我國應重點發(fā)展大型分布式能源

　　編者按

　　分布式能源(Distributed Energy System/Combined Cooling, Heating and Power，簡稱DES/CCHP或DES)可以是一個區(qū)域，也可以是一戶人家，而且不同規(guī)模的DES項目在國內(nèi)外已經(jīng)有不少成功運行的先例。從DES在國外30年的發(fā)展看，以業(yè)界普遍認同的美國1999年DES的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為例，從數(shù)量上看，當時980個項目中1MW以下裝機規(guī)模的就達79%，而10MW以下裝機規(guī)模的高達 91%。據(jù)此，國內(nèi)有不少人認為，DES就應是小規(guī)模的。然而，我國的國情與國外有很大不同。發(fā)達國家30年來已開發(fā)了一系列DES的各種技術(shù)，可供學習和借鑒，我國決不能照搬國外模式。

　　10-100 MW、10km2級

　　DES規(guī)模或為最佳

　　“結(jié)合中國國情、借鑒國外經(jīng)驗 ，中國應當重點發(fā)展大型的DES項目。”有30多年從事過程工業(yè)能量系統(tǒng)優(yōu)化研究和運用的華南理工大學天然氣利用中心主任華賁教授日前對《中國能源報》記者說。

　　華賁認為， DES在經(jīng)濟效益、能效、碳減排三個方面都是比較好的組合方案，是21世紀世界走向低碳能源時代、工業(yè)和商住兩個主要耗能大戶科學高效的用能模式。目前國家發(fā)改委和國家能源局已經(jīng)提出了建設(shè)一大批天然氣DES項目的號召。在這個時刻，科學地認識和發(fā)展適當規(guī)模的分布式能源系統(tǒng)，十分重要。

　　記者了解到，目前美國已經(jīng)有6000多座分布式能源站，僅大學校園就有200多個采用了分布式能源站。美國政府計劃到2020年，有一半以上的新建辦公或商用建筑采用和15%的現(xiàn)有建筑改用分布式熱電冷三聯(lián)供。

　　華賁說：“美國城市工業(yè)、商業(yè)、居住三種功能區(qū)域分割的空間布局模式?jīng)Q定了多數(shù)DES項目的規(guī)模偏小。”美國的工業(yè)區(qū)相對比較集中，在城市商業(yè)中心區(qū)(CBD)建筑為高層高密度，而絕大多數(shù)居民住宅則為低層低密度的獨棟住宅里。這樣的模式?jīng)Q定了美國只能搞公共建筑、工業(yè)的DES項目，而對于住宅就只能采用微燃機或小型內(nèi)燃機。

　　受單純只看重美國DES統(tǒng)計數(shù)量的影響，以及一些小型內(nèi)燃機和中、小 、微型燃氣輪機制造商為在中國推銷其產(chǎn)品而作的宣傳，加上中國《電力法》第25條把DES項目供電范圍限制在“法人”單位之內(nèi)(學校、醫(yī)院、機場、酒店、機關(guān)等)，“致使目前，中國大多數(shù)人比較認同‘DES就是小規(guī)模的’、甚至‘發(fā)展DES的關(guān)鍵是開發(fā)微型燃氣輪機’這樣的觀點，并以此指導其實踐。”華賁指出。

　　然而，與美國不同，中國城市絕大多數(shù)人居住在多層或高層單元住宅樓內(nèi)，中國大部分城市的工業(yè)區(qū)、商業(yè)中心、居住區(qū)三種終端需求負荷的空間位置相對較近，居住的集合化程度高。這使中國DES項目的冷、熱水、蒸氣等負荷可以集成互補，所以中國的DES的規(guī)模可以更大，聯(lián)產(chǎn)效率能夠更高。

　　華賁指出，按照中國各地新、老城區(qū)工業(yè)區(qū)、商業(yè)中心、居住區(qū)三種終端需求負荷空間布局、人口密度狀況，和電、熱水、空調(diào)冷水的經(jīng)濟輸送距離， 10-100 MW級裝機規(guī)模、10km2級區(qū)域范圍內(nèi)的DES系統(tǒng)或為最適宜規(guī)模。這樣，就可以同時向區(qū)域內(nèi)各種用戶同時提供他們所需的蒸汽、空調(diào)冷水、生活熱水，因而能效更高。

　　中國為什么要發(fā)展大型的DES？

　　可以說，歷史給了中國人一個集成創(chuàng)新發(fā)展天然氣DES的機遇。中國要發(fā)展大型DES項目的理由很多，在華賁教授看來，發(fā)達國家30年來已經(jīng)開發(fā)了一系列DES的各種技術(shù)，可以供中國采用、學習和借鑒，但決不能照搬、照抄國外的模式。

　　理由一：大型設(shè)備比小型設(shè)備效率高、單位投資低、運行成本低

　　從不同規(guī)模的設(shè)備看，35萬千瓦級的9F燃氣輪機發(fā)電機組能效為46%； 10MW以下級的機組能效為33%；而微型機組能效僅不到30%；余熱鍋爐、蒸汽輪機、制冷機組等熱電聯(lián)產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備較大型的機組效率也要比小機組高得多。

　　根據(jù)近年來實際項目單位投資的數(shù)據(jù)，基于9E級燃氣輪機發(fā)電機組的DES項目為3500元/kW，熱水部分投資很小；而微、小型的項目投資約5000-6000元/kW。按上海小型DES項目的實踐經(jīng)驗，1000元/kW的政府補貼仍不夠，有關(guān)部門還打算申請增加。而大型DES，只要系統(tǒng)規(guī)劃、合理實施，經(jīng)過集成優(yōu)化的，投資的內(nèi)部收益率可以達到12%—15%左右，無需補貼。

　　此外，與樓宇中央空調(diào)比較，大型DES能夠替代幾十個甚至上百個分散的樓宇中央空調(diào)，可以節(jié)省很多占地面積、管理運行和維護人員成本。對于中國寸土寸金的大城市、日益增高的人員工資來說，這也是一筆可觀的經(jīng)濟效益。

　　理由二：大型DES建立在區(qū)域供冷系統(tǒng)、區(qū)域供熱系統(tǒng)和工業(yè)園區(qū)基礎(chǔ)上，可進行優(yōu)勢疊加