發(fā)展天然氣分布式能源須靠成本優(yōu)勢

為了有效治理霧霾，我國2017年要完成以電代煤、以氣代煤改造300萬(wàn)戶(hù)以上，全部淘汰地級以上城市建成區燃煤小鍋爐。以氣代煤有多種方案，其中天然氣分布式能源作為新型的終端供能系統，在發(fā)達國家已經(jīng)得到廣泛認可。從能源利用效率來(lái)看，使用天然氣分布式能源，要遠優(yōu)于單純使用燃氣供熱供電，是燃煤鍋爐理想的替代選擇。但是在我國，受用氣成本較高、余電并網(wǎng)困難等因素制約，天然氣分布式能源推廣面臨很大困難。為解決這些問(wèn)題，可以考慮采用擴大天然氣供應主體、放開(kāi)管網(wǎng)建設、增加余電消納等措施，提高天然氣分布式能源的經(jīng)濟性，從而減少散煤燃燒，推動(dòng)清潔采暖。

一、天然氣分布式能源具有明顯效率優(yōu)勢

一般來(lái)說(shuō)，化石能源從一次能源向二次能源的轉換效率越高，能源利用就越充分，對環(huán)境的影響也越小。比如燃煤鍋爐熱轉換效率一般在25-40%，發(fā)電效率是30-40%;柴油內燃機的熱轉換效率是30-45%，發(fā)電效率是30-40%;單純使用天然氣供熱的熱轉換效率是55-65%，發(fā)電利用效率35-55%。這些能源系統的能源效率每提高1個(gè)百分點(diǎn)，都要付出巨大的投資。

進(jìn)入新世紀以來(lái)，天然氣分布式能源開(kāi)始逐步進(jìn)入我國，每臺裝機一般是0.6-2萬(wàn)千瓦，適合工業(yè)園區、居民小區、大型商業(yè)設施推廣使用。其工作原理是，天然氣經(jīng)過(guò)燃氣輪機燃燒發(fā)電后，余熱通過(guò)回收設備繼續供熱、制冷，或再發(fā)電。經(jīng)過(guò)這種能源梯級利用，天然氣實(shí)現了冷、熱、電三聯(lián)供，能源綜合效率能夠達80%以上。

與傳統大規模集中式供能形式相比，天然氣分布式能源高度接近負荷地，避免了遠距離傳輸的效率損失。與風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源發(fā)電相比，天然氣分布式能源具有高度穩定性，不存在的隨機性、間歇性問(wèn)題。與燃煤發(fā)電相比環(huán)境效益突出，全生命周期排放的溫室氣體和氮氧化物分別只有煤炭的1/2和1/3，硫氧化物和粉塵排放也顯著(zhù)低于煤炭，是公認的清潔能源。

二、推廣天然氣分布式能源受經(jīng)濟性制約

1998年，我國在北京燃氣大樓建立了第一個(gè)天然氣分布式能源站。截止2015年底，我國天然氣分布式能源項目288個(gè)，總裝機超過(guò)1112萬(wàn)千瓦。這些項目大多需要依靠財政補貼或電價(jià)補貼才能維持運行。由于缺少盈利能力，極大地制約了大規模推廣。主要原因是：

第一，氣源價(jià)格偏高。燃料成本占天然氣分布式能源站變動(dòng)成本的70～80%。近年來(lái)，全球天然氣價(jià)格出現斷崖式下跌，國內終端

氣價(jià)卻保持高位。比如，天然氣分布式能源比較集中的東部沿海地區，北京、上海、杭州、南京的終端工業(yè)氣價(jià)在3.1-3.6元人民幣/立方米之間，廣州、南寧超過(guò)了4.1元人民幣/立方米。同期美國工業(yè)氣價(jià)平均為0.87元人民幣/立方米(匯率按1美元=6.9元人民幣計算)，僅為我國的1/5-1/3。

第二，管輸設施高壟斷、低密度。我國天然氣骨干網(wǎng)和LNG接收站主要集中在三大油氣企業(yè)，基本不向第三方開(kāi)放。省網(wǎng)和城市燃氣管網(wǎng)在特定區域形成壟斷，“最后一公里”加價(jià)較高。管網(wǎng)密度遠低于發(fā)達國家水平，2015年底全國干線(xiàn)管道總里程6.4萬(wàn)公里，僅為美國的1/8。雖然一些企業(yè)可以進(jìn)口低價(jià)LNG，但由于接收和管輸不暢，分布式能源站難以用上低價(jià)氣。

第三，余電并網(wǎng)困難。天然氣分布式能源一般采用以熱定電的方式組織生產(chǎn)，電力首先滿(mǎn)足自發(fā)自用，余電銷(xiāo)售給電網(wǎng)。以北京現行電、熱價(jià)估算[1]，售電收益占總收益的58%。發(fā)電裝機規模、電價(jià)對項目的經(jīng)濟性有很大影響。目前，電網(wǎng)企業(yè)對天然氣分布式能源并網(wǎng)裝機規模和自發(fā)自用率有嚴格限制[2]。