天然气发电与分布式供能系统

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1、天然气发电与分布式供能系统华贲（华南理工大学天然气利用研究中心，广州510640）摘要：从世界能源转型的大视野论述了燃煤热电联产发展为天然气冷热电联供的必然性。相对于集中的千兆瓦级煤、水、核电主力基荷机组，百兆瓦级天然气发电属于分布式能源。“十二五”中国区域型天然气DES/CCHP（分布式冷热电联供能源系统）能够以16h/d运行，肩负起开拓天然气下游市场、提高能效、保障新区能源、提高电力供应可靠性和调峰的四重使命，并均可按“天然气冷热电联供调峰电站”审批，门槛是能效高于70%，以天然气为主的分布式

2、供能在本世纪内都有较强生命力。关键词：天然气发电；冷热电联供；分布式供能；电网调峰；项目审批中图分类号：TM611文献标识码：A文章编号：NaturalGasPowerGenerationVSDistributedEnergySupplySystemHUABen(ResearchCenterofNaturalGas,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China)Abstract:TheinevitabilityofcoalCHPtow

3、ardsnaturalgasCCHPhasbeenexplainedfromtheeyesightofworldenergytransit.RelativetothecentralizedmainandbasicGWlevelcoal,hydraulicandnuclearpowerstation,naturalgaspowerwithhundredsMWlevelbelongstodistributedpower.Duringthe“TwelfthFiveYearPlan”,Chinaregio

4、naltypenaturalgasDES/CCHPcanoperate16h/d,withthefunctionofenhancingenergyefficiency,guaranteeingregionalenergyandpowersupply,aswellasthegridpeakshaving；therefore,thiskindofprojectsmaybeapprovedas“NaturalGasCCHPandPeakShavingPowerStation”,andtakingthe7

5、0%totalefficiencyastheassesscriteria.Inthiscentury,DES/CCHPhasverygoodprospect.Keywords:naturalgaspowergeneration;supplyofcooling,heatingandelectricalpowers;distributedenergysupply;peakshavingofgrid;projectapproval 0引言过去10年，中国经济以约10%的速度高速增长，但每年需多耗2~3亿

6、吨煤炭。2010年中国耗煤32.5亿吨，占世界总量的48.3%，是碳排放居世界第一位的主要原因。中国政府为了兑现所承诺的到2020年单位GDP碳排放降低40%~45%的目标，在“十二五”能源规划中提出到2015年中国煤耗指标“封顶”在38亿吨/年，而且新增的煤炭消耗主要用于新建先进的超超临界坑口电站和纯氧煤气化多联产项目。因此，所有中、东部新工业园区、新城区占能耗60%~80%的燃料需求都不可能再依靠新增燃煤，只能转向天然气。发达国家天然气产业经过30年发展，下游市场发育成熟，大致分布是：发电20

7、%、工业燃料25%、商业/建筑物20%、居民炊事等20%、交通燃料/化工原料15%。将在“十二五”快速发展的中国天然气下游市场，也会朝着这个分布格局演变。以广东省为例，目前天然气发电装机容量仅为3GW多一点，按照“十二五”规划，将新建16个容量共11.88GW的天然气发电项目。到2015年，天然气发电装机容量将达15GW，占总发电装机的14.6%，每年将消耗天然气114亿立方米，占天然气消耗总量的29%[1]。已经列入广东省“十二五”能源规划的16个天然气发电项目中，列为“热电联产”CHP的有6个

8、，列为“冷热电联供”CCHP的有2个，列为“调峰调频”电厂的1个，其余7个中5个是已有（调峰）电厂扩建，2个新建“燃气电厂”。江苏省要求天然气发电的“热电比”必须达到100%，使业主感到无所适从。这种情况与目前我国学术界、工程界对天然气发电、分布式供能，以及CHP、CCHP的认识和界定五花八门、莫衷一是密不可分。本文试图从一次能源转型和能源技术发展的历史角度对此略作分析。1从燃煤热电联产到天然气冷热电联供的历史进程[2-3]热电联产CHP是在20世纪燃煤占一次能源30%~80%的历