天然氣分布式能源項(xiàng)目技術(shù)及市場(chǎng)分析
天然氣分布式能源的概念: 1、天然氣分布式能源(燃?xì)饫錈犭娙?lián)供)是分布式能源的先進(jìn)技術(shù)之一。分布式能源是相對(duì)于傳統(tǒng)的集中供
天然氣分布式能源的概念:
1、天然氣分布式能源(燃?xì)饫錈犭娙?lián)供)是分布式能源的先進(jìn)技術(shù)之一。分布式能源是相對(duì)于傳統(tǒng)的集中供電方式而言,將冷熱電系統(tǒng)以小規(guī)模、小容量、模塊化、分散式的方式布置在用戶附近,可獨(dú)立地輸出冷、熱、電能 (Cooling, Heating, & Power)的系統(tǒng)。
2、分布式能源的先進(jìn)技術(shù)包括太陽(yáng)能利用、風(fēng)能利用、燃料電池和燃?xì)饫錈犭娙?lián)供等多種形式,其中燃?xì)饫錈犭娙?lián)供因其技術(shù)成熟、建設(shè)簡(jiǎn)單、投資相對(duì)較低,已經(jīng)在國(guó)際上得到了迅速地推廣。
分布式能源主要指能源的布置方式,現(xiàn)在分布式能源項(xiàng)目,在國(guó)內(nèi)尤其是華北,華東,已如雨后春筍。
《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確的指出2020年天然氣占一次能源消費(fèi)的比重力爭(zhēng)達(dá)到10%,即3600億立方米,今后三年需要遞增15%,今年預(yù)計(jì)可達(dá)2400億立方米左右。發(fā)展天然氣分布式能源則被業(yè)內(nèi)推崇為擴(kuò)大天然氣消費(fèi)的重要抓手。當(dāng)然這個(gè)目標(biāo)因?yàn)槲覀儽娝苤拿焊臍獾脑颍烙?jì)要提前并且超額的完成任務(wù)了。
分布式能源產(chǎn)生于美國(guó),發(fā)展于歐洲,成熟于日本。具體到我國(guó),分布式到了2013年,我國(guó)政策逐漸放開(kāi),包括國(guó)家發(fā)展改革委等在內(nèi)的多個(gè)部委紛紛出臺(tái)政策鼓勵(lì)發(fā)展天然氣分布式能源。
而到了2015年4月,存量氣和增量氣價(jià)格并軌;同年11月,天然氣每立方米價(jià)格降低0.7元錢(qián),隨著這兩個(gè)政策的出臺(tái),使得天然氣分布式能源的發(fā)展迎來(lái)了春天,包括很多新的設(shè)備制造商、燃?xì)夤?yīng)商、投資商開(kāi)始關(guān)注天然氣分布式這個(gè)行業(yè)。
天然氣分布式能源的系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn):
1、能源轉(zhuǎn)換效率高,大型集中式發(fā)電(一般是指熱電廠)效率為35%~55%,分布式能源靠近用戶、冷熱電聯(lián)供,一次能源利用率達(dá)到70%以上,能源無(wú)遠(yuǎn)距離輸送,損耗小。
2、負(fù)荷削峰填谷可以作為電網(wǎng)調(diào)峰電源;天然氣用戶是冬季多、夏季少,正好與電力負(fù)荷相補(bǔ)充。
3、供電安全可靠分布式能源系統(tǒng)相互獨(dú)立,不會(huì)發(fā)生大規(guī)模停電事故,受自然災(zāi)害的影響較小,發(fā)電的安全可靠性較高。
4、為偏遠(yuǎn)地區(qū)供能不受即時(shí)自然條件、輸電線路建設(shè)的限制,解決偏遠(yuǎn)農(nóng)牧區(qū)、礦區(qū)和海島的用能。
天然氣分布式能源的相關(guān)技術(shù):
一、天然氣分布式的核心供能方式:

這是以燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)為核心的供能圖,此流程圖主要服務(wù)的客戶為樓宇型,主要以醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、數(shù)據(jù)中心、商業(yè)廣場(chǎng)為主。
這個(gè)圖是以燃?xì)廨啓C(jī)為核心的供能流程圖,此系統(tǒng)主要為單獨(dú)工業(yè)客戶、工業(yè)園區(qū)服務(wù)。
根據(jù)以上的這兩個(gè)圖,我們來(lái)分析下天然氣分布式項(xiàng)目的主要設(shè)備:
1、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組:燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)功率比較小,主要用在小型的分布式電站。它是取代燃油、燃煤機(jī)組的新型綠色環(huán)保動(dòng)力。充分利用各種天然氣或有害氣體作為燃料,變廢為寶、運(yùn)行安全方便,成本效益高,排放污染低,并適宜熱、電聯(lián)產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
2、溴化鋰機(jī)組:充分利用余熱煙氣、缸套水等余熱資源,提高能源利用率到80%以上。在制冷采暖高峰期能通入天然氣進(jìn)行補(bǔ)燃制冷采暖,提高系統(tǒng)的安全性及使用效果。
3、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組:燃?xì)廨啓C(jī)是以連續(xù)流動(dòng)的氣體為工質(zhì)帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn),將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動(dòng)力機(jī)械,是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。是一種先進(jìn)而復(fù)雜的成套動(dòng)力機(jī)械裝備,是典型的高新技術(shù)密集型產(chǎn)品。
4:余熱鍋爐:余熱鍋爐是利用各種工業(yè)過(guò)程中的廢氣、廢料或廢液中的顯熱或(和)其可燃物質(zhì)燃燒后產(chǎn)生的熱量的鍋爐。或在燃油(或燃?xì)?的聯(lián)合循環(huán)機(jī)組中,利用從燃?xì)廨啓C(jī)排出的高溫?zé)煔鉄崃康腻仩t。
分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)原則:
1、以電定冷/熱:通過(guò)發(fā)電設(shè)備容量確定余熱設(shè)備容量。(適用于客戶用電少,用熱多的:不足的冷熱負(fù)荷用調(diào)峰鍋爐或螺桿機(jī)組補(bǔ)充)。
2、以冷/熱定電:通過(guò)余熱需求量確定發(fā)電設(shè)備容量(適用于客戶用熱少,用電多的:不足的電負(fù)荷由市電補(bǔ)充)。
綜合一句話,就是能源站所產(chǎn)生的所有能源,以解決電為基礎(chǔ),同時(shí)實(shí)現(xiàn)余熱高效利用,盡量實(shí)現(xiàn)所有能源的全部利用。
分布式能源項(xiàng)目與電網(wǎng)的關(guān)系分類(lèi):
1、余電上網(wǎng)類(lèi)(這種方式較少,適用于幾大電力公司);
2、并網(wǎng)不上網(wǎng)類(lèi)(分布式項(xiàng)目采用較多的方式);
3、孤島運(yùn)行類(lèi)(極少運(yùn)用)。
天然氣分布式能源系統(tǒng)重點(diǎn)運(yùn)用場(chǎng)景:
1、樓宇式:醫(yī)院、商業(yè)中心、機(jī)場(chǎng)、數(shù)據(jù)中心、酒店等;
2、工業(yè)式:食品、醫(yī)藥、造紙、印染、酒水等;
3、區(qū)域式:工業(yè)園區(qū)、特色小鎮(zhèn)等。
不建議重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目:學(xué)校類(lèi)、單獨(dú)辦公樓等。
天然氣分布式能源項(xiàng)目的重點(diǎn)負(fù)荷分析:
1、能耗數(shù)據(jù)采集:
用電情況調(diào)查——典型日逐時(shí)負(fù)荷曲線、典型月負(fù)荷曲線、年用電數(shù)據(jù)、高低壓側(cè)配電圖;(此為能源站前期摸排的重點(diǎn),天然氣分布式能源項(xiàng)目可以說(shuō)十個(gè)賠錢(qián)的,8個(gè)是因?yàn)榉蠜](méi)有調(diào)研清楚,此符合為實(shí)際用能負(fù)荷,而不是設(shè)計(jì)及計(jì)劃用能負(fù)荷)
用冷熱情況調(diào)查——設(shè)計(jì)指標(biāo)、實(shí)際指標(biāo)(充分考慮同時(shí)系數(shù))、供冷熱起始時(shí)間點(diǎn),晝夜差異等及末端用能設(shè)備;
2、場(chǎng)地條件評(píng)估
機(jī)房條件——空調(diào)機(jī)房或動(dòng)力用房面積、層高、荷載、出入口、耐火等級(jí);
場(chǎng)地條件——安全距離、泄爆要求、震動(dòng)噪音;
(此項(xiàng)尤為對(duì)醫(yī)院類(lèi)項(xiàng)目很關(guān)鍵,現(xiàn)實(shí)接觸中往往因?yàn)獒t(yī)院無(wú)法提供能源站用地而失敗,對(duì)于工業(yè)類(lèi)項(xiàng)目著重點(diǎn)在能源站規(guī)劃選址)
雖然說(shuō)了一些優(yōu)點(diǎn),但目前階段,要想成功的投資一個(gè)天然氣分布式能源站,還是有一些痛點(diǎn),下面我們分析下目前實(shí)際工作中遇到的一些問(wèn)題:
1、穩(wěn)定性,天然氣分布式能源隨經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,在國(guó)外取得了比較大市場(chǎng)份額,使用很穩(wěn)定。但在國(guó)內(nèi)尤其是業(yè)主方使用方,還算個(gè)新興事物。并且我國(guó)特有的發(fā)展方式,大管道、大電網(wǎng)、大公司的模式化,造成該項(xiàng)目接觸初期業(yè)主方對(duì)項(xiàng)目穩(wěn)定性的懷疑,這與12、13年發(fā)展LNG加氣站的情況差不多。但這點(diǎn)隨著國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的項(xiàng)目上馬,行業(yè)內(nèi)外對(duì)分布式能源項(xiàng)目都是積極向上的。
2、設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率太低:我國(guó)雖是制造業(yè)大國(guó),但在核心關(guān)鍵技術(shù)上,還是與發(fā)達(dá)國(guó)家存在不小的差距。造成該項(xiàng)目主要裝備基本上完全依賴進(jìn)口,投資過(guò)高與收益率不匹配,造成實(shí)際投資人興趣不高。
3、天然氣:我認(rèn)為天然氣分布式能源是天然氣行業(yè)中占比很小的一個(gè)分支,只有天然氣行業(yè)發(fā)展到一定規(guī)模,分布式能源才能隨天然氣的發(fā)展而發(fā)展。這也就是為什么現(xiàn)在天然氣分布式能源的重點(diǎn)區(qū)域基本與天然氣的發(fā)達(dá)地區(qū)相重合了。但目前我國(guó)天然氣發(fā)展的不均衡,尤其是最近一個(gè)月,我們都經(jīng)歷了天然氣市場(chǎng)的瘋狂。這種瘋狂,有煤改氣的因素、有人為的因素、有市場(chǎng)的因素,有天氣的因素,但我個(gè)人認(rèn)為,這其實(shí)是天然氣行業(yè)發(fā)展的因素,并且是我們必然需要經(jīng)歷的階段。只有經(jīng)歷了這種瘋狂,我們?nèi)w從業(yè)者及國(guó)家相關(guān)部門(mén)才會(huì)認(rèn)真考慮如何發(fā)展。最近我與很多燃?xì)夤镜呐笥蚜奶欤蠹叶紩?huì)關(guān)注一個(gè)問(wèn)題,就是天然氣未來(lái)到底會(huì)怎樣。有了這種思考,相信未來(lái)我國(guó)天然氣行業(yè)最終會(huì)趨于穩(wěn)定的,但這種穩(wěn)定是要付出代價(jià)的。
因?yàn)樘烊粴馐翘烊粴夥植际侥茉吹闹饕剂希驗(yàn)樘烊粴獾牟淮_定性,造成該項(xiàng)目的不確定性因素較多。目前來(lái)看在華北地區(qū),如果天然氣價(jià)格高于3元,分布式能源的投資就要小心了。如果高于3.5元,此項(xiàng)目基本就不可實(shí)行了。
4、從業(yè)人員:目前天然氣分布式市場(chǎng)占比很小,但它所涉及的專業(yè)很多,例如燃?xì)狻㈦娏Α⑴ā崃Α⑹姓⒅评涞鹊龋@方面具備全面知識(shí)相關(guān)從業(yè)人員較少,有經(jīng)驗(yàn)有技術(shù)的人員更少。人員的缺乏也是制約該行業(yè)的發(fā)展的重要因素之一。
5、業(yè)主企業(yè)的發(fā)展:我們客戶的發(fā)展,因?yàn)槲覀兊捻?xiàng)目雖然高大上,但最終是能源供應(yīng)商,結(jié)合前面所說(shuō)的投資與收益的不平衡,造成該項(xiàng)目回收期過(guò)長(zhǎng)。那么我們所服務(wù)的企業(yè)又能生存多久呢,如何自主的發(fā)展是個(gè)大問(wèn)題。
天然氣分布式能源項(xiàng)目案例:
1、濟(jì)南力諾醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目:
項(xiàng)目背景:該產(chǎn)業(yè)園占地4000余畝,園區(qū)有多家醫(yī)藥企業(yè)有穩(wěn)定蒸汽需求,根據(jù)政府煤改氣要求,拆除原有自用20t/h燃煤鍋爐。該項(xiàng)目由派思股份采用BOO模式建設(shè)運(yùn)營(yíng),設(shè)計(jì)原則采取以熱定電的方式,電力以并網(wǎng)不上網(wǎng)的方式對(duì)其進(jìn)行項(xiàng)目改造。
裝機(jī)方案:
1、燃?xì)廨啓C(jī)2*1.8MW(OPRA燃機(jī))
2、余熱鍋爐2*6t/h
3、調(diào)峰鍋爐:2*15t/h
項(xiàng)目最大供能指標(biāo):
1、電力 3708kwh
2、蒸汽 42t/h
項(xiàng)目總投資額5500萬(wàn),年發(fā)電量2936.7萬(wàn)kwh,年供蒸汽15.84萬(wàn)噸,項(xiàng)目收益率13%。目前該項(xiàng)目已取得發(fā)改委核準(zhǔn)、環(huán)保批復(fù)、電力并網(wǎng)批復(fù)。
2、吉林四平人民醫(yī)院項(xiàng)目:
項(xiàng)目背景:醫(yī)院總建筑面積15萬(wàn)M2,其中供冷4.6萬(wàn)平,供熱面積11.4萬(wàn)平,床位800張。
裝機(jī)方案:
內(nèi)燃機(jī) 1089kW(GE顏巴赫J(rèn)416)
溴化鋰 1047kw*2(松下煙氣熱水型)
調(diào)峰鍋爐 5t/h
項(xiàng)目總投資2400萬(wàn)元,年發(fā)電量631萬(wàn)kwh,年供冷量600萬(wàn)kwh,發(fā)電機(jī)余熱供應(yīng)量 3.6萬(wàn)GJ.熱水供應(yīng)量為4.1萬(wàn)GJ。該項(xiàng)目已取得發(fā)改委核準(zhǔn)、環(huán)保批復(fù)、電力并網(wǎng)等批復(fù)。
天然氣分布式能源利用已經(jīng)進(jìn)入較大規(guī)模的競(jìng)爭(zhēng)階段,在未來(lái)2-3年將出現(xiàn)明顯分化,項(xiàng)目會(huì)出現(xiàn)逐步集中的態(tài)勢(shì)。







