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什么是天然气分布式能源?

作者:皇冠app 发布时间:2020-12-14 14:17 点击数:

  。相对于传统的集中式线性发电(大型电厂等)而言,分布式能源系统不仅能对。大到工业、商业园区,小到每家每户,再到与我们生活息息相关的社区、学校和医院等,都需要可持续的能源供应。作为全新的能源解决方案,稳定、灵活且高效的分布式能源系统不仅能根据不同场景的需求变化平衡能源供给与使用,而且重新定义了人与能源的关系,让每个人不仅仅是能源的使用者,也成为能源的生产者和管理者。这是不是一幅新颖而令人向往的图景≧◔◡◔≦

  接下来,我将尝试从用能安全性、高效清洁性以及灵活性来将各种关于DES的探讨稍稍推进一下。

  “分布式”是针对于“集中式”而言的,建在能源负荷中心,以城市(中国目前还在城镇化建设期)、工业园区等能源消费中心为重点。

  这些就近的能源消费者,对能源供应的安全保障有较高的要求,比如,全年要持续稳定的负荷供热+供冷2/3以上的时间,或者有高品质的蒸汽、发电制冷等需求。靠近能源需求侧,也就是贴近用户需求侧,要求就近消纳,减少热、冷等能源输送过程中的损耗,提供可靠的各种能源供应。

  接近用户端,不需要建设大电网进行远距离高压或超高压输电,可大大减少线损,节省输配电建设投资和运行费用。有效缓解电网“非正常”电力供应压力,同时也可以作为电改的有效推手,对降低终端用户用能成本有极大促进作用。当然要考虑当地有无电网、电网大小等等具体因素、边界条件。

  所以项目要因地制宜,量体裁衣,规模合适,优化方案、配置。太大了,像集中式,能源传输造价、耗损大了;太小了,规模效益没了,单位造价高,机组效率低。最佳做法是和有相关经验的设计院,以及产品线足够长、解决方案足够多的设备厂家一起在项目前期就深入合作、对项目进行整体的规划把控、量身定做。

  天然气分布式能源项目的综合能源利用效率都在70%以上,高于其他利用天然气的形式

  (比如燃气锅炉),这主要是因为分布式能源的多种能源需求、对能源的梯级利用,比如,冷热电三联供。

  ,将低碳清洁环保、能源结构的互补,更推进了一大步。可再生能源在不断增加,天然气分布式能源是最佳的调峰电厂,用于稳定局部电网。

  ,“废气利用”、“气不要钱”。比如可以烧自家的工业过程气、伴生气,还有煤层气、化工废气、高炉煤气、生物质气等等。变废为宝,减低成本,资源利用最大化。

  ,启停方便,调节灵活,各系统相互独立,系统的可靠性和安全性高。孤网、并网、上网都可以,其中以自发自用为主,余电上网,因地制宜。“雪中送炭”,即可以独立于电网、持续为用户供能,也可以帮助电网调峰、黑启动。

  说了那么多,还是举个例子更直观:坐落于江苏省昆山高新区的协鑫智慧能源昆山蓝天天然气分布式能源项目,地处长三角核心区域且临近居民区,环保标准极高,技术要求复杂。西门子携手杭州汽轮机股份有限公司(杭汽轮)共同打造了两套燃气-蒸汽联合循环冷、热、电三联供机组。确保了高新区内相关企业的热力和电力供应。其中,西门子提供了2台SGT-800型燃机,杭汽轮提供了蒸汽轮机发电机组及其他辅助设备。该项目预计年发电能力为7.7亿千瓦时,年供冷、供热能力为250万吉焦,燃料利用率在80%以上。此外,项目不仅可以为电网提供清洁电力,为企业提供工业蒸汽负荷,还能为周边的公共和商业场所以及居民提供空调负荷,打造绿色、低碳的可持续发展城市。该项目已于2018年9月正式投运。

  经过公众号“天然气与分布式能源”授权,把相关天然气分布式能源的介绍分享给大家!

  分布式能源是一种建在用户端的能源供应方式,可独立运行,也可并网运行,是以资源、环境效益最大化确定方式和容量的系统,将用户多种能源需求,以及资源配置状况进行系统整合优化,采用需求应对式设计和模块化配置的新型能源系统,是相对于集中供能的分散式供能方式。 (来自百度)

  国际分布式能源联盟WADE对分布式能源定义为:安装在用户端的高效冷/热电联供系统,系统能够在消费地点(或附近)发电,高效利用发电产生的废能--生产热和电;现场端可再生能源系统包括利用现场废气、废热以及多余压差来发电的能源循环利用系统。

  国内由于分布式能源正处于发展过程,对分布式能源认识存在不同的表述。具有代表性的主要有如下两种:第一种是指将冷/热电系统以小规模、小容量、模块化、分散式的方式直接安装在用户端,可独立地输出冷、热、电能的系统。能源包括太阳能利用、风能利用、燃料电池和燃气冷、热、电三联供等多种形式。第二种是指安装在用户端的能源系统,一次能源以气体燃料为主,可再生能源为辅。二次能源以分布在用户端的冷、热、电联产为主,其它能源供应系统为辅,将电力、热力、制冷与蓄能技术结合,以直接满足用户多种需求,实现能源梯级利用,并通过公用能源供应系统提供支持和补充,实现资源利用最大化。

  天然气与分布式能源小编详细收集整理了相关内容介绍,对于分布式能源的定义,相关工艺的简介,以及分布式能源的优势、影响因素等等。详细内容请看如下内容:

  因为电力在变压器上损失较大,热力在管道上损失也不小,而天然气在输送过程中几乎没啥能量损失。这个能源站是用天然气发电,发电产生的热量制热,产生的电力一部分供电,一部分制冷。东北的冬季160天(供热),夏季80(制冷),全年就是240天;

  华北冬季120天(供热),夏季120天(制冷);南方夏季200天(制冷),冬季90天(供热)。也就是说能源站的利用率至少达到全年的2/3。在福州,西安,南京有过试点,适用于8万平以上的城市综合体,医院,5年半左右收回成本。

  答主所学专业是【建筑环境与设备工程】(现又更名为【建筑环境与能源应用工程】),后来才知道是由【暖通空调】+【城市燃气】+【设备工程】三个专业合并而来,2001年是母校用该名字首次招生,而我们那届也没有分专业方向,多修学分也不会多缴学费,考虑到将来的就业,大部分同学都把三个专业方向的大部分课程修完了,由于天然气行业的迅速发展,后来进入燃气行业的同学占了一半。而答主虽然也修了很多燃气方向的课程,但进入电力设计院后,一直没有用上,直到2010年以后,有机会参与天然气分布式能源项目的规划和设计工作,也算是圆了燃气的梦想吧!但是参与得越多,越感觉项目很尴尬,下面简单谈谈自己一点看法,抛砖引玉……

  火力发电燃煤发电一直是我国的主力发电机组,单机装机容量30万千瓦及以下等级的燃煤发电机组逐渐淘汰,以后的主力火电机组是:60万/100万千瓦等级燃煤发电机组。新建燃煤机组原则上不会批了,但单机30万/60万千瓦等级的燃气-蒸汽联合循环机组还可以新建,承担基荷兼调峰用。截止2017年底,占比62.2%,上年这一数据为64%。曾几何时,火力发电占比超过80%,从发展趋势来看,火力发电总体占比会进一步下降。截止2017年底,我国燃气发电机组总装机容量已达到7629万千瓦,占比4.3%。数据显示,截至2015年底,我国天然气分布式能源项目(单机规模小或等于50MW,总装机容量200MW以下)总装机超过1112万千瓦,主要集中在东部经济发达地区。就算到2017年底,总装机超过1700万千瓦,占比也才1%。

  水力发电虽然西南主力水电开发接近尾声,西南电网通道也在紧锣密鼓地建设当中,未来水电在我国电源中所占比重会进一步提高。截止2017年底,装机容量占比19.2%,上年这一数据为20.18%。

  新能源(风电太阳能)最近几年这类项目是越来越多,虽然单机容量小,但是数量多,所以也会占有一定的比重。截止2017年底,装机容量占比16.5%,上年这一数据为 13.7%。

  核电在建的核电机组在未来几年也会陆续发电,在电源结构中占比也将上升。截止2017年底,装机容量占比2%,变化不大。但进入2018年,已经有好几台核电机组陆续投入商运。

  小结国内大规模的电源建设时代已经成为历史,快速新建的电厂以大型燃机为主,新能源(风、光、生物质及燃气)为辅,核电慢慢建。电网建设由于滞后效应,目前仍然在紧锣密鼓的建设中,最近不是又批了12条特高压线路么!但是电网建得越快,其实是对电源的建设起反作用。

  天然气气源去年京津冀“煤改气”,大规模采用天然气供暖,最后导致河北气荒,连医院都没气可用。这只是一个例子。随着中国城市化进程的推进,绝大部分小区都安装了天然气,在可以预计的未来,燃气消费量将会大幅度增加,气源的竞争会近一步加剧。虽然国内天然气储量排全球第十,但是我国人口可是排全球第一啊,所以人均占有量是不高的,总得给子孙后代多留一下资源吧。所以那就进口呗!2017年我国天然气对外依存度达39%。天然气管输气进口主要有以下几个方向:中亚,俄罗斯,缅甸。中亚A/B/C线(土库曼斯坦→乌兹别克斯坦→哈萨克斯坦→新疆→西气东输)中亚D线(土库曼斯坦→乌兹别克斯坦→塔吉克斯坦→吉尔吉斯斯坦→新疆→西气东输)中缅线(缅甸→云南→贵州→广西)中俄东线 在建(规划:俄罗斯内科维克金→符拉迪沃斯托克→黑河)中俄西线 待定(规划:俄罗斯西西伯利亚→由新疆喀纳斯→西气东输)LNG海运:澳大利亚、印度尼西亚、马来西亚及卡塔尔等。

  气价抛开政治因素不谈,中国近40%的天然气依赖进口,首先成本就高了,目前的气价于天然气分布式项目而言没有任何优势。在中国,管道天然气(PNG)价格受政府监管,液化天然气(LNG)价格则主要受到供需关系的影响。据相关未经考证的数据:车用CNG一般在3-5元/方。LNG作为气源的民用天然气一般在5元/方。从下面的图表可以看出LNG价格波动太大了。从价格来说,CNG和LNG是非常不适合作为发电气源的

  而对于管道天然气(PNG),根据气源不同,销售价格一般在1.8-3元/方,天然气气价超过2元/方时,对于天然气发电项目,基本上没有经济性可言。成本增加后,提高一点利用效率没有太多的实际意义。

  电价对于电网而言电网作为一个国有企业来说,是要收回投资,负担企业运营成本,以及盈利,实现国有资产的保值增值的。简单地说他们就是赚差价的,国家把用户侧的电价定死了,那么电网为了实现效益最大化,肯定就要在政策允许的范围内,让上网电价低的电源优先上网。关于上网标杆电价,简单地给个数据范围。脱硫煤电:0.3~0.45元/度;水电:0.3~0.4元/度;光伏:0.65~0.85元/度;燃机:0.7~0.9元/度。没有对比就没有伤害,你如果是电网,你要谁的电?当然,电网其实还有另外一种处理方式,就是完全市场化,由电厂跟用户签合同,电网只收过网费就行了。可用户愿意用你的高价电么?对于用户而言用户只管用电,不会考虑你这个电是如何产生和输送过来的。而用户最关心的也就是电价,在调研的过程中,他们也经常会问到这个问题。如果你的电价比从电网下来的电价还高了,他会用你的电么?小编曾经一度看好天然气分布式能源项目在数据中心的应用,因为负荷特性特别匹配,还有就是互联网IT有钱。然而根据网友提供的一些信息,心里顿时凉凉了!由于全国大部分地区均对数据中心发布了用电优惠政策,天然气分布式能源在数据中心项目中完全没有价格优势。并且在长期供电保障程度上也很难满足数据中心的要求。(顺其自然提供)全国很多市县都在大力建设大数据产业,极大的电力优惠政策是大数据中心是否落到当地的关键因素,延安大数据中心华为、百度大数据用电3毛多,河南沁阳蛮蛮云数据中心5毛多,贵州最低可以2毛多。(梦想家提供)综上,如果没有政策补贴,电价完全处于劣势,而政策的补贴就是全体纳税人买单,且补贴的力度和持续性均存疑。

  负荷特性在没有稳定的冷热电负荷情况下,燃气分布式能源项目的综合利用效率低,年有效利用小时数少。很多项目在规划设计阶段,负荷特性都是拍脑袋拍出来的,实际建成投运就是两码事了。负荷特性根本没办法匹配,这就造成了系统要么降负荷运行,要么停运。亲眼见证了某分布式能源项目,号称亚洲最大的制冷站(制冷装机容量约110MW),在炎热的8月只运行了一台制冷机组,其他全部停运,心痛啊!整个天然气分布式能源站完全就是作为一个燃机发电厂用,与设计的初衷背离。峰电时运行还有一定的效益,平电时运行就会亏本了,谷电时还需要运行么?就是因为电网里的电无法消纳,所以才会有谷电一说,燃气分布式再发电不就是火上浇油么?还嫌电价不够低么?既然谷电时不能发电,余热供热供冷就不存在了,而用户的冷热负荷又可能存在,此时就需要按相应的负荷配置其他供热供冷系统或蓄热蓄冷设施。下面是某位业内人士的观点,虽然小编不完全赞同,但是却也有一定的道理。余热回收是鸡肋,增加的制冷机效率不高,回收量不大,还影响发电效率,除了增加成本和安装空间,实际意义很小。

  项目投资及运维对于项目而言,成本(含初投资及运行成本)和投资回报率是决定性因素。项目投资中占比最大的是主机(燃气轮机和内燃机)部分,只能进口(具体原因本文不详述,可以参见相关的文章。)初投资高,检修费用更高。这样使整个项目的经济性大打折扣。而对于项目运行而言,由于工况很多,所以运行相对复杂,对于系统的损耗也较大,这样导致了人力成本和维护成本的上升。

  编后语其实本来不想讨论技术类问题的,但是毕竟搞了那么多年的专业,还是有些不舍,希望自己的一些浅见,能对行业的发展有多帮助,对相关公司的决策层有所启发,仅此而已。

  写得很客观,句句切中要害!或许再等几年,天然气过剩,供给大于采暖需求的时候,才是天然气分布式能源发展的春天。会有那一天吗?各位亲怎么看?

  由于目前管道燃气热值偏低,电价逐步下调,燃气价格上涨,再加上电网公司对于分布式能源收取的基金附加费和系统备用容量费,能满足分布式能源气电比条件的地区恐怕不多。

  适度发展,因地制宜。另外的问题,就是大家都觉得自己有能力,都能做,拼命上马,鱼龙混杂,加上前期价格越来越贱,甚至做设计做总包,免费送,包括一些厂家的逐利,以及各级求大求名,完全偏离了用户端供需匹配,不把行业做死,任重而道远。

  从业人员有这些感觉,很有良心!我的感觉是发改委拿国家的钱在乱做为,不管是天然气分布式能源项目还是生物质发电项目……都不可持续,很多有影响的老板都积极参与,为什么?补贴!至于项目的经营,相关部门会验收合格的,为什么?补贴!在我国为了发展某某项目,就拿补贴来忽悠。好项目?没有补贴都有人做!

  所言极是,可最终还是逃脱不了只烧锅炉的命运,因为一不发电就亏本,发了电也亏

  天然气分布式能源项目现在有多个约束条件,气源稳定供应是潜在隐患,气价高 波动大 上涨预期强都是项目运营的巨大风险,比如说气价上涨过快,你跟客户在协议中怎么约定冷热价格与气价的联动,不能单纯的按1m3气转化了多少热 多少冷来计算出一个系数作为基准,再考虑气价上涨幅度来搞分段函数吧,这些太精细企业也不愿意跟你谈这么复杂的能源价格机制。再者,我们的现行电价机制,很多省份不给补贴或者电价很低,这直接导致装机是考虑以电定冷热,不够的冷热负荷又采用传统的电制冷热机组或蓄冷蓄热装置来完成,这些设备制冷制热的成本和前述是不一样的,即低于前者,你怎么和企业谈冷热价联动,现在我个人认为能做的就是冷热负荷需求时间能匹配电力峰平时段运行,负荷量适中且稳定,电力能给企业全额消纳的客户。个人观点,不对之处请批评指正!

  大战略能源方向,就不推崇燃气发电,燃气发电主要起到调峰调频作用。而且国情决定,多煤少油缺气,还用天然气发电,某些专家简直为了工作而工作!

  冷热电,顾名思义,冷,夏季建筑内的冷供应,热,冬季建筑内的供热,电,就是用户用电啦。

  为什么说梯级利用呢,首先,电能,是高级能量,可以各种转化,尤其是其转化为功的能力很强;蒸汽,有限的转化,转为功或者其他能量的能力一般;热水,转化能力更弱。这么一分,由于一次能源在转化过程中,不能完全转化为高级能源电,为了高效利用,可能转化部分电,部分蒸汽,部分热水等,这样,就是能源梯级利用。

  分布式能源本身的核心是在用户附件供能,但是有的时候局限于能量关系不匹配,所以,按照国家的相关规定,部分电能可以上网。

  缺点嘛,挺多的。首先就是受用户能量需求的影响很大,如果用户的用能波动特别大的话,可能分布式能源还得需要调峰设备,不能够保持高效和高的经济性。

  因为分布式能源有天然气分布式能源和光伏分布式能源等,如果说天然气分布式能源的线)天然气贵,跟煤比起来,贵个3-4倍吧

  (2)天然气分布式能源一个核心设备是燃气轮机(或者内燃机),这玩意儿贵,技术含量高,难伺候

  (3)天然气分布式能源的整体投资大,如果用户没有持续稳定的负荷,投资回收期会比较长。

  关于天然气分布式能源,有两种,(1)一是内燃机天然气分布式能源,其发电效率较高,可以达到40%以上,但是余热是低品质的缸套热水和少量200-400烟气,内燃机天然气分布式能源适合在楼宇冷热电三联供中使用,因为其占地面积小,调节范围大。内燃机单机一般都在15MW以下,常见的都是几百千瓦至几兆瓦规模。这种供能一般在民用中使用较多(2)二就是燃气轮机天然气分布式能源了,发电效率20%-40%几,燃气轮机分两种,一种是重型燃气轮机,像GE的9HA,西门子的SGT5-8000H,这都是几百MW的大家伙,联合循环发电效率可以上60%(同比燃煤纯凝发电厂目前最高效率为上海外三,45%左右的样子),适合于天然气分布式能源的是另一种:

  ,一般在1-50MW之间,国外品牌的有GE、西门子、曼透平(刚刚开始)、三菱等,国产品牌的有中真正自己设计生产的好像只有

  等机组,航空动力(北京)能源控股有限公司这个公司貌似在做国产燃气轮机的天然气分布式能源站。这种天然气能源站比较适合大型供热、供冷三联供,或者工艺蒸汽、供暖、制冷混合供能方式的天然气分布式能源站。

  我是做分布式能源设备厂家的,给你简单讲一下,分布式能源系统基本由燃气发电机,离心式冷水机组,烟气热水型溴化锂吸收式冷温水机组组成。正常燃气发电机组发电效率在43%左右,此时还有大部分热量没有利用,其中包括发电机排烟,发电机钢套水,将这部分热量通入溴化锂机组来制冷,综合效率能达到85%以上。所以叫做冷,热,电三级联供(CCHP)。此系统比较大,投入很高,尤其是发电机组都是上千万的进口品牌,并且要求系统在高负荷长时间运转下才能体现出经济性

  分布式能源包括一次能源以气体燃料为主,可再生能源为辅,利用一切可以利用的资源;二次能源以分布在用户端的热电冷(值)联产为主,其他中央能源供应系统为辅,实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用,并通过中央能源供应系统提供支持和补充;在环境保护上,将部分污染分散化、资源化,争取实现适度排放的目标 ;在能源的输送和利用上分片布置,减少长距离输送能源的损失,有效地提高了能源利用的安全性和灵活性。分布式能源服务包括分布式光伏发电、分布式冷热电三联供、分布式生物质发电供热等。天然气分布式能源是指利用天然气为燃料,通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用,综合能源利用效率在70%以上,并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式,是天然气高效利用的重要方式。更多内容可以前往江苏能源云网查看。

  天然气已成为当代许多火力发电厂的首选燃料。从20世纪80年代以来,全球用天然气发电的电量增长了约50%。其中,俄罗斯天然气发电占约40%,日本进口天然气发电占约70%;全球几十个国家都在竞相进口天然气,年消费量超过1亿吨,主要就是用于发电。这是因为天然气发电与燃煤电厂相比,每千瓦装机容量的建设费用可节省50%,建厂周期缩短30%,占地面积节约85%,电厂热效率高出25%,冷却水少用40%,发电成本节省15%,且操作灵活,调控方便,特别是对环境的污染大大减少。

  分布式能源包括一次能源以气体燃料为主,可再生能源为辅,利用一切可以利用的资源;二次能源以分布在用户端的热电冷(值)联产为主,其他中央能源供应系统为辅,实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用,并通过中央能源供应系统提供支持和补充;在环境保护上,将部分污染分散化、资源化,争取实现适度排放的目标 ;在能源的输送和利用上分片布置,减少长距离输送能源的损失,有效地提高了能源利用的安全性和灵活性。分布式能源服务包括分布式光伏发电、分布式冷热电三联供、分布式生物质发电供热等。天然气分布式能源是指利用天然气为燃料,通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用,综合能源利用效率在70%以上,并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式,是天然气高效利用的重要方式。


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