际商城分布式能源站的建筑面积占地只有1000平方米左右，但是它提供的冷热电能量可以满足30万平方米的建筑面积的冷热电供应。

广州大学城样本工程

在广州市番禺区南村村，坐落着全国最大的分布式能源站——广州大学城华电新能源公司能源站。该分布式能源站，装机容量为2台7.8万千瓦机组。可向广州大学城内的10所大学及周围约20万用户提供全部生活热水、空调冷冻水。投产至今，该能源站累计实现发电量16亿千瓦时，上网电量15.8亿千瓦时，供应热水128万吨。

为了充分利用一次能源，提高机组的热效率，广州大学城能源站在燃气——蒸汽联合循环的基础上，采取多种措施实现能源的梯级利用，进一步提高能源的利用效率。天然气进来以后，进入燃气轮发电机发电，这是第一次利用。它产生的高温烟气送到余热锅炉，生产中温、中压的蒸汽，继续推动蒸汽轮机做功发电，这是第二次利用。第三次就是我们把低压蒸汽重新又补充到蒸汽轮机里做工发电，增加发电量。第四次就是高温烟气，大概是150度左右，我们把它利用起来制备热媒水，给大学城制备生活热水，这是第四次利用。第五次利用就是我们把热媒水给热水型溴化锂机组作为动力热源进行制冷。把能源做到吃干榨尽，尽量地提高能源的利用效率。

正是通过这种对能源的阶梯式应用，广州大学城分布式能源站的能源利用率达到了78％以上，而传统的火力发电厂的发电利用率仅为35％。

能源站投产至今，累计实现发电量16亿千瓦时，上网电量15.8亿千瓦时，供应热水128万吨，低压蒸汽17.4万吉焦，供冷9.1万吉焦。各项性能参数均达到或接近设计水平，在国内同类型同容量机组中处于领先地位。截止2012年4月30日，实现安全记录923天。

分布式能源开启区域规划时代

随着人们对能源问题的认识和解读日益理性和深入，各地在能源发展与利用方面不断创新，在科学用能、合理用能方面不断探索新技术新思维新模式。目前，国内很多城市都在积极探索实践低碳生态园区，各地纷纷尝试编制建筑区域能源规划。

某企业高层管理人员指出，区域能源规划是城市中CBD地区能源环境的综合解决之道。大规模地利用可再生能源，减少空调装机和配电容量，可以缓解城市热岛效应，减少电力和燃气的供应压力，专业化集约化的系统运营管理可以有效降低运行成本。区域能源的经济性问题必须通过寿命周期成本分析对比，可采用CDM机制和合同能源管理促进区域能源系统发展。

可与区域能源规划相结合的分布式冷、热、电三联供项目（其规模可小到单体建筑、大到城市商务区、工业园区甚至整体城市）由此应运而生，成为业界关注的焦点，并已列入国家部委的能源总体规划。

华南理工大学天然气利用中心主任华贲认为，落实到每个区块的与功能区规划融为一体的多个分布式冷热电三联供能源系统规划所包含的冷、热水、蒸汽管线（网）的网络和路由，必须与城区道路和绿化规划协同配合。原来各自独立规划的高低压供电网络、商住炊事用低压天然气管网，与冷热电联供的规划协同配合，给城市规划道路和配套的公共管路奠定了基础。华贲表示细化的能源规划能够给出城市对天然气、石油、煤、可再生能源的需求增长数据，据此便可推算能否满足国家下达的各项节能减排具体指标了。此外有关业内人士指出，技术集成会促使系统管理水平的提高，区域能源系统会为城市化进程中所面临的环境压力和能源压力提供一个相对理想的解决方案。

分布式能源在我国前途光明

国家有关研究机构对分布式能源系统优势分析指出，分布式能源系统发电的优势十分明显，主要表现在：能效高，实现了能源梯级合理利用，分布式能源系统能效可达80%以上；损耗小，安装在用电侧，分布式能源系统供应与需求在最短的距离内平衡，输配电损耗很小；污染少，多采用清洁、高效的天然气和可再生能源发电，分布式能源系统污染排放量很低；运行灵活，安全性好；电能质量高，由于分布式能源系统发电设施通常可以就地调整电压和电流波形，保证了较高的电能质量；系统经济性好，由于高效、低损耗和低污染排放，分布式能源系统具有明显的经济性。

据相关资料表明，中国人口众多，自身资源有限，按照目前的能源利用方式，依靠自己的能源绝对不可能支撑13亿人的“全面小康”，使用国际能源不仅存在着能源安全的严重制约，而且也使世界的发展面临一系列新的问题和矛盾。

因此，有关专家指出，中国必须立足于现有能源资源，全力提高资源利用效率，扩大资源的综合利用范围，而推广分布式能源无疑是解决问题的关键。目前，人口、资源和环境问题依然是我国面临的最大挑战，我国实现可持续发展的惟一选择就是全力提高资源的利用效率，最大限度地减少环境污染，推广分布式能源正是保证我国能源可持续发展战略实施的有效途径之一，发展潜力巨大。

我国在推广过程中会遇到过这样那样的困难，有体制上的，也有技术上的。但是，让我们欣慰的是，现在国家已出台一些政策来鼓励分布式能源的推广，上海、北京、广州等一些大城市地方政府已经出台了一些鼓励分布式能源和高效节能环保项目的相应政策，可以说，分布式能源在我国的前途光明。

最近，国务院出台“国务院关于鼓励和引导民间投资健康发展的若干意见”，该意见鼓励民间资本参与风能、太阳能、地热能、生物质能等新能源产业建设。支持民间资本以独资、控股或参股形式参与水电站、火电站建设，参股建设核电站。

有关专家指出，发展分布式能源，将是中国提高能源利用效率、实现能源集约化发展、保障经济社会可持续发展的重要途径之一。目前，中国企业正加紧在中国北京、天津、上海、广州等等大城市的居民小区、商城楼宇、大学城都有一批热、电、冷联产示范工程投运。分布式能源在中国正迎来大发展，可以预见，分布式能源将成为未来能源可持续发展的一个重要领域。