編者按 加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，贏得發(fā)展先機(jī)和主動權(quán)，最根本要靠科技的力量。我國能源供應(yīng)緊張和能源利用效率較低同時存在，要求能源資源開發(fā)充分利用科學(xué)技術(shù)，通過能源之間的系統(tǒng)謀劃和創(chuàng)新替代，形成可持續(xù)的能源資源體系，保障我國能源資源的有效供給和高效利用。

讓能源梯級利用起來

“傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠，煤燃燒發(fā)電的利用率是35％左右，用煤做燃料發(fā)電并供熱的熱電廠，能源利用率在45％左右。但我們這個能源站可使能源利用效率提高到78％甚至更高。”

廣州大學(xué)城里空氣清新、碧水環(huán)繞，工作生活在其中的師生有些可能并不知道，他們工作生活中的冷、熱、電來源于一座分布式能源站。這個分布式能源站通過能源的梯級利用，使系統(tǒng)的綜合能源利用效率可達(dá)78％。余熱鍋爐排煙溫度也由140℃降至90℃左右，對環(huán)境的影響大為降低。

“這是目前全國最大的分布式能源站，規(guī)劃容量為4×78兆瓦�，F(xiàn)在已向廣州大學(xué)城內(nèi)的10所大學(xué)及周圍用戶約20萬人提供全部生活熱水、空調(diào)冷凍水和部分電力。”中國華電集團(tuán)新能源發(fā)展有限公司副總經(jīng)理霍廣釗說。

他介紹說，這個分布式能源站以天然氣為一次能源，通過燃?xì)猕D蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組發(fā)電，利用發(fā)電后的尾部煙氣余熱生產(chǎn)高溫?zé)崦剿�，用于制備生活熱水和空調(diào)冷凍水，向大學(xué)城區(qū)域同時提供冷、熱、電三種能源。 據(jù)了解，天然氣分布式能源，是相對于傳統(tǒng)的集中式供電方式而言的，指將冷、熱、電系統(tǒng)以小規(guī)模、小容量、模塊化、分散式的方式布置在用戶附近，可獨(dú)立地輸出冷、熱、電能的系統(tǒng)。分布式能源的核心在于通過冷、熱、電三聯(lián)供技術(shù)，利用燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電，對做功后的余熱進(jìn)一步回收，用來制冷、供暖和生活熱水。從而實(shí)現(xiàn)對能源的梯級利用，提高能源的綜合利用效率。

“傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠，煤燃燒發(fā)電的利用率是35％左右，用煤做燃料發(fā)電并供熱的熱電廠，能源利用率在45％左右。但我們這個能源站可使能源利用效率提高到78％甚至更高，可以節(jié)省大量的一次能源。”霍廣釗表示。

據(jù)了解，目前我國約50％的一次能源通過轉(zhuǎn)化為電力消費(fèi)，約25％的一次能源通過轉(zhuǎn)化為熱能消費(fèi)。化石能源轉(zhuǎn)化為電能和熱能的方式都是通過在鍋爐中的蒸汽和熱水實(shí)現(xiàn)的，所不同的是電力生產(chǎn)要求溫度高、壓力大，熱能生產(chǎn)要求溫度比較低。因此，可以利用高品位能量發(fā)電、低品位能量繼續(xù)發(fā)電和供熱，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)能源的梯級利用。

據(jù)介紹，廣州大學(xué)城分布式能源站以潔凈的天然氣為燃料，而且采用先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備，大大減少了氮氧化物、二氧化硫、大氣懸浮顆�？倲�(shù)等污染物的排放。其中氮氧化物排放與同規(guī)模常規(guī)燃煤發(fā)電廠相比減少了80％，與燃?xì)怆姀S的國家排放標(biāo)準(zhǔn)相比減少了36％；二氧化硫、大氣懸浮顆�？倲�(shù)的排放幾乎為零；二氧化碳排放與同規(guī)模常規(guī)燃煤發(fā)電廠相比減少了70％。

提高能效勢在必行

分布式能源由于貼近用戶進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，不需要遠(yuǎn)距離輸送，避免了遠(yuǎn)距離送電帶來的輸變電損失以及供熱損失，同時節(jié)省了大量的輸配線路的投資成本和相關(guān)的前期、建設(shè)和運(yùn)營費(fèi)用。

專家表示，目前我國能源利用效率總體水平還不高，且正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加快推進(jìn)時期，提高能源利用效率的任務(wù)十分艱巨，應(yīng)充分重視并加大分布式能源的推廣利用。

據(jù)了解，目前我國工業(yè)用熱的70％仍由分散的小鍋爐供應(yīng)，北方采暖地區(qū)中小城市冬季采暖也主要由小鍋爐供熱或直接燃燒煤炭取暖，能源利用效率低，對環(huán)境影響也較嚴(yán)重。

中國華電集團(tuán)新能源發(fā)展有限公司計(jì)劃投資部主任吳韶華表示，我國煤炭在我國一次能源消費(fèi)中的比例將近70％，以煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)二氧化碳排放過多，對環(huán)境壓力較大。應(yīng)該合理利用天然氣，優(yōu)化我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。

中海油新能源公司首席科學(xué)家肖鋼表示，分布式能源由于貼近用戶進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，不需要遠(yuǎn)距離輸送，避免了遠(yuǎn)距離送電帶來的輸變電損失以及供熱損失。

目前我國供電系統(tǒng)是以大機(jī)組、大電網(wǎng)、高電壓為主要特征的集中式單一供電系統(tǒng)，在電網(wǎng)中任何一點(diǎn)故障所產(chǎn)生的擾動都會對整個電網(wǎng)造成較大影響，嚴(yán)重時可能引起大面積的停電甚至是全網(wǎng)崩潰。分布式能源由于其啟動靈活，直接面對能源用戶，在出現(xiàn)突發(fā)事件時可以確保安全供電，減緩了電力供應(yīng)對集中供能系統(tǒng)的過分依賴，并且可以為電網(wǎng)調(diào)峰發(fā)揮作用，減少我國電力調(diào)峰投資。

此外，分布式能源為可再生能源的利用開辟了新的途徑。相對于化石能源而言，可再生能源能量密度較低、分散性強(qiáng)，有些集中供能并不經(jīng)濟(jì)，分布式能源系統(tǒng)為可再生能源利用的發(fā)展創(chuàng)造了條件。

專家建議，應(yīng)重點(diǎn)在能源負(fù)荷中心建設(shè)樓宇天然氣分布式能源系統(tǒng)和區(qū)域分布式能源系統(tǒng)。以天然氣分布式能源為主，結(jié)合太陽能發(fā)電、供熱、生物質(zhì)能發(fā)電供熱等可再生能源利用，建設(shè)相對獨(dú)立的分布式能源示范區(qū)。

吳韶華表示，全部采用熱電冷聯(lián)供方式保障熱、電、冷的供應(yīng)，即獨(dú)立或孤島的運(yùn)行方式在安全性和經(jīng)濟(jì)性上是不合適的。為了保證用戶的供電可靠性，采用聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式是分布式能源系統(tǒng)未來發(fā)展的主要形式。當(dāng)前需要解決的主要問題是加強(qiáng)相關(guān)部門間的溝通協(xié)作，使分布式能源能順利實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。

未來發(fā)展前景廣闊

分布式能源技術(shù)不再追求規(guī)模效益，而是更加注重資源的合理配置，追求能源利用效率最大化和效能的最優(yōu)化，就近供電供熱，未來將有較大的發(fā)展前景。

分布式能源系統(tǒng)由于靠近用戶端，輸送損失小，加之安全性能好，日益受到發(fā)達(dá)國家的重視，成為了發(fā)達(dá)國家節(jié)約能源、提高能效的重要措施。

從上世紀(jì)70年代末至今，美國已有6000多座分布式能源站。英國只有5000多萬人口，但分布式能源站就有1000多座。目前，丹麥電力的40％由風(fēng)電和分散的小型熱電聯(lián)產(chǎn)電廠供應(yīng)，能源利用效率高達(dá)80％以上。目前丹麥沒有一個火電廠不供熱，沒有一個供熱鍋爐房不發(fā)電，將冷、熱、電產(chǎn)品的獨(dú)立生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣苄�、高科技含量的冷、熱、電�?lián)產(chǎn)。

中國能源網(wǎng)首席信息官韓小平認(rèn)為，分布式能源技術(shù)對能源的利用方式與傳統(tǒng)的能源利用存在很大的區(qū)別，它不再追求規(guī)模效益，而是更加注重資源的合理配置，追求能源利用效率最大化和效能的最優(yōu)化，充分利用各種資源，就近供電供熱，將中間輸送損耗降至最低，未來有較大的發(fā)展前景。

目前華電集團(tuán)不斷加大分布式能源的開發(fā)力度，在中石油管線途經(jīng)的我國經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)的地區(qū)（天津、上海、南昌、沈陽、長春等）開展了一批分布式能源項(xiàng)目的前期工作。

有關(guān)專家表示，目前，分布式能源的發(fā)展十分迅猛，在能源系統(tǒng)中的比例不斷提高，正在給能源工業(yè)帶來革命性的變化。特別是近年來隨著戶用分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展（如屋頂太陽能光伏發(fā)電和燃料電池發(fā)電技術(shù)等），家庭已不再單純是能源的消費(fèi)者，同時也成為能源的生產(chǎn)者和銷售者。有專家預(yù)計(jì)，正如個人微型計(jì)算機(jī)進(jìn)入家庭，并逐漸取代巨型計(jì)算機(jī)的統(tǒng)治地位一樣，在不久的將來，分布式能源有可能取代集中式能源，成為能源工業(yè)發(fā)展的主力軍之一。

發(fā)展分布式能源是提高能源利用效率和改善能源結(jié)構(gòu)的必然選擇。但要保證該類項(xiàng)目的健康發(fā)展，在其核心設(shè)備的國產(chǎn)化、電網(wǎng)雙向、智能化、并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范，以及相關(guān)的配套優(yōu)惠政策等方面尚待進(jìn)一步完善。

分布式能源

分布式能源是近年來興起的利用小型設(shè)備向用戶提供能源供應(yīng)的能源利用方式。與傳統(tǒng)的集中式能源系統(tǒng)相比，分布式能源接近負(fù)荷，不需要建設(shè)大電網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離高壓或超高壓輸電，可大大減少線損，節(jié)省輸配電建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用；由于兼具發(fā)電、供熱等多種能源服務(wù)功能，分布式能源可以有效地實(shí)現(xiàn)能源的梯級利用，達(dá)到更高能源綜合利用效率。分布式能源設(shè)備起停方便，負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活，各系統(tǒng)相互獨(dú)立，系統(tǒng)的可靠性和安全性較高。

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