积极推进热电联产向分布式能源的发展

摘要：热电联产项目具有节约能源、改善环境的综合效益，在我国已有近60年的发展历史。作为热电联产与制冷技术的结合，天然气分布式能源可实现冷、热、电联供，大幅度提高能源利用率，减少碳排放，改善城市环境，在工业发达国家得到迅速发展，在国内也是越来越得到社会各方的广泛关注，并通过一些有益尝试积累了一定经验，为推进其快速、健康、有序发展创造了条件。

关键词：热电联产；能源；发展

中图分类号：[TK-9] 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2012）08-0-02

一、热电联产及其发展现状

热电联产（combined heat and power，简称CHP）既生产电能又生产热能，与单纯的热、电分产相比大大提高了热效率，是一种高效率的能源利用形式。据资料统计，通常的火力发电厂的热效率仅为35%左右，而热电联产可达70～80%。

热电联产实现了能源的综合利用，在经济效益上，热电机组可以节约能源、增加电力供应、提高供热质量；在社会效益上，以热电联产为基础的集中供热取代小锅炉供热，能够减少污染物排放、改善环境质量，同时有保障了居民采暖，惠及民生。因此，世界各国均积极鼓励、支持和发展热电联产项目。在我国，热电联产也是国家大力扶持的节能降耗模式，特别是进入21世纪以来，热电联产供热机组的装机容量、年供热量更是逐年增加，装机规模已位居世界前列。

据中国电力企业联合会统计数据，至2009年底，我国发电装机容量8.74亿千瓦，火电装机6.51亿千瓦，其中供热机组装机容量1.46亿千瓦左右，供热机组占火电机组比例约为22.42%。同时，根据相关资料，2010年国家重大热电联产新开工项目140余项，2011年新建热电联产项目290余项，2012年也将达230项，预计“十二五”期间热电联产工程还将大量投产，前景广阔。

二、冷热电联产促进分布式能源发展

冷热电联产（Combined Cooling Heating and Power，简称CCHP）则是在热电联产的基础上更前进一步，是热电联产技术与制冷技术的结合，能够同时生产电、热、冷三种产品，不仅提高了能源的利用效率，而且减少了碳化物和有害气体的排放，具有更好的经济效益和社会效益。

近年来，技术进步、燃料结构变化为小型或区域热、电、冷联产的发展创造了极好的机遇，尤其是区别于传统的集中式供电方式，以天然气为燃料，以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户附近，可独立地输出冷、热、电能的小型全能量系统，即第二代能源系统或分布式能源（Building Combined Heating and Power，简称BCHP），成为了热电联产发展的新思路和新突破。

分布式能源系统由燃气轮机、余热锅炉和溴化锂吸收式制冷机等设备构成，不仅实现了能源梯级利用，而且对智能电网起到强有力支撑，优势更为突出。

一是综合利用效益显著。分布式能源系统建设在区域负荷中心，可以实现区域所需各种能源的就地生产、就地供应，最大限度地开发能源的梯级综合利用以及减少能源输送损耗，一次能源的综合利用率得到大幅度提高。

二是循环经济节能高效。分布式能源在燃气—蒸汽联合循环的基础上，高品位的一次能源用于发电，低品位的高温烟气用于二次发电和供热制冷，系统的综合能源利用效率可达80%以上，超过燃煤火电机组一倍，而且经余热利用后，余热锅炉排烟温度由140℃降至90℃左右，对环境的影响降至最低。

三是清洁能源绿色环保。分布式能源以洁净的天然气为燃料，而且采用先进的燃气轮机发电设备，大大减少了NOX、SO2、CO2、TSP等污染物的排放。研究资料显示，与同规模常规燃煤发电厂相比，NOX排放减少了80%，CO2排放减少了70%；由于采用的是液化天然气，SO2、TSP的排放几乎为零；占地面积与耗水量减少60%以上，且实现了废水零排放。

四是分布式能源系统启动灵活，具备“黑启动”供电能力，能够在主电网突发事件时提供有力支撑，成为了重大政治活动、体育赛事的重要电源点，作为建设智能电网的有益补充，能够促进电力系统的安全与稳定运行。

正是分布式能源的环保、高效、灵活的运行方式，使其成为了21世纪科学用能的最佳方式，从而得到世界各国的广泛重视和应用，特别是金融危机之后，为应对化石能源日趋枯竭和缓解全球气候变暖对人类生存的影响，分布式能源获得助推式发展，且与区域网并联运行的发展趋势也越来越明显。如，美国已从发展热电联产进展为冷热电联产，从上世纪70年代末期到现在建设了6000多座分布式能源站；而丹麦热电联产的发展堪称欧洲乃至世界的典范，20多年来国民生产总值翻了一番，但能源消耗并未增加，环境污染也未加剧，其奥妙之一就在于其分布式能源比重高达80%。可以说，在一定程度上，分布式能源成为了反映一个地区科技水平以及文明程度的重要标志之一。

三、近几年我国分布式能源发展迅猛

多年来，我国火电装机容量快速增长，电力能源在一次能源中的比重占到了41.72%，但仍不能满足国民经济持续快速发展的用电需求，并给环境带来严重污染。同时，以大机组、大电网、高电压为主要特征的集中式单一供电系统的安全稳定性不容乐观，电网中任何一点故障产生的扰动都有可能对整个电网造成较大影响，在2008年冰雪灾害事件中湖南郴州就是缺乏地方能源支持造成电力供应持续中断15天。惨痛事实教育我们，电力产业高效、节能发展日趋重要，地方电源支撑非常必要，智能电网建设刻不容缓。因此，分布式能源发展必不可少。

近几年，我国分布式能源已完成理论探讨，国家《节约能源法》和《天然气利用政策》明确提出要优先发展天然气分布式热电联产和冷热电三联供技术。根据《关于发展天然气分布式能源的指导意见》，“十二五”期间，我国将建设1000个左右天然气分布式能源项目，拟建设10个左右各类典型特征的分布式能源示范区域；未来，我国将掀起房屋建设高潮，每年房屋建成面积在16～19亿m2，从空调、采暖、热水、用电等，都成为天然气分布式能源的潜在发展空间。上述种种表明，国内天然气分布式能源即将迎来蓬勃发展的春天。

在地方，一些发达省市如北京、上海、广东和四川等地，基于节能减排等因素纷纷出台区域性分布式能源利用相关规划，陆续在一些工业园区建设分布式能源站项目，总容量约500万千瓦，并取得了较好的节能、环保、经济效益。

作为改革开放的前沿之地，广东省经济发展迅猛，能源消费巨之大，导致节能降耗任务十分艰巨，为此，广东省积极发展热电联产项目，在珠三角地区建设了一大批集中供热机组，并发扬“先行先试”精神核准建设广州大学城能源站，为我国分布式能源发展积累了宝贵经验；再者，以深南电冷热电三联供为代表的循环经济项目建设，也为我国发展循环经济起到了积极的示范和带动作用。

广州大学城分布式能源站是广州大学城配套建设项目，2009年实现双投，是目前全国最大的分布式能源站。它为区域内的10所大学及周围用户约20万人提供全部生活热水、空调冷冻水和部分电力，能源利用效率达78%，氮氧化物等各项排放指标远远低于国家排放标准，实现了“安全、高效、节能、环保”。该分布式能源站的成功运行，为进一步规模化发展天然气分布式能源奠定了基础，是对解决我国能源面临的效率、结构、安全、环境等问题所做的一次积极探索和有益尝试，极大促进了我国分布式能源项目的核准与建设。

深圳南山热电股份有限公司积极响应国家和省市政府“节能减排、发展循环经济”的号召，利用燃气—蒸汽联合循环优势，致力于移动供热、污泥干化、中水利用、冷热电联产等循环经济项目的研究开发，成为国家循环经济第二批试点单位之一。按照国家发改委能源所和清华大学联合测算，该公司南山热电厂冷热电联供、污泥干化、移动供热等项目在2012年可分别实现节能7.4万吨标煤、2500万方天然气、807吨燃料油，合计减排SO2达3471吨，节能减排效果显著，使其成为全国同类电力企业发展循环经济、实现可持续发展的典范。

四、广东省分布式能源存在问题及发展建议

无论是发展分布式能源，还是推进可持续发展或循环经济，在我国都遇到了比其他国家更多的困难，就广东省而言，目前存在的突出问题有：

一是国家缺少对省（区、市）级热电联产专项规划的具体规定，往往会出现各地方为单纯满足热力需求而争上热电项目，存在热力难与电力的协调平衡。

二是广东省内各类工（产）业园区的热力和制冷需求仍然较大，热力供需矛盾仍然突出，虽然政府鼓励热电联产和循环经济建设，但是部分电力企业仍然片表面追求装机容量而非供热目的，热电联产用途被一定程度地扭曲。

三是热电联产投资大、设备多、运维负担重、安全压力大，导致单位发电成本增加（据测算至少高出0.16元/千瓦时），但是由于种种原因，热电联产项目却普遍存在配套厂外热网建设资金来源不明确、不落实，建设进度滞后，享受不到节能环保优惠政策和发电补贴等系列问题。目前，热电联产企业大多处于微利或保本经营，而且事实上部分企业还处于亏损状态。

四是由于天然气源紧张且价格持续高企不下，燃用天然气的分布式能源发展缓慢，虽然广州、深圳、惠州等地捷足先行，但省内其他一些重点城市对小型天然气分布式能源的建设仍显滞缓。

五是前几年根据经济发展需要，广东省地区建设了一批9E燃机机组，实现了能源的综合利用，并为当地经济建设与发展做出了不可磨灭的贡献，但是至今却因种种缘由而未获得国家核准，无法取得发电业务许可证，背着“黑户”、以远低于正常标准的上网电价发电运营，极大削弱了这些企业的运营积极性。

根据当前广东省分布式能源的发展现状，应努力做好如下几项工作：

一是结合广东省的工业、产业布局（特别是几大用热产业的发展布局）和各市区的工（产）业园区建设与城市规划，按照“以热定电”原则配套建设热电联产集中供热项目，确保热电联产集中供热发挥最佳的社会和经济效益。据悉，目前在广东省已通过国家审核公告的92个开发区中，已经做好热电冷联产规划的开发区只有约21家，不足1/4，应逐步增加配套规划。

二是在商业、居民相对集中、用热和冷量大、建设条件较为成熟的区域，优先采用小型燃气—蒸汽联合循环机组，逐步建设分布式能源站，实施热、电、冷三联供。分布式能源站的建设应优先在珠三角人口经济密集地区布点示范，然后逐步向省内其他区域推广。

三是政府部门应加强管理协调，协助分布式能源站、循环经济项目等企业，确保质量良好、价格合理的天然气源能够充足供应。如大力推动“西气东输”工程建设进度，积极开拓新气源，引入天然气供应竞争机制，降低天然气价格。

四是政府部门应重视已建成投运的分布式能源站、循环经济企业的长远发展，认真加大扶持力度，要积极理顺发电、热能和冷能的定价机制，有效保障政府财政补贴及时到位，切实落实节能、环保相关优惠政策，弥补企业运营亏损。

五是进一步加大工作力度，广泛宣传广州大学城分布式能源项目和深南电循环经济项目的经济、社会和环境效益，提高社会各界对资源梯级综合利用与冷、热、电集中供应重要性的认识，推动分布式能源的建设与发展。

六是热电联产企业也要认真履行好自己的职责，落实公用事业应尽的义务，进一步密切与政府的关系，实现合作共赢的目标。

五、结语

虽然分布式能源在发展中还存在不少问题，需要国家、政府、企业等各方共同努力逐步改善，但是也要看到，随着“西气东输”工程的建设、广州大学城分布式能源站的成功运营、深南电规划建设的前海区域能源服务中心等多方利好不断涌现，发展天然气分布式能源的有利条件正不断完善，所以，我们有充分理由积极推进“安全、高效、节能、环保”分布式能源的健康发展，为建设资源节约型和环境友好型社会做出更多的贡献。

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