分布式冷热电联供的经济性与政策分析

摘要：本文介绍了天然气分布式能源的概念和发展现状，通过建立经济评价模型对其经济性进行分析。对影响经济性的主要三种因素——投资额、年利用小时数和天然气价格进行敏感性分析，得出了天然气价格是提高竞争力的关键指标的结论。天然气分布式能源的效率虽然具有优势，但其适用范围也有限制条件，目前的支持政策也不足。本文对此问题进行了分析，为将来在适宜的条件下发展天然气分布式能源提供了依据。

关键词：分布式冷热电联供；经济；政策

中图分类号：F407.61 文献标识码：A doi:10.3969/j.issn.1672-3309（x）.2011.09.29 文章编号：1672-3309（2011）09-69-02

分布式冷热电联供是指能源系统通过各种一次能源转换技术的集成运用,在一个区域内同时提供冷、热、电等多种终端能源,实现能源的梯级利用、高效利用。

一、什么是分布式能源

广义的分布式能源是一种从提高能源效率和降低污染物的角度出发，建立在能源阶梯利用概念的基础上，通过能源阶梯利用原理，使热工设备产生的具有高品位的蒸汽/燃气带动发电机发电或利用燃料电池供电，或冬季利用热工设备的排汽/抽汽或尾气向用户供热，夏季利用余热吸收式制冷机向用户供冷及全年提供卫生热水和或其他用途的热能的一体化多联供热能系统。国际分布式能源系统主要以天然气资源为主，由于天然气管网的发展和天然气燃料的良好环保性能，以天然气为燃料的燃气蒸汽联合循环热电冷联产系统发展很快，是目前分布式能源的主要内容。

分布式能源能够提高能源利用效率。减少输配电损失，减少用户能源成本，减少燃料浪费，减少二氧化碳和其他污染物的排放。对于珠三角、长三角等经济发达地区，大量用电依靠外区送电，供电安全性较差，地方供电调度部门均强烈要求建设分布式电源，就地消纳，以确保供电安全、可靠。

二、分布式能源的发展

目前，我国分布式能源装机容量较少，其中大部分为以天然气、沼气等为燃料的燃气轮机、内燃机和微燃机发电，分布式能源的总装机容量占我国发电总装机容量不到1%，远低于其他发展中国家。

当前，国内分布式能源发展迅速的城市有上海、北京、天津、广州等。上海近年来已在医院、宾馆、大型公共建设和工厂等不同领域探索推进了一批分布式供能系统试点示范项目，目前已建成15项。广州市拥有目前国内最大的区域型华电广州大学城分布式能源站，建设了2台78MW燃气—蒸汽联合循环机组，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，整个系统能源综合利用效率可达80%。

三、经济性测算

1.投资水平分析。分布式能源站项目单位造价相对大容量燃机机组较高，广东省及海南省小型能源站项目较少，FT8-3型燃机典型工程单位造价目前约为4500元/kW，单位造价相对较高。

2.电价分析。结合广东省及海南省实际情况，采用FT8-3型燃机典型工程主要参数作为分布式能源站电价及收益率分析的基础数据。分析情况见表1：

采用4500元/kW作为静态投资水平，单台机组容量为78MW，新建两台机静态投资为70200万元；资本金占动态投资的20%。

发电气耗取221Nm3/MWh，供热气耗取28Nm3/GJ；燃机含税气价2.18元/Nm3。

机组年发电量620GWh，年供热量60万GJ。供热价按含税热价74元/GJ计算。

在上述给定参数条件下，分布式能源站由于发电和供热气耗相对较高，单位投资较高，因此测算后的上网电价也处于较高水平。由于分布式电站具有优越的环保性和供电稳定性，实际的上网电价较高，具有经济性。

3.电价敏感性分析。对于分布式能源电站来说，投资、年发电量、天然气价格是影响其经济性的主要因素。基于上述经济评价参数，在投资各方FIRR为8%的情况下，做电价的单因素敏感性分析，结果见表2。

根据以上敏感性分析结果，与其他发电方式类似，天然气价格变化对分布式能源电站的上网电价影响最大，年发电量变化和投资变化的上网电价相对较小。

天然气分布式能源站一般均地处城市，由城市天然气管网供气，气价偏低。如广州大学城的分布式能源站由于燃用的天然气价格较低接近城市燃气价格，且南方电网给予的上网电价实际为0.75元/kWh，就具有经济性。

四、适用范围

天然气分布式能源站分为楼宇型和区域型两种系统，均以资源、环境和经济效益最大化为原则确定方式、容量和系统配置，根据终端能源利用效率最优化确定分布式能源系统的设置方案。

楼宇型分布式能源系统是针对具有特定功能的建筑物，如写字楼、商厦、医院及某些综合性建筑所建设的冷热电供应系统，一般采用小型或微型燃气发电机组，机房往往布置在建筑物内部，不需考虑外网建设。民用建筑行业应用较多。

区域型分布式能源站一般针对工业园区和大型商住两个主要耗能大户，基于“高能高用、低能低用，温度对口、梯级利用”的科学用能思想，在对各种冷热电用户的负荷统计、分析的基础上，采用各种燃气作功发电技术、各种制冷技术、热泵技术、再生能源利用技术，以及强化传热技术的优化集成。10—100MW级装机规模，10km2级区域范围内的分布式能源系统比较符合中国各地新、老城区工业区、商业中心、居住区三种终端需求负荷空间布局、人口密度状况，也比较符合电、热水、空调冷水的经济输送距离。

区域型分布式能源站的应用需是满足以下条件的场所：1、有较为稳定的（冷）热负荷；2、较高的电价和较低的天然气价格；3、较为严格的环境保护要求；4、需要有事故备用电源；5、天然气供应能力充足。

五、存在问题和政策分析

由于我国目前尚无有关分布式能源的法规和并网运行规程，再加上资源、电价、可用设备、经济、技术和电力市场化等方面的制约，因而在过去的20年间分布式能源的发展步伐十分缓慢，真正运行起来的项目并不多。目前国内的天然气等清洁能源的分布式能源项目还不到40个，总装机容量不到500MW。

1、气价问题

国外对于天然气分布式能源站用气价格有一定的优惠政策，上网电价一般与调峰电价相当，比商业、民用电价低40%。但是我国目前天然气价格体系较混乱，没有相应的定价规定，高气价，导致电价、热价、冷价较高。天然气分布式能源站所供的电、热、冷属于市政基础设施，需协调降低燃料价格，最好有当地政府的财、税政策支持。

2、直供电问题

分布式能源的突出优势是所发电力直接在用户侧就地供电，电网只作为后备手段。按中国迄今的法律，所有的发电必须上网，只有“法人单位”的“自备电源”才可以“内部”直供。我国现有的电力体制中缺乏分布式能源站的并网运行规范，分布式冷热电联供系统都不能发电直供，用户仍然从电网购电，分布式能源发的电如果不能直供，三联供就只能限于自备项目，难形成区域规模，就会严重制约分布能源的经济性，分布能源也就无从发展。

发电并网无论对分布式能源还是对电网都很重要，因为二者可以进行互补，进一步提高区域的供电安全性。但发展分布式能源，也不能以必须向电网供电为目的，否则就会失去分布式能源的意义。在分布式能源项目的规划和设计上以负荷的自我平衡为首要出发点，这是方案拟定的最基本的原则。

国家能源局在《国家能源局关于对〈发展天然气分布式能源的指导意见〉征求意见的函》中指出，国家将在财税和金融等方面专门出台相关的扶持政策，并考虑在电价补贴、接入系统投资、节能奖励等方面给予优惠政策，制定和完善行业技术标准和并网运行管理体系，从而推动智能电网建设。目前国家电网公司已制定出分布式电源接入电网技术规定初稿，并正在上报国家能源局。一旦通过审批，将突破长期困扰分布式能源的并网技术障碍，成为国家标准指导分布式能源行业发展。另外，中国城市燃气协会也牵头组建了分布式能源专委会，目前该专委会正在致力于分布式能源相关政策的研究和技术标准规范的制定。

（责任编辑：云馨）

参考文献：

[1]吴以涵、李蓉蓉、吕小兰等.气电集团东南沿海天然气发电专项规划2010-2020研究报告[R].2010.

[2] 张洪伟、黄素逸等.分布式能源系统的分布与应用[J].暖通空调,2004(05):47-51.

[3] 姚斌.天然气热电联产在上海地区的应用.上海煤气[J]2001(5):34-37.

[4] 沈秋农.试论天然气发电技术经济分析[C].天然气应用技术论坛,上海,2010(6-7).

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