【天然氣之夜】天然氣分布式能源項目技術及市場分析
本期論壇主持人李慎玉,記錄整理:吳秦。
(群友討論看法,不代表本公號觀點)
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講座分享如下:
首先感謝大家給我這個分享天然氣分布式能源項目的機會,在天然氣分布式能源行業(yè),我只能算個新兵,群里有好多這個行業(yè)里的翹楚、大咖,對于我來說在這里聊這兩點算是班門弄斧了,如果有說的不對的地方,請大家指正,感謝大家。
我們先來聊一聊天然氣分布式能源是什么,首先從天然氣分布式能源的概念說起:
1、天然氣分布式能源(燃氣冷熱電三聯(lián)供)是分布式能源的先進技術之一。分布式能源是相對于傳統(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,可獨立地輸出冷、熱、電能 (Cooling, Heating, & Power)的系統(tǒng)。
2、分布式能源的先進技術包括太陽能利用、風能利用、燃料電池和燃氣冷熱電三聯(lián)供等多種形式,其中燃氣冷熱電三聯(lián)供因其技術成熟、建設簡單、投資相對較低,已經(jīng)在國際上得到了迅速地推廣。
一、天然氣分布式能源的發(fā)展
8.3%~10%,是《天然氣發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確的2020年天然氣占一次能源消費的比重,為了實現(xiàn)“保八爭十”這一目標,發(fā)展天然氣分布式能源則被業(yè)內(nèi)推崇為擴大天然氣消費的重要抓手,當然這個目標因為我們眾所周知的煤改氣的原因,估計要提前并且超額的完成任務了。
分布式能源產(chǎn)生于美國,發(fā)展于歐洲,成熟于日本。具體到我國,分布式到了2013年,我國政策逐漸放開,包括國家發(fā)展改革委等在內(nèi)的多個部委紛紛出臺政策鼓勵發(fā)展天然氣分布式能源。而到了2015年4月,存量氣和增量氣價格并軌;同年11月,天然氣每立方米價格降低0.7元錢,隨著這兩個政策的出臺,使得天然氣分布式能源的發(fā)展迎來了春天,包括很多新的設備制造商、燃氣供應商、投資商開始關注天然氣分布式這個行業(yè)。
二、天然氣分布式能源的優(yōu)點
1、能源轉換效率高,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,一次能源利用率達到70%以上,能源無遠距離輸送,損耗小。
2、負荷削峰填谷可以作為電網(wǎng)調峰電源;天然氣用戶是冬季多、夏季少,正好與電力負荷相補充。
3、供電安全可靠分布式能源系統(tǒng)相互獨立,不會發(fā)生大規(guī)模停電事故,受自然災害的影響較小,發(fā)電的安全可靠性較高。
4、為偏遠地區(qū)供能不受即時自然條件、輸電線路建設的限制,解決偏遠農(nóng)牧區(qū)、礦區(qū)和海島的用能。
三、原理及核心設備
有了概念、發(fā)展、優(yōu)勢,那么我們就要聊點技術相關的了;

上圖是以燃氣內(nèi)燃機為核心的供能圖,此流程圖主要服務的客戶為樓宇型,主要以醫(yī)院、機場、數(shù)據(jù)中心、商業(yè)廣場為主。

這張圖是以燃氣輪機為核心的供能流程圖,此系統(tǒng)主要為單獨工業(yè)客戶、工業(yè)園區(qū)服務。
根據(jù)兩個圖,我們來分析下天然氣分布式項目的主要設備:
1、燃氣內(nèi)燃機發(fā)電機組:燃氣內(nèi)燃機功率比較小,主要用在小型的分布式電站。它是取代燃油、燃煤機組的新型綠色環(huán)保動力。充分利用各種天然氣或有害氣體作為燃料,變廢為寶、運行安全方便,成本效益高,排放污染低,并適宜熱、電聯(lián)產(chǎn)等優(yōu)點。
2、溴化鋰機組: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行補燃制冷采暖,提高系統(tǒng)的安全性及使用效果。
3、燃氣輪機發(fā)電機組:燃氣輪機是以連續(xù)流動的氣體為工質帶動葉輪高速旋轉,將燃料的能量轉變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動力機械,是一種旋轉葉輪式熱力發(fā)動機。是一種先進而復雜的成套動力機械裝備,是典型的高新技術密集型產(chǎn)品。
4、余熱鍋爐:余熱鍋爐是利用各種工業(yè)過程中的廢氣、廢料或廢液中的顯熱或(和)其可燃物質燃燒后產(chǎn)生的熱量的鍋爐。或在燃油(或燃氣)的聯(lián)合循環(huán)機組中,利用從燃氣輪機排出的高溫煙氣熱量的鍋爐。
四、設計原則及類型
1)設計原則
1、以電定冷/熱:通過發(fā)電設備容量確定余熱設備容量。(適用于客戶用電少,用熱多的:不足的冷熱負荷用調峰鍋爐或螺桿機組補充)
2、以冷/熱定電:通過余熱需求量確定發(fā)電設備容量(適用于客戶用熱少,用電多的:不足的電負荷由市電補充)
綜合一句話,就是能源站所產(chǎn)生的所有能源,必須全部利用。
2)與電網(wǎng)的關系
1、余電上網(wǎng)類(這種方式較少,適用于幾大電力公司)
2、并網(wǎng)不上網(wǎng)類(分布式項目采用較多的方式)
3、孤島運行類(極少運用)
五、項目負荷分析
1、能耗數(shù)據(jù)采集:
用電情況調查——典型日逐時負荷曲線、典型月負荷曲線、年用電數(shù)據(jù)、高低壓側配電圖;(此為能源站前期摸排的重點,天然氣分布式能源項目可以說十個賠錢的,8個是因為符合沒有調研清楚,此符合為實際用能負荷,而不是設計及計劃用能負荷)
用冷熱情況調查——設計指標、實際指標(充分考慮同時系數(shù))、供冷熱起始時間點,晝夜差異等及末端用能設備;
2、場地條件評估
機房條件——空調機房或動力用房面積、層高、荷載、出入口、耐火等級;
場地條件——安全距離、泄爆要求、震動噪音;
(此項尤為對醫(yī)院類項目很關鍵,現(xiàn)實接觸中往往因為醫(yī)院無法提供能源站用地而失敗,對于工業(yè)類項目著重點在能源站規(guī)劃選址)
六、重點運用場景
1、樓宇式:醫(yī)院、商業(yè)中心、機場、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
不建議重點開發(fā)的項目:學校類、單獨辦公樓類等。
七、天然氣分布式能源的痛點
雖然說了一些優(yōu)點,但目前階段,要想成功的投資一個天然氣分布式能源站,還是有一些痛點,下面我們分析下目前實際工作中遇到的一些問題:
1、穩(wěn)定性,天然氣分布式能源隨經(jīng)過幾十年的發(fā)展,在國外取得了比較大市場份額,使用很穩(wěn)定。但在國內(nèi)尤其是業(yè)主方使用方,還算個新興事物。并且我國特有的發(fā)展方式,大管道、大電網(wǎng)、大公司的模式化,造成該項目接觸初期業(yè)主方對項目穩(wěn)定性的懷疑,這與12、13年發(fā)展LNG加氣站的情況差不多。但這點隨著國內(nèi)越來越多的項目上馬,行業(yè)內(nèi)外對分布式能源項目都是積極向上的。
2、設備國產(chǎn)化率太低:我國雖是制造業(yè)大國,但在核心關鍵技術上,還是與發(fā)達國家存在不小的差距。造成該項目主要裝備基本上完全依賴進口,投資過高與收益率不匹配,造成實際投資人興趣不高。
3、天然氣:我認為天然氣分布式能源是天然氣行業(yè)中占比很小的一個分支,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區(qū)域基本與天然氣的發(fā)達地區(qū)相重合了。但目前我國天然氣發(fā)展的不均衡,尤其是最近一個月,我們都經(jīng)歷了天然氣市場的瘋狂。這種瘋狂,有煤改氣的因素、有人為的因素、有市場的因素,有天氣的因素,但我個人認為,這其實是天然氣行業(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)者及國家相關部門才會認真考慮如何發(fā)展。最近我與很多燃氣公司的朋友聊天,大家都會關注一個問題,就是天然氣未來到底會怎樣。有了這種思考,相信未來我國天然氣行業(yè)最終會趨于穩(wěn)定的,但這種穩(wěn)定是要付出代價的。
結合我們的項目,因為天然氣是天然氣分布式能源的主要燃料,因為天然氣的不確定性,造成該項目的不確定性因素較多。目前來看在華北地區(qū),如果天然氣價格高于3元,分布式能源的投資就要小心了。如果高于3.5元,此項目基本就不可實行了。
4、從業(yè)人員:目前天然氣分布式市場占比很小,但它所涉及的專業(yè)很多,例如燃氣、電力、暖通、熱力、市政、制冷等等,這方面具備全面知識相關從業(yè)人員較少,有經(jīng)驗有技術的人員更少。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、企業(yè)的發(fā)展,我說的這個企業(yè)是業(yè)主的企業(yè),我們客戶的發(fā)展,因為我們的項目雖然高大上,但最終是能源供應商,結合前面所說的投資與收益的不平衡,造成該項目回收期過長。那么我們所服務的企業(yè)又能生存多久呢,這個問題,我們派思一直也在內(nèi)部探討。如何自主的發(fā)展是個大問題。
七、案例分享
1、濟南力諾醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園項目
項目背景: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。該項目由派思股份采用BOO模式建設運營,設計原則采取以熱定電的方式,電力以并網(wǎng)不上網(wǎng)的方式對其進行項目改造。



項目總投資額5500萬,年發(fā)電量2936.7萬kwh,年供蒸汽15.84萬噸,項目收益率13%。目前已取得發(fā)改委核準、環(huán)保批復、電力并網(wǎng)批復。
2、吉林四平人民醫(yī)院項目
項目背景:醫(yī)院總建筑面積15萬M²,其中供冷4.6萬平,供熱面積11.4萬平,床位800張。





項目總投資2400萬元,年發(fā)電量631萬kwh,年供冷量600萬kwh,發(fā)電機余熱供應量 3.6萬GJ.熱水供應量為4.1萬GJ。該項目已取得發(fā)改委核準、環(huán)保批復、電力并網(wǎng)等批復。
八、結束語
大連派思從2013年布局天然氣分布式能源領域至今已有5年,這五年我們相繼在歐洲收購了荷蘭OPRA燃氣輪機、意大利Calorifer換熱器、德國RMG流量計,并與中科院合資成立了中科派思鋰硫電池項目。去年我們又在鄂爾多斯投資建設了日處理300萬方的液化工廠,深耕天然氣全產(chǎn)業(yè)鏈的步伐一直未停。在外部經(jīng)歷了燃氣并軌,價格下調、煤改氣等等一系列影響我們發(fā)展的事件后,時至今日,我們在全國已成立了8個大區(qū)公司,在全國范圍內(nèi)投資建設了數(shù)十個項目,并有幾個代表性項目。例如,濟南力諾產(chǎn)業(yè)園、吉林四平人民醫(yī)院、吉林松原醫(yī)院、石家莊利盛印染等項目。在燃氣公司方面,我們與新奧、華潤、北然藍天等大型燃氣公司相繼達成了戰(zhàn)略合作意向。設備方面與西門子、顏巴赫、索拉、松下、遠大等高端設備廠家長期合作,我在此代表派思感謝這些朋友,感謝你們的支持,讓派思有信心繼續(xù)在天然氣分布式行業(yè)深耕下去。同時也感謝群內(nèi)的所有燃氣及燃氣相關行業(yè)的從業(yè)者,給我這個機會,與大家一起分享。并且我希望未來越來越多的公司及人員進入到分布式行業(yè),共同開闊這個新興的市場。
【問題討論】
1、關于分布式能源的在數(shù)據(jù)中心項目的應用:
數(shù)據(jù)中心項目很符合天然氣分布式能源項目,主要是余熱的回收利用,關鍵點在于電價和冷價。
2、十二五天然氣規(guī)劃曾提出1000個分布式示范項目,結果遠未完成,能否預測一下2020年底我們能建成多少個呢?
預測不敢講,如果天然氣繼續(xù)目前這種情況,估計還是完不成。
3、若無國家或地方財政補貼、分布式能源是否也能發(fā)展起來?
目前我所在的華北大區(qū),簽約了不少項目了,沒有一個能拿到補貼的;無須補貼能發(fā)展起就符合可持續(xù)發(fā)展規(guī)律了,不錯!
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