上海市燃气分布式能源发展现状调研

刘青荣,廖丽娜,任洪波,班银银,杨 健

(上海电力学院能源与机械工程学院,上海 200090)

上海市燃气分布式能源发展现状调研

刘青荣,廖丽娜,任洪波,班银银,杨 健

(上海电力学院能源与机械工程学院,上海 200090)

介绍了分布式能源的优势,从国家与地方性分布式能源政策以及目前上海市燃气分布式能源项目现状两个角度来剖析上海市燃气分布式能源的发展现状.同时根据现有的政策条件以及项目存在的问题,对燃气分布式能源在实际发展中所遇到的瓶颈问题进行了总结,并结合各种文献资料提出了相应建议.

分布式能源；燃气分布式能源；冷热电三联供；能源政策；能源项目

相比传统能源系统,分布式能源具有诸多优点：一是能源的利用效率高；二是环保性好；三是经济性明显；四是安全性与可靠度高；五是应用范围广.［1-2］基于此,分布式能源成为世界能源发展的最新方向,同时也是我国未来能源战略的重点.

然而分布式能源发展过程中存在设计不合理、运行管理水平低下、设备国产化水平低等问题.为此,对燃气分布式能源的发展现状进行调研,找出发展过程中的瓶颈,以期更健康稳定地发展.而上海市分布式能源的发展水平在国内处于领先地位,因此调查剖析上海市燃气分布式能源的发展现状,同时探索其分布式能源的发展路径,必将为国内其他地区提供有益借鉴.

由于燃气分布式能源的发展与政府的政策扶持密切相关,所以本文将从扶持政策的发展与燃气分布式能源项目的发展现状这两个方面来剖析上海市燃气分布式能源的发展状况.

1 燃气分布式能源系统扶持政策

上海市燃气分布式能源的快速发展与国家和上海市政府的大力支持是密不可分的,为此本文将分布式能源扶持政策分为国家和地方两个层面进行阐述.

从国家层面上看,自2006年由国务院发布的《国家中长期科学和技术发展纲要2006—2020年》将分布式能源列为我国先进能源技术领域研究重点内容以来,政府陆续出台了《关于发展天然气分布式能源的指导意见》等相关政策,用以指导和推进分布式能源技术及产业的发展.表1列出了国家层面上关于发展分布式能源的相关政策及其要点.从表1可以看出,随着时间的推移,国家关于发展分布式能源的政策也越来越具有可实践性与促进作用.

表1 国家层面关于燃气分布式能源的相关政策及其要点

从地方政府角度来看,国家规划为地方政策的制定提供了约束与参考.上海市政府一直以来就非常注重发展分布式能源.2004年,上海市发改委等5委、局在全国率先颁布了《关于本市鼓励发展燃气空调和分布式能源系统的意见》.在随后的数年间,上海市政府持续不断地推进分布式能源的发展.上海市燃气分布式能源扶持政策的发展历程如表2所示.

由表2可知,自2004年10月1日起至2007年12月31日期间,在上海市建成并投入使用的工厂、大型商场、商务楼宇等建筑物单机规模1 000 kW及以下的分布式能源系统项目给予700元/kW(装机容量)的补贴；自2008年1月1日至2012年12月31日期间,以市节能减排专项资金作为补贴资金来源,对分布式能源系统按照1 000元/kW(装机容量)给予补贴.

同时,在燃气价格优惠方面,上海市政府早在2005年开始就出台相关优惠气价政策,如2005年上海市制定了燃气空调和分布式能源的优惠气价,2005年11月燃气集团发布《关于调整燃气空调和分布式能源系统天然气销售价格的通知》；2007年11月,上海市工业用户分布式能源销售价格向上调整0.40元/m3；2010年7月起,分布式能源用户用气价格向上调整0.39元/m3.目前,上海市使用的分布式能源价格为城市燃气各类用户中的最低者,在同年用气量的条件下,其价格仅仅约为工业、营事团用户合同基准销售价格的2/3左右.

表2 上海市分布式能源政策

在并网运行方面,《上海市分布式能源系统和燃气空调发展专项扶持办法》［3］为发展燃气分布式能源提供了有利条件.依据该办法规定：经核准,建设符合《分布式能源系统工程技术规程》(上海市工程建设规范DG/TJ08-115—2008)并按照“以热(冷)定电”原则设计的分布式能源系统,电网企业要按有关规定接受并网,与项目单位签订并网协议,并积极提供相关服务.该扶持办法出台后,上海市电力公司积极接受了相关的符合规程的项目并网申请.

在项目建设方面,《上海市分布式能源系统和燃气空调发展专项扶持办法》规定：“对分布式能源系统、燃气空调项目的燃气排管工程,优先列入道路掘路计划；排管工程需在新建、扩建、改建的城市道路竣工后5年内或者大修的城市道路竣工后3年内的道路上开挖施工的,市、区县公路管理部门掘路修复费按现行市政定额标准收取(不收取加倍掘路修复费用)”.

在运行监督方面,上海市发布了《上海市天然气分布式能源系统和燃气空调发展专项扶持办法》.该办法规定,对于年平均能源综合利用率70%以上、年利用2 000 h以上的区域性分布式能源项目,其上网电价在本市燃煤电厂上网标杆电价的基础上给予不低于0.25元/kWh的价格补贴；其余的区域性分布式能源项目,其上网电价按照本市燃煤电厂上网标杆电价执行.同时该办法还要求,对于建成投产并正式运行满一年的分布式能源项目开展后评估工作,后评估结果作为申请设备补贴的依据.此外,该办法在给予满足要求的项目以补贴的同时,要求分布式能源在后续的评估中达到申请标准方可得到补贴,这为申请补贴设立了门槛,在保证资金利用有效性的同时,也促进了节能环保工作的发展.

2 上海市燃气分布式能源发展现状

在各种扶持政策的鼓励和支持下,近20年来上海市燃气分布式能源不仅在数量上有所增加,而且在质量上也取得了进步.图1为1998～2012年间上海市燃气分布式能源项目数量变化状况；图2为在此期间的装机容量的变化曲线.

图1 上海市燃气分布式能源项目数量变化

图2 上海市燃气分布式能源装机容量变化

目前,上海市分布式能源的发展可以划分为3个阶段：一是试点阶段(2005～2007年),分布式能源项目新增8个,装机容量新增2 636 kW,累计项目为16个；二是扩大试点阶段(2008～2011年),项目新增12个,装机容量新增8 677 kW；三是继续扩大试点阶段(2012年至今).截至2014年8月,另有处于建设项目1个,处于审批阶段项目1个.但在已建成的30多个项目中,已有6个项目由于各种原因处于停运阶段.

在上海市总共建成并投产的30多个项目中,系统供能方式主要为热电联供与热电冷联供；项目总装机容量已达29 489 kW,平均装机规模为867.3 kW.项目主体包含医院、酒店、工厂、交通枢纽、办公楼宇等,具体可以分为商业项目23个,教学实验与演示项目7个,其中商业项目装机容量为28 462 kW,占总装机容量的96.4%.从运行状态上看,在已经投产的23个商业项目中,运行的仅17个,占比为73.9%；已经停运的有黄浦区中心医院、上海燃气市北销售公司等6个项目,合计2 323 kW,占总装机容量的7.88%.目前上海投产并运行状况较好的13个商业项目均为楼宇式燃气分布式能源系统,其供热(冷)的对象单一,供应的冷、热、电均自产自用.项目主要集中于医院、宾馆、机场、办公楼宇,多数是示范、试验性质,其投资主体是国有企业或政府.办公楼的附属设施由相应单位管理,也有少部分项目委托社会企业运行管理.且其发电均采取“并网不上网”的方式,即发电量完全自发自用.系统在电网出线或用户高压进线均装有逆功率保护,不允许电量上传.由于多数项目投资方均为热(冷)消费方,所以多数项目不存在电、热(冷)销售模式.

另外,通过调研可知,已经停运的项目,其停运的原因主要有以下几点：一是负荷分析、预测不准确,设计的机组容量偏大或者系统设计不合理致使机组不能耦合负荷侧的负荷变化,从而出现了“大马拉小车”的情况,上述停运的项目中,黄浦区中心医院、金桥联合发展有限公司、上海燃气市北销售公司都属于这种情况；二是由于系统的经济性不好,得不到业主的支持,如天庭大酒店项目；三是由于市政动迁,造成系统停运,如舒雅休闲中心项目；四是系统的燃料气源匮乏,导致系统被迫停运,如老港一期.

而在运行的项目中,运行情况不好的项目也存在各种各样的问题：如维修导致运行时间短；供能对象业务改变负荷变化导致单台运行；装机容量过大导致单台运行；配套溴化锂吸收式制冷机容量不匹配等.这些问题的存在最终都导致了系统的能源利用效率低,从而无法体现燃气分布式能源的经济性高、环保效果好、系统安全性与可靠度高等优点.

总体而言,上海分布式能源在发展过程中经历了曲折过程,但也积累了宝贵经验,为燃气分布式能源在全国的发展与推广作出了积极的贡献.

3 燃气分布式能源的发展瓶颈

通过对上海市现有燃气分布式能源项目的调研和扶持政策的总结,认为燃气分布式能源的发展存在5大瓶颈.

(1)地方政府、能源企业、投资决策人以及用户对天然气分布式能源认识不足,而且天然气分布式能源成功案例少,同时国家与地方政府的宣传力度不够.

(2)机制不合理,不同政府部门间利益博弈现象严重.由于天然气分布式能源对大电网而言属于辅业范围,同时发展天然气分布式能源不会给电网带来诸多经济与技术上的挑战,［4］使得电网企业对于发展天然气分布式能源缺乏积极性.此外,出于利益考虑,一些垄断性集团甚至有可能借用规范、标准等进行人为的拖延或不作为,客观上阻碍了分布式能源的发展.

(3)我国目前的系统设备制造技术落后.由于缺乏具有自主知识产权的先进技术,国内燃机90%为进口,国产只占10%.此外,燃料开采、供应技术不成熟等致使很多项目因为维修问题运行小时数低,甚至停运.

(4)系统技术集成设计能力不够.其中一个很重要的原因就是,在我国,燃气分布式能源还属于推广应用阶段,相关从业人员与机构还缺乏必要的项目经验与技术,［4］这将直接导致燃气分布式能源的优势无法得到发挥.

(5)天然气市场化以及相关支撑服务产业发展落后.首先,天然气分布式能源产品尚未进入真正的市场经济,分布式能源的产品——冷、热、电未实行真正的市场定价.不同的项目,价格不同,没有形成一套标准的价格形成机制.［5］其次,能源服务支撑能力弱.燃气三联供系统需要专业化的系统集成公司开发和建设,在我国这样的公司较少且水平参差不齐.就上海而言,具有系统设计资格的单位有很多,但由于经验有限,相关技术欠缺,所设计的系统与国外相较仍存在很大差距.

4 相关建议

基于以上上海市燃气分布式能源项目调研中出现的问题,笔者提出如下建议.

(1)调整天然气分布式能源补贴政策.由于目前补贴政策一般按照机组的容量进行补贴,这在一定程度上鼓励了投资方采用大容量的机组,而由于系统的负荷侧的需求往往小于设计值,导致不少项目出现了“大马拉小车”的现象,不少燃气分布式能源系统在建成后只能低负荷运行甚至停运,这不仅未达到节能减排的初衷,同时也造成了资源的浪费,并对环境造成了间接污染.因此,对于燃气分布式能源的补贴政策不仅要考虑系统的容量以及年发电时间,也应考虑系统的实际发电量.另外,在投资上,应该对社会投资以及外资给予一定的鼓励政策,以规避国企以及事业单位申请燃气分布式能源项目可能存在的弊端.

(2)形成价格联动机制.我国天然气的价格一直居高不下且持续上涨,［6］给所有燃气分布式能源的经济效益带来巨大压力,同时使投资者处于观望状态.另外,电力、冷(热)力销售价格是影响其经济效益的重要因素.因为在其他因素已经确定的情况下,二者共同决定了项目的投资收益高低及回报期长短.因此,合理的电气价格联动机制可以促进分布式能源的发展.

(3)制定关键设备研发鼓励政策.目前我国系统设备制造技术限制了燃气分布式能源的发展.为打破国外的技术垄断,获得更加合理的能源系统初投资以及降低系统运行维护费用,促进我国燃气分布式能源产业的迅速健康发展,国内研究人员需要攻克相关技术难关,而这离不开政府相关政策的扶持.可以从两个方面进行考虑：一是提高国内装配制造的燃气轮机企业的优惠待遇；［7-8］二是加强相关研究项目的资金支持.

(4)培育相关产业链.主要包括两个大的方向：专业化的能源系统设计、咨询、管理服务公司产业链与相关设备装配、制造产业链.前者能够让燃气分布式能源系统设计更合理,更节能,更高效,更安全,让企业的投资更具经济效益,让系统的运行维护更简单快捷,后者除了能够大大降低对国外设备的依赖性,［8］减少燃气分布式能源系统设备的初投资及维护成本外,同时由于设备生产、装配的国产化,也可以增加系统使用的安全性,减少系统的停运和维修时间.

5 结 论

上海地区在发展燃气分布式能源方面经过近20年的努力与探索,取得了成绩,也积累了经验与教训,同时为国内其他地区发展燃气分布式能源提供了有益的借鉴.

尽管国内燃气分布式能源的发展面临着燃气价格上涨、上网电价低廉、设备成本高昂等困难,但依然有政策扶持、技术进步、需求增加等利好潜能.通过对比发达国家的发展进程,笔者相信,燃气分布式能源在上海的发展前景良好.

［1］李娜.天然气分布式能源系统的发展［J］.电力科技与环保,2013,29(4)：57-59.

［2］王新雷,田雪沁,徐彤.美国天然气分布式能源发展及对我国的启示［J］.中国能源,2013,35(10)：25-28.

［3］上海市发展和改革委员会,上海市城市建设和交通委员会,上海市财政局,等.上海市天然气分布式供能系统和燃气空调发展专项扶持办法［J］.上海节能,2013(4)：1-2.

［4］童罡.我国商业楼宇型天然气分布式能源发展前景［J］.智能电网,2013,30(2)：16-21.

［5］何忠.天然气分布式能源系统的应用及探讨［J］.能源与环境,2011(4)：11-13.

［6］张栋.天然气分布式能源发展相关问题分析［J］.研究与探讨,2013,35(9)：39-41.

［7］都大永,秦锋.天然气分布式能源的企业实践与发展建议［J］.煤气与热力,2013,33(6)：12-15.

［8］陈红盛.天然气分布式能源系统发展面临的问题及建议［J］.煤气与热力,2013,33(7)：15-17.

(编辑 胡小萍)

Investigation on the Development Status of Distributed Energy in Shanghai

LIU Qingrong,LIAO Lina,REN Hongbo,BAN Yinyin,YANG Jian
(School of Energy and Mechanical Engineering,Shanghai University of Electric Power,Shanghai200090,China)

The advantages of distributed energy are introduced.The development status quo of distributed energy in Shanghai is analyzed in two aspects,namely the state and local distributed energy policy and the present situation of gas distributed energy project in Shanghai.At the same time,according to the existing policy conditions and the existing problems of the project,the bottlenecks encountered in the development of gas distributed energy are summarized and some suggestions are put forward.

distributed energy system；gas distributed energy；combined cooling,heating and power；energy regulations；energy programs

TM 611；TU996

A

1006-4729(2015)05-0429-05

10.3969/j.issn.1006-4729.2015.05.007

2015-03-23

刘青荣(1976-),女,博士,副教授,山东招远人.主要研究方向为分布式能源,建筑节能等. E-mail：liuqingrong@shiep.edu.cn.