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作者:易蓉蓉 陈欢欢 来源:科学时报 发布时间:2011-4-10 21:17:21
绿色能源县:分布式能源的破局之作?

 
□本报记者 易蓉蓉 陈欢欢
 
3月25日,北京,中科院工程热物理所。
 
一场热烈的讨论正在进行。
 
参与讨论的都是国家级专家,而讨论的对象,却是中国地图上并不起眼的吉林省农安县。
 
“就农安县而言,要分清楚三类问题,村镇一级的用能总体改观不会太大,关键是县城一级的用能,要充分考虑产业结构调整和城市化进程的影响。”国家电站燃烧工程技术研究中心常务副主任李振中说。
 
“集中气化都在村一级,建设区域性的分布式能源站统一解决农民做饭、取暖问题,体现了社会主义新农村的优越性;农村用能应在满足自用条件下再进行外供,但是外供规模不宜过大,尤其要考虑运输成本和能耗。”中国电力工程顾问集团公司总工程师孙锐说。
 
中国电力工程顾问集团东北电力设计院新能源分公司总工程师张树森建议:“规划应向分布式能源靠拢,充分利用当地特色资源。”
 
这场讨论是工程热物理所为农安县量身打造的“绿色能源县”能源发展规划研讨会。李振中、孙锐、张树森等人都是工程热物理所特邀的“专家智囊团”。
 
绿色能源县是“十一五”期间国家能源局、财政部和农业部联袂打造的新农村建设重点工程,其目的是通过开发利用可再生能源资源、建立农村能源产业服务体系、加强农村能源建设和管理等措施,为农村居民生活提供现代化的绿色清洁能源,改善农村生产生活条件。去年10月,吉林农安、北京延庆等108个县被授予“国家首批绿色能源示范县”称号。
 
绿色能源县实际上走的是分布式能源的能源发展道路。
 
长久以来,我国分布式能源的发展一直举步维艰,尤其在城市中,北京南站等分布式能源系统都面临着难以并网或入网的困境。
 
专家指出,此次国家重金打造的绿色能源县有望成为我国分布式能源发展的破局之作。
 
给电网高速公路减压
 
所谓分布式能源是指靠近用户端的能源综合利用系统,终端能源用户独立地生产电能、热能、冷能,自产自用,独立运营。其中,一次能源以气体燃料为主,与可再生能源互补,利用一切可以利用的资源;二次能源以分布在用户端的冷热电为主,实现直接满足用户多种需求的能源综合梯级利用。分布式能源将电力、热力、制冷与蓄能技术相结合,依靠系统集成优化将资源利用效率发挥到最大状态。
 
同日,工程热物理所所长秦伟在接受《科学时报》记者采访时指出,分布式能源有四大特点。
 
一、增加了资源量,可以把过去认为是“废物”的资源利用起来。如工厂的边角废料、余热余压和粮食加工厂的稻壳等等,过去都是企业的负担。现在能够利用分布式能源技术,用边角废料发电,余热供热或供冷,把废料变成了资源。
 
二、分布式能源系统以中小型相对独立的功能单元为主,小到别墅、楼宇、工厂,中型可以做到小区、小的城镇或工业园区。优势在于一旦大电网出问题时,小电网还可以单独运行。缺点在于调控空间小,一旦超负荷运行就会发生能源供应不足的问题,因此最好同大型电网连接。如果普遍采用分布式能源系统,就不会出现我国南方冰雪灾害时的大面积停电现象。
 
三、供能系统是临近用户的,需要的输运线路、管道都很短,不仅带来了材料的节省,还大大减少了能量输运过程中的损耗,因此提高了效率,成本和污染也随之降低。
 
四、分布式能源用了很多先进技术,污染可以得到有效控制,比火力发电更为灵活,可以随时调整供能规模。
 
由于具有上述优点,分布式能源在发达国家得到大规模推广。如美国现在有6000多座区域分布式能源站,日本区域能源站总装机容量达920万千瓦,英国区域能源站总装机容量已有500万千瓦,荷兰有40%的电力来自天然气冷热电三联供系统,丹麦分布式能源占其能源总量的一半。
 
在国内,早在2004年,中科院院士徐建中就给国务院写过发展分布式能源的建议报告。徐建中打了一个形象的比喻:如果把中国的电网比作一条高速公路,在世界上可能最为拥堵,因为中国几乎所有的用电都要从统一的电网高速公路上输送,使得这条高速公路不堪重负。他建议,在中国大力发展分布式能源,相当于给电网高速公路开辟有效分支,从而减轻大电网的压力。
 
市场已动
 
农安县,属长春市管辖,位于松辽平原腹地。这个辽金时期的北方政治军事重镇,曾以民族英雄岳飞的铿锵誓言“直抵黄龙府,与诸君痛饮耳”和革命先驱李大钊的著名诗句“何当痛饮黄龙府,高筑神州风雨楼”而声名远播。如今,正谋求在绿色能源上大做文章。
 
农安的秸秆资源很丰富,年产300万吨以上。除满足当地百姓的炊事和供暖需求外,可适度加大成型颗粒燃料产业的发展,扩大成型颗粒燃料的生产规模,满足县城的能源需求,替代烧煤。
 
作为技术支撑,工程热物理所从国家绿色能源县项目规划之初就参与其中,目前正在负责起草农安县的绿色能源示范县能源发展规划。
 
秦伟表示:“国家规划了绿色能源县,我理解就是最大限度地用当地的资源解决当地的能源问题——秸秆、沼气不要简单只用来做饭、焚烧,而是通过分布式能源系统,提高能源品质和利用效率,使各县通过自己的资源自给自足,不再同大工业和城市发展争夺能源。”
 
李振中也指出,如果能解决村镇一级的能源自给供应,将为我国的工业和城市省下大量能源。
 
据秦伟透露,我国县及以下地区的能源消费总量占全国的1/4,“这1/4如果能够自给自足,我国的能源结构将会发生很大变化,能源安全问题也能得到极大缓解,所以我们非常重视这方面的工作,希望能为绿色能源县的发展起到保驾护航的作用”。
 
农安县是工程热物理所主持的第一个能源发展规划,紧随其后,将为黑龙江桦南县、内蒙古杭锦旗县、吉林公主岭市等编写能源发展规划。
 
据悉,国家有关部门为绿色能源县项目提供了总额高达100亿元的补贴。
 
不过秦伟表示,国家补贴只起推动作用,下一步工作将主要靠市场机制、企业推进。秦伟说:“将来这些绿色能源示范县要吸引投资做分布式能源系统,必须是市场行为,否则仅仅靠政府补贴做不长。目前我们接触的企业对此很感兴趣,因为这确实是一个发展方向。”
 
实际上,除了1/4的农村市场,目前,北京、上海、广州等城市已建起了分布式能源示范点。在广州大学城,通过能源的梯级利用,分布式能源站的综合能源利用效率达到了78%,余热锅炉排烟温度也由140℃降至90℃左右,环境影响大为降低。
 
一方面地方有兴趣,一方面企业积极性高,但尽管如此,分布式能源在我国并没有大范围铺开,现有的一些示范点也几乎都是“孤岛式”运行,并没有并入电网。
 
有关专家向记者解释道,技术国产化率低和并网难题是阻碍分布式能源在我国推广的主要原因。
 
体制难变
 
“现在各行各业都重视起来了,但是我们的技术还不足以支撑国家发展的需求。”秦伟告诉记者,对于分布式能源发展所需的一些关键技术,我国目前并不能完全国产化。
 
据介绍,工程热物理所正在研究一些发展分布式能源所需的关键技术,如微/小型燃气轮机、太阳能热发电、风力发电和蓄能以及分布式能源系统集成技术等。而在绿色能源县的建设中,中科院的很多先进技术将有望发挥作用。
 
不过,分布式能源发展面临的瓶颈是并网的问题。秦伟认为:“我们为绿色能源县规划的这些可再生能源项目肯定要上网才能充分发挥作用。如果只是孤岛式运行分布式供能发展将会受很大的限制。但现在还没有这方面的政策。”
 
秦伟说自己虽然是“分布式能源应用的鼓吹者”,但也认为中国能源系统的主流还是大电网,而分布式供能只是一种补充。
 
毋庸置疑,如果小型的可再生能源发电上网,肯定会对电网有一定的冲击。“但是从技术上是可以解决的,我认为从政策层面还需要进一步突破。”秦伟说。
 
和诸多关注分布式能源的热心人士一样,秦伟再次提到了北京南站的并网问题,“北京南站就是一个分布式能源系统,但也是由于上网受限,至今仍然是一个孤立的系统。”
 
秦伟指出,发展阻力在于体制方面的障碍,最主要的就是电力行业的垄断。
 
据介绍,分布式能源在国外的投资多元化,家庭主妇都能投资。如在自家屋顶上安装太阳能电池板或者风机,所发电量除了供自己用,还可以卖给电网,因此被欧洲国家使用广泛,很多家庭主妇甚至通过这种方式赚钱。
 
“我国这种现象就不行,这种多元的投资意味着不用电网公司的电了,就打破了电网公司的垄断。这就是体制障碍。”秦伟说。
 
值得注意的是,目前国家正从各个层面推动分布式能源的发展。
 
2010年4月,国家能源局下发了《国家能源局关于对〈发展天然气分布式能源的指导意见〉征求意见的函》,明确提出分布式能源系统发展的具体目标。
 
而就在不久前,国家能源局新能源司委托工程热物理所编写了一个《分布式电源管理办法》报告,已经向相关各方面征求过意见,可能很快就会发布。这其中就对分布式电源的建设、管理、入网、价格、计量等方方面面作了比较详细的规定,试图通过这些办法推动我国在分布式能源方面的发展。
 
不过秦伟透露,《管理办法》中对电价等问题相对还较为模糊,只是给出了定价原则。
 
“阻力还是很大的。”秦伟说,需要国家出台相应政策,对由于分布式发展给电力企业带来的经济损失予以补偿,希望国家有相关措施让电力行业能尽快接受分布式能源系统。
 
“但无论其是否接受,分布式能源在中国肯定是要发展的。”秦伟说,从目前的市场情况来看,尽管还没有政策,市场已经启动了。
 
《科学时报》 (2011-04-11 B1 低碳能源周刊)
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