上海供能系统推广建议-思考与实践（2011）

关于上海推广应用分布式供能系统的建议

齐康

一、国内外分布式供能系统的发展近况

所谓分布式供能系统，是一种相对集中供能方式的建在用户端的分散式供能方式。国际分布式能源联盟（Would Alliance for Decentralized Energy，WADE）有关“分布式能源”的定义为，由下列发电系统组成，这些系统能够在消费地点或很近的地方发电，包括：

1. 高效地利用发电产生的废能生产热；

2. 现场端的可再生能源系统；

3. 利用现场废气、废热以及余压差发电的能源循环利用系统。

目前此概念已有所拓展，包括电、热、冷三联供。

作为一种高效的供能系统，分布式能源近年来在国际上发展迅速，特别是美国、日本、欧盟各国。

美国是最早发展分布式能源的国家之一，自20世纪70年代开始开发以来，美国目前已有6000多座分布式能源站，累计总装机容量已达到80GW。据美国分布式电力联盟(DPCA)的研究估计，未来20年中，美国分布式能源的规模可达2.5-5GW/年，分布式能源系统装机容量将占未来新增发电容量的20%。同时，美国在2001年颁布了“关于分布式电源与电力系统互联的标准草案”，并通过了有关的法令让分布式发电系统并网运行和向电网售电，为分布式能源系统的发展提供了法律保障。

日本因为能源资源不足，较早地采用了分布式能源系统，特别是太阳能光伏建筑一体化系统以及各种用于发电的燃料电池等。日本分布式供能系统装机容量已达到36GW以上，占总装机容量的13.4%。

欧盟各国特别注意采用以可再生能源为主体的分布式发电技术的应用，如德国等利用安置在屋顶的太阳能光伏发电系统；英国大量发展以天然气作为发电燃料的楼宇式热电联产（BCHP）系统，用于医院、酒店、写字楼、娱乐中心、学校、政府机构等（已有1000多套小型装置）。

部分国家分布式能源装机及发电量在总装机及总发电量中所占的比例如表1所示。

表1　部分国家分布式能源装机及发电量所占的比例

注：表中数据为国际分布式能源联盟公布的2006年数据。表中统计除包括燃气分布式供能系统，还包括其他的分布式供能系统。

国内一般是指以天然气等燃气为驱动力，在用户端实现电热冷同时输出的分布式供能系统，即在用户端，利用燃气轮机（或燃气内燃机、外燃机）燃烧天然气发电，同时利用发电余热对外供热。由于经过能源的梯级利用，能源利用效率从常规发电系统的40%左右提高到80%左右。近年来，我国相继颁布了《关于发展热电联产的规定》、《热电联产和煤矸石综合利用发电项目建设管理暂行规定》、《天然气利用政策》等政策、法规，明确了分布式供能系统的法律地位及其发展方向。我国分布式供能系统的应用也已开始起步，但与发达国家相比还落后许多，目前仅上海、北京、广州等少数城市有项目开展。据估计，目前国内已建、在建的分布式供能项目约为50项。

二、上海分布式供能系统的应用现状

为实现国家节能减排目标，提高能源使用效率，同时为保障能源战略安全、电力安全以及天然气发展战略的需要，近年来上海加快了分布式供能系统的发展应用。2004年上海市有关部门颁发了“上海市人民政府办公厅转发市发展改革委等五部门关于本市鼓励发展燃气空调和分布式供能系统意见的通知”，并组织制定了“上海市燃气空调、分布式燃气热电联产系统发展规划”及“分布式能源系统工程技术规程”，为分布式供能系统顺利健康发展准备条件。2008年，上海市发布了《上海市分布式供能系统和燃气空调发展专项扶持办法》，进一步增强对分布式供能系统的支持力度。(www.xing528.com)

截至2008年末，上海市分布式供能系统项目为19项（其中医院3家、宾馆4家、学校3家、工业8家、区域1家），总装机容量为10403kW（不含已停用机组）。详见表2。

除浦东机场、闵行中心医院、上海理工大学、黄埔中心医院的分布式功能系统建于20世纪初外，其余项目均是在2004年左右在上海市对分布式供能项目支持力度加强后作为试点示范项目建设（其中部分项目提出建设的主要原因之一在于可降低项目的用电负荷，从而大幅降低项目电网接入费用）。目前运行情况良好，具有一定规模和示范推广意义的项目主要有浦东机场、闵行中心医院和华夏宾馆。

表2　上海市分布式供能系统项目

三、有关上海推广应用分布式供能系统的建议

从近年来上海分布式供能系统应用成功的经验和不成功的原因来看，要进一步推广应用分布式供能系统，需要加强以下几个方面。

（一）加强集成设计等专业服务体系

目前设计单位在设计分布式供能系统时，由于项目进度紧、专业素质不足等因素影响，往往由动力领域的设计人员采取常规的用能设计模式，不能结合外部供气、电的条件特点以及项目一年四季、一天二十小时用户对电、热、冷的不同负荷要求进行详细论证，从而造成系统规模和方案不合理，使得部分建成项目发挥不了应有的作用，年运行小时数过低，有的甚至已停用。因此，在项目设施，除常规设计单位外，需要有专业的能源服务机构来帮助用能单位，包括用户的能量需求、系统方案设计、部件选型、自动控制系统设计等，这样才能充分发挥分布式功能系统的优越性。

目前上海市有关分布式供能系统的能源服务机构还比较缺乏，建议依托有关能源供应商、设备制造商、设计单位等机构，加快培育发展相关专业能源服务机构。

（二）加快国内设备配套，降低系统并网费用，降低系统建设投资和维护成本

目前绝大部分关键设备还需要进口，高昂的设备成本从而推高了系统的总体建设投资（一般要达到1.5万元/千瓦）， 而且进口设备在维修时造成时间的拖延和成本的提高，极大地制约了项目的经济性和市场化运作。

此外，目前分布式供能系统并网虽已落实，但并网审批手续较为复杂，且并网费用偏高（以低压400伏接入，综合费用约为0.3万元/千瓦），达到系统总投资的20%。

建议依托上海电气等设备制造商，加快研制适合分布式供能系统运行的燃气轮机和燃气内燃机以及自控系统等关键设备，同时有关部门要尽快落实简化并网审批手续并降低相关费用。

（三）确保分布式供能系统所用天然气，并保障合理的气电比价

上海开始推广应用分布式供能系统的初衷是保障当时天然气的市场。但2004年以后上海市天然气供应的相对紧缺，以及部分区域尚未形成天然气管网配套条件，制约了分布式供能系统的发展。因此，有关部门应加强宣传。2009年以后随着西气东输二期、川气东输以及LNG气的到来，上海天然气供气情况将明显好转，即使在天然气供应相对紧缺的情况下，每年仍能划拨天然气以保障上海分布式供能的发展。

分布式供能系统所用燃料成本较高，特别是今后天然气价格的进一步上涨，将有可能使得项目运行在经济上不合算，从而影响用户单位的积极性。因此，应进一步理顺能源定价机制，特别是涉及气电的价格平衡，让用户单位获得一定的经济效益。具体可包括：拉大天然气季节差价和电力的峰谷差价，全面普及各类公共建筑分时电价制，实施节能技术优惠气价，气价、电价间应及时联动等。

（四）市场灵活运作，积极推动合同能源管理方式

为有效推进分布式供能系统，可采取灵活的市场化运作模式，如合同能源管理方式，即初始投资由专业能源服务公司承担，该部分投资由节省的能源费用回收，确保用户单位和能源服务公司共赢。在分布式供能系统由用户单位投资的情况下，针对分布式供能系统日常的运行维护的技术要求较高，也可由用户单位与专业能源服务公司签署合同，由能源服务公司承担系统的日常运维，以提高系统的运行效率。