分散式能源科技園

分散式能源（decentralized energyresources 縮寫為DE）是相對於傳統的大型中心電廠（可縮寫為CE）而言的概念，是指分布在用戶端的能源綜合利用系統。傳統的大型電廠CE往往遠離終端用戶，向大機組、大電網、高電壓方向發展，而分散式能源是把供能系統建在用戶現場或鄰近，利用當地的清潔能源（主要是天然氣）、可再生能源或工業餘熱余壓來發電及供熱，首先滿足當地用戶的電、熱、冷、蒸汽、生活熱水各種負荷的需要。因此，分散式能源是一種在地域上分散的，相對獨立的供能系統。與傳統集中式供能方式相比，天然氣分散式能源具有能效高、清潔環保、安全性好、削峰填谷、經濟效益好等優點，是天然氣高效利用的重要方式。

基本介紹

• 中文名：分散式能源科技園
• 外文名：decentralized energyresources 
• 時間：2011年10月13日
• 領域：工程技術

起源發展

分散式能源的起源可追索到十九世紀的80年代。早在1982年，美國紐約出現了以工廠餘熱發電滿足自身及周邊建築電熱負荷的需求，成為分散式能源最早的雛形。以後，熱電聯供（CHP）進一步發展起來，成為經歷了長期歷史驗證的可靠的技術，主要套用於大型電廠和工業領域。後來，當熱源驅動的吸收式制冷機發展起來，發電後餘熱除供熱外還可用於建築空調或工業製冷，冷熱電三聯供（CCHP）得到了發展，一次能源利用效率進一步最高可達到95%以上。近二、三十年來，隨著世界範圍經濟可持續發展及能源環境的迫切需要，可再生能源的大規模開發利用促成了分散式能源（DE）成為一個全新的能源領域。冷熱電聯供已經融入了分散式能源的範疇，尤其天然氣冷熱電三聯供已成為分散式能源中的核心技術。

分布分散式能源與公用電網或熱網等基礎設施是相互依存和支撐的關係。隨著我國分散式能源數量的增多和總容量的逐步擴大，智慧型電網（或智慧型網路）將成為分散式能源與公用設施間必不可少的紐帶。

分散式能源技術與設備

分布分散式能源包括三種類型的技術：高效燃氣冷熱電聯產CCHP，現場可再生能源開發利用，工業餘熱余壓利用。

高效燃氣冷熱電三聯供CCHP發電機組包括燃氣輪機、蒸汽輪機、燃氣內燃機、微燃機、燃料電池、斯特林發動機。由於燃氣三聯供套用了能量梯級利用原理，充分利用了發電後的餘熱，可使系統能源利用效率比熱電分供提高一倍。餘熱可用於當地建築和工業的採暖、空調、生活熱水、或工藝用熱和製冷，工藝方法有極大的靈活性。

隨著我國清潔能源天然氣在能源結構中的比重不斷增加，我國當前的冷熱電三聯供大部以天然氣為燃料，根據用戶負荷和項目規模的大小，主要採用燃氣輪機、燃氣內燃機、微燃機作為發電機的動力設備。

主要設備品牌：美國通用電氣GE顏巴赫、卡特彼勒、德國MAN、瓦錫蘭等。

分散式能源主要經營公司：華電、申能、新奧、佰融機械等。

分散式能源案例-上海浦東國際機場

分布浦東國際機場能源中心通過燃氣輪機熱電聯供系統採用了"汽電共生，冷、熱、電三聯供"。它在供冷、供熱的同時，產生的多餘電量通過機場35kY航飛變電站10kV母線與市電併網為機場其它用戶供電，在技術上還可以向市網送電。燃氣輪機通過發電機組供電，通過餘熱鍋爐供熱，產生的電和蒸汽通過YK離心式制冷機組和溴化鋰吸收式制冷機組供冷，實現冷熱電三聯供。

分布在額定工況下其性能參數下：

分布發電功率: 4003KW供熱量：11t/h (0.1MPa飽和蒸汽)；

分布熱耗: 12607KJ/KWh；

分布燃料單耗：輕柴油1181kg/h或天然氣1376NM3/h；

分布熱電聯供效率≧80.1%；

分布節能率：與電熱分供相比(電由網供、汽由油鍋爐供)節能30%左右。

分散式能源效益分析：

分布設計壽命為20~30年。天然氣價格：1.90元/Nm3，電價： 0.75元/kWh。當大於2500kW/h時才能與市電併網。夏季和冬季: 16小時/天，3500kW/h左右。夏冬餘熱鍋爐產生蒸汽。

經濟分析表明每年可節約運行費用約550萬左右。設備總投資為309萬美元，機組投運後考慮折舊等各種費用約3.5年左右時間即可回收全部投資。

分散式能源科技園區產生的背景

政策背景

分散式能源是一種嶄新的能源利用方式和戰略性新興產業,已在世界各國得到高度重視和廣泛套用。我國天然氣分散式能源的發展空間和潛力巨大,從“十二五”開始進入規模化實施階段和持續快速增長期。

2011年10月13日，發改委、財政部、住建部、國家能源局等4部委日前聯合下發《關於發展天然氣分散式能源的指導意見》。意見稱，重點在能源負荷中心建設區域分散式能源系統和樓宇分散式能源系統。

《意見》指出，2015年前完成天然氣分散式能源主要裝備研製。通過示範工程套用，當裝機規模達到500萬千瓦，解決分散式能源系統集成，裝備自主化率達到60%；當裝機規模達到1000萬千瓦，基本解決中小型、微型燃氣輪機等核心裝備自主製造，裝備自主化率達到90%。到2020年，在全國規模以上城市推廣使用分散式能源系統，裝機規模達到5000萬千瓦，初步實現分散式能源裝備產業化。

出台《意見》，旨在以提高能源綜合利用效率為首要目標，以實現節能減排任務為工作抓手，重點在能源負荷中心建設區域分散式能源系統和樓宇分散式能源系統。包括城市工業園區、旅遊集中服務區、生態園區、大型商業設施等，在條件具備的地方結合太陽能、風能、地源熱泵等可再生能源進行綜合利用。

《意見》還將採用先行試點的辦法逐步推廣。在經濟發達、能源品質要求高的地區（包括國家規劃設立的生態經濟區等）或天然氣資源地鼓勵採用熱電冷聯產技術，建立示範工程，通過示範工程積累經驗，為大規模推廣奠定基礎。同時創新天然氣分散式能源政策環境和機制，鼓勵多種主體參與；加強技術研發，推動產學研結合，推動技術進步和裝備製備能力升級。國家能源局將會同住房城鄉建設部推進和指導天然氣分散式能源示範項目的實施，加大國家對示範項目的支持力度引導推動分散式能源裝備產業化。

市場背景

國內已建和在建的分散式能源項目不到30個。建成運行項目裝機容量不到200萬千瓦，主要集中在特大城市,如：廣州大學城,上海理工大學、中關村軟體園等。中國的天然氣儲藏量足以支持中國文明發展150年，因此，按照2020年達到5000萬千瓦裝機容量測算，天然氣分散式能源發展未來10年的市場規模超過2000億元,其中各類燃機約1500億元,餘熱鍋爐約250億元。

2011年1月26日入駐大邑縣工業集中發展區將以熱電聯產的方式為園區內的用戶集中供熱，同時利用餘熱發電直供園區內的部分企業。這比原來分散在園區內的小鍋爐各自發熱能源利用率提高大約30%，是我國為數寥寥的、在工業園區試點分散式能源系統的項目。

而從推動產業發展角度來講，上述園區只是分散式能源的一個試點套用，而集科研、檢測、裝備製造、市場套用、交易、教學研等於一體的分散式能源科技園區尚屬市場空白，行業規範急待形成，市場需求前景廣闊。

發展分散式能源科技園區的意義

推動天然氣分散式能源，具有重要的現實意義和戰略意義。

當前，天然氣分散式能源在國際上發展迅速，但我國天然氣分散式能源尚處於起步階段。我國天然氣供應日趨增加，智慧型電網建設步伐加快，專業化服務公司方興未艾，天然氣分散式能源在我國已具備大規模發展的條件。

一是有利於經濟成長和環境保護。

二是有利於提升園區當地高新技術產業比重，引領新能源產業發展，從而推動產業升級換代，同時帶動相關產業發展、解決就業、貢獻利稅。

三是有利於增加電力供應,改善電源結構。緩解電力緊張、提高供電保障度,也能改善電源結構、削峰填谷。

四是促進全國示範性項目建設，加速推動市場培育和高端產業發展。

國內外分散式能源套用情況

美國：電力公司必須收購熱電聯產的電力產品，其電價和收購電量以長期契約形式固定。為熱電聯產系統提供稅收減免和簡化審批等優惠政策。截止2002年末，美國分散式能源站已近6000座。美國政府把進一步推進“分散式熱電聯產系統”的發展列為長遠發展規劃，並制定了明確的戰略目標：力爭在2010年，20%的新建商用或辦公建築使用“分散式熱電聯產”供能模式；5%現有的商用寫字樓改建成“冷熱電聯產”的“分散式熱電聯產”模式。2020年在50%的新建辦公樓或商用樓群中，採用“分散式熱電聯產”模式，將15%現有建築的“供能系統”改建成“分散式熱電聯產”模式。有報導稱，美國能源部計畫在2010年削減460億美元國家電力投資,採取的辦法是加快分散式能源發展。美國能源部計畫，2010年20%的新建商用建築使用冷熱電三聯供發展計畫，2020年50%的新建商用建築使用冷熱電三聯供發展計畫。  

歐盟：據1997年資料統計，歐盟擁有9000多台分散式熱電聯產機組，占歐洲總裝機容量的13%，其中工業系統中的分散式熱電聯產裝機總容量超過了33GW，約占熱電聯產總裝機容量的45%，歐盟決定到2010 年將其熱電聯產的比例增加1倍，提高到總發電比例的18%。

丹麥：熱電上網；1MW以上燃煤燃油鍋爐的天然氣熱電聯產改造項目享受政府30%的補貼；對熱電工程給予低利率優惠貸款；將環保所得稅作為投資款返還工商業；對工商業的天然氣熱電聯產項目發電價格補貼。

法國：對熱電聯產項目的初始投資給予15%的政府補貼。

英國：免除氣候變化稅、免除商務稅、高質量的熱電聯產項目可申請政府關於採用節約能源技術項目的補貼金。 

日本：重視節能工作，節能系統的研究程度很高，以天然氣為基礎的分散式冷熱電聯供項目發展最快，而且套用領域廣泛。日本政府從立法、政府補助、建立示範工程、低利率融資以及給予建築補助金等角度來促進能源開發及節能事業的發展。對熱電聯產項目給予諸多減免稅。截止2000 年底，已建熱電(冷)系統共1413個，平均容量477kW，主要是小型系統。      

我國政府將天然氣的開發和利用作為改善能源結構，提高環境質量的重要措施。西氣東輸、廣東進口液化天然氣、東海天然氣開發等大型項目的全面實施，推動了全國天然氣的建設。北京、上海等城市已經採取一些優惠政策鼓勵冷熱電三聯供項目的發展。已建成上海浦東國際機場、北京燃氣大樓、北京燃氣集團次渠門站大樓等的項目。