■马 攀 范 玲/文
加快浙江天然气分布式能源发展的思考与建议
■马攀 范玲/文
浙江是经济大省,也是能源消费大省。今后一个时期,保障能源供给、提高能源效率、促进节能减排、实现绿色发展的要求越来越高,任务也越来越重。天然气分布式能源是指利用天然气为燃料,通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用,并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式。如何充分利用天然气分布式能源高效、清洁、安全的特点,促进浙江能源利用提质增效和环境友好型社会建设,值得深入探讨。
(一)变革能源发展方式的重要途径
浙江供电以大电厂、大电网为主,近年来,全省电源和电网建设取得了较大进展,截止2013年底累计建成电力装机6516万千瓦,比五年前增加了20%以上。大规模集中式供电设施的建设使浙江长期以来缺电的形势得到缓解,但与此同时也带来了新的问题:一是集中式发电的能源综合利用效率不高,从一次能源到有效电力消费,包括发电、输电和用电各个环节在内的整个过程损失了约80%的能源。二是电力负荷结构性问题突显,每年大量的新增空调负荷使电力峰谷差越来越大,电力调峰压力不断增加,一方面电网需要投入大量的电力设施建设来满足夏冬季的尖峰负荷需要;另一方面造成春秋季发电设施的大量闲置,设施利用率不断降低。三是受全球气候变化影响,近年浙江极端天气出现频率增加,对能源保障提出了更高要求,尤其是电网如何应对特大自然灾害等问题更加突出。分布式能源是相对于传统集中式供电方式而言,其一,将发电系统以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户附近,对能源进行梯级利用,高品质的热能用于发电,低品质的余热用于供热和制冷,再加上就地供能减少输配电损耗,相比于集中式供电可节能40%以上;其二,利用发电后排出的烟气废热进行制热和制冷,取代了传统用电方式,减少了空调电负荷,减轻了大电网的调峰压力;其三,当大电网因自然灾害产生故障时,分布式能源作为独立运行的电源可发挥应急保障作用,提高了供能的安全性。综上,发展天然气分布式能源系统既可以发挥电力削峰填谷的作用,还可节省集中式电力设施建设投入,有利于构建由大型电网和分布式能源系统相互支撑、安全可靠的能源供应体系。
(二)推进大气污染防治的重要抓手
煤炭燃烧是雾霾产生的主要根源之一,减少煤炭的使用是大气污染防治的关键。浙江以煤为主的能源结构,尤其是散煤利用带来了一系列大气污染问题。据统计,2013年全省共消耗原煤1.46亿吨,其中散煤使用占比约30%,但其排放却占燃煤污染物排放总量的70%以上。对于散煤治理,清洁燃料替代是最重要的途径之一。2014年5月,中共浙江省委作出关于建设美丽浙江、创造美好生活的决定,要求形成人口、资源、环境的协调和可持续发展。2014年11月,国务院发布《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》,明确提出到2017年,基本完成京津冀鲁、长三角和珠三角等重点地区燃煤锅炉、工业窑炉等天然气替代改造任务,到2020年实现煤炭消费总量负增长。天然气分布式能源减排效果明显,与常规供能方式(燃煤发电、燃气供热和电制冷)相比,天然气分布式能源系统可节能40%左右,可减少二氧化碳排放58%、氮氧化物84%、二氧化硫95%以上。此外,与单纯的燃气锅炉相比,天然气分布式能源具有更好的经济性,可降低污染防治成本,减轻企业和社会负担。
(三)实施新型城市化建设的重要组成
城市化是现代化的必由之路,浙江省委、省政府自上个世纪九十年代末在全国率先作出加快城市化进程的决策以来,城市化速度不断加快,全省城市化率从1998年的35%提高到2013年的64%。特别是2006年提出实施新型城市化战略后,城市化发展更加注重质量提升,生态文明的理念逐步融入城市化全过程,绿色发展、循环发展、低碳发展成为当前城市化的新要求。能源基础设施是新型城市化建设的重要组成部分,其发展的关键是转变原先不尽合理的能源生产和消费方式,推进节能减排和清洁能源的利用。天然气分布式能源所具有的高效、清洁、安全等特点与新型城市化的内涵相匹配,其供能特点适合于城市化过程中各类城市综合体、商贸集聚区及新型都市社区的供能需求。此外,作为高效能源利用方式的典型代表,可通过能源生产要素的提升推动经济发展提质增效和转型升级。
(一)政策环境等外部条件趋于成熟
从全国看,近年来国家出台了一系列关于天然气分布式能源的配套支持政策,发展趋势趋于明朗。2011年10月,国家发改委、财政部、住建部、能源局联合发布《关于发展天然气分布式能源的指导意见》,提出了“十二五”期间建设1000个左右天然气分布式能源项目,并拟建设10个左右各类典型特征的分布式能源示范区域等主要任务。2013年2月,国家电网发布《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》,提出了针对并网服务对象的一系列优惠政策措施。2013年7月,国家发改委印发《分布式发电管理暂行办法》,推进分布式发电的发展,从规划、工程项目管理、电网接入、运行管理、政策保障及措施等方面进行了指导。2014年10月,国家发改委、住建部、能源局联合印发《天然气分布式能源示范项目实施细则》,就天然气分布式能源示范项目的申报、评选、实施、验收、后评估,以及激励政策等做了全面的规定。从省内看,首先,浙江在全国较早推进要素市场化配置、资源环境有偿使用等方面改革,经过多年发展已基本形成高效、规范的市场机制,为分布式能源的发展创造了良好的市场环境。其次,浙江城市化和县域经济发展水平居全国前列,全省区域协调发展和新型工业化不断推进,工业园区、经济开发区和产业集聚区等平台发展迅速,为分布式能源的发展提供了大量用户需求。最后,浙江民营经济发达,分布式能源的建设将有利于民营资本参与能源市场,促进能源行业混合所有制改革,丰富的民间资本也为项目建设提供了良好的投融资环境。
(二)示范省创建促使发展动力不断增强
为有效增强清洁能源供应能力,优化能源结构,同时为推进我国能源生产和消费革命提供借鉴和经验,探索符合我国国情的能源转型之路,实现能源的可持续发展,浙江省提出创建清洁能源示范省。2014 年12月,国家能源局下发《关于支持浙江省创建清洁能源示范省的若干意见》,意见在支持创建的主要措施中特别指出要积极扩大天然气利用,大力推广天然气分布式能源,到2023年,建成天然气分布式能源项目100万千瓦。清洁能源示范省的创建将为浙江省天然气分布式能源的发展营造良好的发展氛围,为突破天然气分布式能源在发展中存在的体制机制障碍提供重要的改革动力。
(三)行业发展所需的设施配套逐步完善
近年来,全省天然气基础设施和电网设施建设不断完善,为分布式能源行业发展提供了重要的硬件支撑。天然气方面,自2004年1月西气东输入浙以来,天然气利用配套设施和市场发展日趋成熟,现已有西一、西二线、川气、东海春晓、丽水36-1、宁波LNG等多种气源接入省网。截止2013年底,全省累计建成输气管道1243公里,其中省级干线554公里,“多气源一环网”的供气格局基本形成。根据清洁能源示范省的创建要求,浙江将于2017年前,基本完成全省主环网建设,实现“市市通”目标,2023年前,完成各县(市)支线建设,实现“县县通”目标,气源供给和配套设施的完善为天然气分布式能源的发展提供了重要的燃气供应保障。电网建设方面,“十二五”期间,浙江电网深入开展微电网性能及对电网影响的研究,不断加快分布式供能和微电网试点应用,全面推进智能电网建设,实现发电、输电、变电、配电、用电、调度各环节协调有序发展,现已初步建成具有信息化、自动化、互动化特征,具备各类电源接入送出适应能力的智能电网体系,为分布式能源系统富余电力的顺利输出提供了保障。
基于浙江省情,应把提高能源综合利用效率和促进结构调整作为天然气分布式能源发展的首要目标,以实现节能减排任务和改善供能方式为工作抓手,构建清洁、高效、安全、经济的能源供应体系。可重点在能源负荷中心建设区域分布式能源系统和楼宇分布式能源系统,在电网未覆盖的海岛等区域建设独立运行的多能源互补的分布式能源系统。
(一)区域型——重点推进工业园区、城市规划新区和旅游度假区的应用
区域型分布式能源系统是面向诸多建筑组成群体、规模相对较大的分布式能系统,其用户数量和用能形式多,应用对象包括城市工业园区、旅游度假区、生态园区等。结合浙江工业经济产业集聚度高、城市化推进速度快、旅游经济较发达的特点,近期可重点推进工业园区(开发区)、城市规划新区和旅游度假区的应用。
工业园区(开发区)。浙江自2004年环杭州湾、温台沿海和金衢丽高速公路沿线三大产业带规划实施以来,已形成一大批经济开发区、工业园区和高新技术产业集中区,产业集聚效应显著。由产业集聚带来的冷、热、电负荷集中区域的形成,为天然气分布式能源的应用提供了稳定的负荷需求基础。近期可重点围绕上述三大产业带及相关工业园区(开发区),选择部分靠近负荷中心,对冷、热、电需求较大且具备燃气管网、电力出线、供热管网等条件的区域进行应用。
城市规划新区。“十二五”以来,浙江省在各县市规划布局了一批新城,从新城规划建设之初就布局高效清洁的先进供能系统,可避免以往因“先污染后治理、先建设后改造”而造成环境污染和投资浪费的发展老路,对于城市建设的科学发展具有重要意义。对于城市规划新区,可考虑以下两种方式进行规划布局:一是整个城市统筹布局,大工业区和居住区各自布置,相互独立;二是分区块,如中心城区加卫星城区进行布局,在每个区块内规划工业、商业和居住区,各区实现分布式能源集成联供。
旅游度假区。根据《浙江省旅游产业发展规划(2014-2017)》,浙江将重点推进旅游业由观光旅游为主向休闲度假为主转变,规划到2017年,全省将创建20个左右旅游产业发展示范县(市、区),培育100个左右省级旅游度假区和旅游风情小镇。大批旅游度假区的建设既为天然气分布式能源的发展提供了良好的应用载体,同时通过与优质生态区域的融合发展,也为分布式能源的应用起到了较好的宣传示范效应。
(二)楼宇型——重点推进城市商业设施和公共服务设施的应用
楼宇型分布式能源系统主要面向相对单一建筑的用能需求,系统规模较小,通常布置在建筑内部或附近,不需要输配网络,系统布置较为简单,应用对象包括医院、办公楼、机场、车站、城市综合体等。基于浙江在新型城市化建设过程中大量新增建筑用能的需求,近期可重点在用能负荷大、用能品质高的城市商业设施和公共服务设施中进行推广应用。
城市商业设施。随着全省各地城镇扩围,基础设施建设提速,传统商业形态演变,城市综合体项目、中央商务区等逐渐成为城市生活和商业活动圈的重要集聚形式。从开发进度来看,浙江各大中心城市正处于积极规划布局、规模开发建设阶段,未来几年将是城市综合体及中央商务区集中放量供应时期。这些楼宇集中区域的用能特点是以空调性的冷热负荷为主,伴有部分蒸汽和热水负荷,天然气冷热电三联供既能满足不同用能品种需求,也可有效降低能耗费用,社会经济效益显著。
公共服务设施。浙江冬冷夏热,随着经济社会发展和生活水平的提高,采暖与制冷的需求越来越大,一般公共建筑冬夏季约有6个月需要制热或制冷,宾馆、医院和商场等需要时间更长。近年来浙江居民消费结构加速升级,教育、医疗保健等服务消费显著增加,相对应的高标准医院、学校、体育馆等公共设施也逐步得到更新改造。天然气分布式供能系统可以大幅度提高建筑物电力供应安全性,尤其对于学校、医院等原本就需要备用电源的建筑,采用天然气分布式供能系统,既可提供日常冷、热、电负荷,也可以兼做备用电源,同时通过替代燃煤锅炉,可有效改善区域生活环境。
(三)海岛型——重点推进独立运行的多能源互补分布式能源系统应用
浙江是海洋大省,岛屿众多,面积500平方米以上海岛2878个,数量居全国首位,但是大多数海岛电网尚未覆盖,较大程度上制约了海岛开发利用。国务院于2011年2月正式批复《浙江海洋经济发展示范区规划》,浙江海洋经济发展示范区建设上升为国家战略。能源等基础设施建设是加快海岛开发和经济发展的基础,利用液化天然气(LNG)结合当地风能、太阳能、海洋能等可再生能源发展多能源互补的分布式能源系统,从技术、经济、环境、安全等方面都具备良好的发展条件,对于解决海岛供能问题具有重要的现实意义。
(一)加强规划统筹协调
结合各地现有的能源发展规划实施情况,建议由各县市能源主管部门牵头编制《天然气分布式能源发展专项规划》,明确天然气分布式能源发展的总体思路,确定在能源发展规划、城市发展规划、工业园区发展规划中的地位和作用,并同步完善布局天然气供应设施和电网设施,进一步做好分布式与集中式能源的相互衔接工作。
(二)建立组织协调机制
天然气分布式能源项目涉及能源的输送、转化和使用等多个环节,及天然气、电力、热力等多个部门,各环节各部门相互独立,造成项目实施过程中协调成本高,推进难度大。为减轻上述障碍对项目造成的影响,建议建立以能源主管部门牵头,城建、国土、环保、经信、科技、财政等部门配合,及电网、天然气、热力等公用事业企业参与的能源管理综合协调机制,以联席会议等形式协调解决项目推进过程中存在的问题。
(三)加大财政金融支持
天然气分布式能源项目规模小、初始投资较大、运行管理要求较高,建议建立以补贴为核心,兼顾上游气源和下游供能价格相协调的政策扶持体系。一是鼓励项目投资,成立专项产业资金,对符合标准的项目提供财政补贴。二是积极推动建立清洁能源发展的绿色信贷政策,为分布式能源项目提供低息贷款。三是建立能效气价政策,对天然气价格进行补贴或采取减税等优惠措施。四是实施财税优惠政策,通过合同能源管理实施的天然气分布式能源项目,可按有关规定享受相关税收优惠和节能补贴。五是为能源装备企业提供研发资金支持,加快分布式能源设备国产化进程。
(四)完善电力管理体制
按电力市场化改革精神,建立分布式发电参与配电侧电力交易机制,完善分布式发电上网电价政策,加快建立适用天然气分布式等波动性供能方式规模化发展的电力运行管理体制。一是将天然气分布式能源规划进一步融入电力和能源发展规划,推动天然气分布式能源参与电力电量平衡;二是创新电力调度和交易体系,改革并逐步取消计划电量分配方式、历史节能发电调度办法;三是鼓励天然气分布式能源等清洁能源与用户直接交易,支持分布式能源项目并网,电力调度时对分布式能源供电给予优先收购和调度。
(五)创新商业运行模式
在统筹规划、协调管理和规范监管基础上,充分发挥市场机制作用,鼓励采取政府和社会资本合作机制建设经营天然气分布式能源系统,以及热力网、燃气网等相关能源基础设施。鼓励按产业园区、社区设立综合性的能源服务公司,统一经营电力、热力、燃气等能源,按多能互补方式为区域内用户提供能源服务。鼓励以市场为主导,多方利益共赢,符合节能环保要求的天然气分布式供能商业模式创新。
(六)积极开展示范试点
选择靠近负荷中心,对冷、热需求较大且具备燃气管网、电力出线、供热管网等条件的工业园区及产业园区进行区域型天然气分布式能源系统示范。选择对二次能源需求品种一致、性质相近且用户相对集中的楼宇群,进行楼宇型天然气分布式能源系统示范。鼓励充分利用示范项目所在地自然条件,实现与太阳能、生物质能、地热、风能、水电等可再生能源以及储能装置的有机结合,形成相对独立、互相补充的综合利用系统。鼓励示范项目优先采用自主技术装备,对于自主化水平高的项目进行优先审批和财政扶持支持。
(作者单位:浙江省发展规划研究院)