天然气分布式能源项目开发思路及建议

天然气分布式能源项目开发思路及建议

邹伟志

（广州发展能源站管理有限公司 广东广州 510623 ）

摘要：本文阐述了天然气分布式能源站的发展历程，项目开发要点，发展过程中存在的问题，并针对性的提出了相应开发思路及建议。介绍了项目前期调研到项目核准的办理流程，分析了热负荷、利用时数、气价、电价、检修维护等因素对项目经济性的影响，提出价格联动、政策扶持、推进机组国产化以及能源站技术优化等相关措施。

关健词：天然气分布式能源 发展 开发 建议

引言：众所周知，天然气分布式能源站项目具有节能环保、低碳绿色的显著特点，综合能源利用效率可达到70%以上，符合国家节能环保要求，适应国家能源发展规划及蓝天保卫战方案需要，响应“绿水青山就是金山银山”的发展思路。国家及各省市职能部门相继出台一系列的政策大力支持天然气分布式能源站发展。

一、天然气分布式能源项目开发现状

自2011年10月国家发改委、财政部、住建部和国家能源局联合下发了《关于发展天然气分布式能源的指导意见》以来，国家发改委、能源局及各省市地方政府制定了相应的鼓励政策。上海、长沙、青岛等地明确了补助资金范围，大大促进了各耗能单位和能源公司投资建设天然气分布式能源项目，推进清洁能源的使用及合理用能。天然气分布式能源在负荷中心实现能源阶级利用，社会效益、环保节能效益明显，可以优化城市能源结构，发挥对电网和天然气管网的双重削峰填谷作用，增加能源供应安全性。

二、天然气分布式能源项目开发要点

（一）前期工作

项目区域选择。项目主要适用于具有多种能源需求，能源消费量大且集中的地区，以及对供电安全要求较高的单位。例如商业广场、综合医院、数据中心、工业园区。这些用户用电、用冷（热）负荷时间长，产生的效益较高，有利于资金回收。对目标区域进行冷热电市场调查，与政府主管部门签订项目投资协议，与供气单位签订供气合同，与热用户签订供热协议，委托设计单位进行初步可行性研究，向发改委申报纳入能源规划项目。并办理规划、土地、环保、文物、稳评供排水等初审意见，办理接入系统审核。各地发改委审核流程存在一定的差异，以2019年广州某项目为例，核准前置资料分别为：1）项目纳入能源发展规划；2)项目的选址意见；3）项目用地的预审意见等资料。

（二）项目用地

项目用地分为项目选址、规划、用地预审、用地批准、出让评估或招拍挂等流程。项目规划及选址一般在经济较发达、有稳定的负荷需求，有保障的天然气供应，能源品质要求较高的城市。项目根据规模纳入省或市能源规划以后，核准的前置条件手续已大大简化，主要有项目的选址意见、用地预审意见及核准申请信息表等文件。2019年起，广州市建设项目用地预审与选址意见书已由分别办理改为合并办理。为加快项目报建、建设及验收进度，接入系统、社会稳定性评价、环评影响报告、节能审核等必要的专项可同步办理。

三、天然气分布式能源项目开发中存在的问题

影响项目的主要因素有：稳定的热负荷需求，合理的供热价格，比较优惠的天然气，稳定的上网电价。稳定的热负荷直接决定了机组的利用小时数及机组的利用效率，对提高项目的经济性有直接影响。热价、天然气价及上网电价共同决定了项目是否存在盈利性。项目主要面临的问题是天然气供应价格较高和上网电价不理想，产生较高的供热价格。

1、气价高导致汽价高

天然气分布式能源与燃煤热电联产机组相比，具有排放清洁，发电规模小，蒸气价格较高等特点。用能源企业需要持续稳定的电力和蒸汽供应，但对能源成本较为敏感。由于天然气价格较高，上网电价参差不齐，造成能源站产生的蒸汽价格普遍较高。以广东某项目为例，2018年全年平均气价约2.6元/m³，上网电价0.665元/Kwh,蒸汽供应价格差不多较燃煤供汽价格高了一倍。导致用能企业成本大大增加，不利于企业发展，同时也不利于分布式能源项目的生存。

2. 设计与实际情况匹配度低

以某项目为例，热负荷、售电价格、热价均低于可研预测水平，未达到预期的经济效益。

（1）可研设计平均热负荷为52.6t/h，受各种因素影响，实际平均负荷为30.76t/h，虽然其热负荷有一定的上涨，从2016年24.16t/h增长到2019年36.45t/h，但仍未达到可研阶段的预期负荷量，导致机组实际发电利用小时数约为3126.42h，较可研预测的8000h减少了60.92%。

（2）2016年实际平均售电电价0.745元/kWh，2017年实际平均售电电价0.738元/kWh，2018年实际平均售电电价0.690元/kWh。2019年电价0.665元/kWh，可研电价为0.768元/kWh，降低了13.41%。

（3）2016年实际平均售热价348元/吨，2017年实际平均售热价330元/吨，2018年实际平均售热价318.8元/吨。2019年供热价格是305.45元/吨，可研热价为338.91元/吨，降低了9.87%。见表1。

（4）2019年平均综合气价约2.44元/Nm³（不含税），经测算，发电单位成本费用为0.609元/kWh（不含税），售电价格0.586元/kWh（不含税），发电单位成本高于售电价格3.92%。

2. 燃机主要靠进口，检修维护费用高

目前市场上能源站燃气轮机主要采用GE、西门子、三菱日立和索拉公司产品，检修维护费用十分高昂，这些厂商在燃气轮机核心技术对我国进行了严密封锁，其中西门子公司燃气轮机技术封锁最为严密，导致燃气轮机出现故障时我方无法分析事故原因，只能被动接受厂商分析的结果，以及国外厂商的报价，没有议价能力。国外燃气轮机生厂商在中国的经营策略就是以微利卖机组，然后在检修维护中利用垄断地位获取暴利，GE公司近几年在中国90%的利润就来自燃机检修维护。

以西门子SGT-400燃机最核心的涡轮机总成检修维护的要求为例，见表2：

表2：SGT-400涡轮机总成检修维护要求

从表2看出，涡轮机总成A检只是普通的检查，其他检修为检查，做一些必要的备品备件更换工作。某项目SGT-400燃机A检（类比于煤机小修）服务合同，西门子工程师人工费用及工具费用总计超过人民币150万，西门子工程师服务费日单价超过3万人民币。B检（类比于煤机中修）报价单台燃机人民币1750万元，C检（类比于煤机大修）费用更为庞大。也可以从中看出燃气轮机目前检修维护的暴利以及存在自主发展的巨大空间。

四、天然气分布式能源项目发展趋势

分布式能源项目的结构模式由简单的分布式热电联产系统，向多能互补分布式能源系统、区域型分布式能源互联网方向发展。项目可包括风电、太阳能、热泵、储能等一切可能利用的能源。在电力配送方面，也在探索微网系统供应。微网是由多种分布式电源、储能装置、能源转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的新兴发配电系统。微网不仅能消纳大量随机性和间歇性的可再生能源，还能在保证电能质量的前提下，满足区域内负荷需求。因此，微网为多能互补分布式联供系统提供了一个易于调节的平台，在满足热（冷）负荷的情况下，更有效地分配和储存电能，进一步提高能源利用率，以满足分布式能源发展需求。

5. 天然气分布式能源项目开发建议

（一）可靠的热负荷调研

在项目前期阶段，最重要的工作就是热负荷调研。只有获取了可靠的热负荷信息，包括存量用能需求曲线，及比较可靠的发展预测，才能设计出与实际负荷相匹配的机组，产生较好的经济运行时数及效益。在上海早期建设的一批项目中，有些项目因为实际热负荷达不到设计热负荷，存在大马拉小车现象，造成项目亏损严重，甚至无法继续运行。为后来的项目开发提供了宝贵的经验。华电在建某项目就把前期工作做得比较扎实，在前期调研阶段就与热用户签订了供热合同。而不是采用传统做法与意向用户签订供热协议，为项目投产的经济运行提供了保障。

（二）建立合理价格机制

在政策层面还须靠政府，比如对项目进行适当补贴，稳定上网电价和合理降低天然气价，招商时考虑将热用户集中在同一园区，园区强制采用集中供热等手段。各类一次性补贴只是暂时的，稳定电价政策优惠才是长久之计。以广东为例，天然气发电上网电价从2017年起已降三次，由745元/WMh降至715元/WMh，665元/WMh，再降到目前的640/WMh。能源站项目已由略有盈利降到亏损边沿。政策优惠要让供需双方都能看得到希望，项目才能生存。

首先，要打造一个气电联动的上网电价机制。先忽略供热供冷效益的基础上，结合区域的实际情况，对天然气分布式能源的上网电价标杆进行调整，根据天然气价格的变化，定期调整上网电价标杆。其次，要构建一个气热联动的供热价格机制。由于天然气等燃料的价格上升，但供热价却无法进行适时调整的因素，导致经济效益大幅度降低，甚至出现亏损的趋势，对天然气分布式能源的发展带来了不利的影响，应当制定符合市场经济规律的供热价格，伴随着天然气燃料的上升或下降不断进行调整，具体的做法可以参考民航机票燃油价格调整的方式，让供热价格更加合理。

（三）强化政策上的扶持

首先，要强化对天然气分布式能源的统筹规划，让天然气分布式能源与国家电力规划、城市发展能源规划、智能电网建设等进行融合，实现共同发展。在酒店、楼宇、工业园区等地域实施分布式能源方式，在建设新兴工业园区的同时，政府应当首先考虑分布式能源，做好相应的规划，并确保规划能够落实。其次，要确立一个天然气直供的政策。天然气价格是影响天然气分布式能源经济性的主要因素，所以需要让三大石油公司直供天然气气源，降低中间环节的成本。最后，政府需要根据装机容量给予一定的政策投资的补贴，对于承担应急和调峰功能的能源站，给予调峰和容量费等补助，由中央和地方政府共同出资进行支持，设立一个推动天然气分布式能源发展的专项资金。

（四）推动燃机设备国产化

针对国产适合能源站用燃气轮机普遍存在成熟机型较少，运行业绩少的问题。国家能源局印发了《关于促进能源领域首台（套）重大技术装备示范应用的通知》（国能发科技[2018]49号）等政策性文件，支持燃气轮机国产化发展与应用。目前机型较成熟的国产燃机产品见表3。

表3：国产能源站适用燃机情况表

此外、中航工业、东方电气、哈尔滨电气、上海电气、国电投重燃项目、民营企业（辽宁、江苏、河北共10余家）均有适合能源站用燃气轮机产品。除了推进燃机设备国产化，还需着力提高国产化运行、检修与维护服务能力，掌握核心服务技术。

据了解，广州发展明珠能源站项目与中船重工703研究所合作开展CGT25-EB燃气轮机首台（套）重大技术装备国产化示范应用项目，已通过国家能源局的审查，有利于为后续能源站项目推广燃气轮机国产化应用，降低能源站运行、检修维护成本提供借鉴。

（五）优化能源站技术

要大力发展天然气分布式能源站，在技术上需对传统能源站系统进行优化，引进太阳能、储能、微网等多种形式多能互补综合技术及先进管理模式，提高能源综合利用率；通过技术上的创新，为天然气分布式能源的发展创造更多的有利条件。在新的市场环境下，分布式能源系统的应用将不断深化，其优化研究也在不断发展，优化对象从冷热电三联供系统、多能源互补型分布式能源系统发展到分布式能源互联网。

结语：在资源、技术、市场等领域当中，天然气分布式能源产业已经有了一定的规模，并且国家方面也陆续出台了相关的法律法规，来推进天然气分布式能源的开发与建设，但在实际的实施过程中，却仍然存在着一些严重的问题。作为相关研究和工作人员，需要在实际的工作中抓住天然气分布式能源的开发要点，掌握一定的方法与措施，建设一个完善的天然气分布式能源体系，让天然气分布式能源与供热系统、供电系统实现深度的融合，推动天然气分布式能源的产业发展。

参考文献：

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