白雪公主城堡里的暖爐、米奇小屋夏季吹出的涼風(fēng)、過山車需要的壓縮空氣……上海迪士尼樂園使用的這些“能量”來自于天然氣分布式冷熱電聯(lián)供技術(shù)，是全球首座應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的迪士尼樂園。
來自上海迪士尼的綠色實(shí)踐是我國分布式能源浪潮中的一個(gè)成功樣板。近年來，我國大力推進(jìn)低碳節(jié)能，越來越多分布式能源綜合利用項(xiàng)目落地。雖然仍存在一定的制約因素，但隨著技術(shù)不斷進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)逐漸成熟，未來潛力巨大。
來自上海迪士尼的綠色節(jié)能樣板
上海國際旅游度假區(qū)分布式能源中心是上海迪士尼樂園的“能源站”。這個(gè)大約兩萬平方米的四方建筑與樂園只有一條馬路之隔。這里配置了五臺(tái)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組和五臺(tái)煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組。通過管網(wǎng)系統(tǒng)和電纜，能源中心向樂園提供冷、熱、電、生活熱水、壓縮空氣等多種能量。2016年該能源中心發(fā)電量超過8000萬千瓦時(shí)。今年以來，發(fā)電量已超過6000多萬千瓦時(shí)，預(yù)計(jì)全年發(fā)電量超過1.2億千瓦時(shí)。
走進(jìn)能源中心內(nèi)部，銀色和黑色管道錯(cuò)落有致，機(jī)器設(shè)備幾乎纖塵不染。上海國際旅游度假區(qū)新能源公司工程師鄭建輝介紹說，這里的天然氣發(fā)電采用美國GE公司燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組，發(fā)電效率可達(dá)45.4%。煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組由我國企業(yè)雙良節(jié)能系統(tǒng)股份有限公司研制，該設(shè)備可以將發(fā)電機(jī)組排放的高溫?zé)煔夂透邷乩鋮s水進(jìn)行有效利用，為整個(gè)樂園區(qū)供冷、供熱，將能源利用率再提高40.5%，實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用和高效利用。目前，該分布式能源中心項(xiàng)目整體能源綜合利用率可達(dá)到85.9%。
雙良公司溴冷機(jī)事業(yè)部高級(jí)工程師張長江說，為上海迪士尼樂園提供冷熱能量供給的煙氣熱水型溴化鋰機(jī)組是高效環(huán)保型大溫差機(jī)組，與燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組一對(duì)一配置。制冷運(yùn)行時(shí)可將冷水溫度從15.6攝氏度降溫到6攝氏度，供熱運(yùn)行時(shí)可將熱水從65.5攝氏度升溫到90攝氏度。
分布式能源中心同時(shí)還配置了兩只大型儲(chǔ)存罐，用以儲(chǔ)蓄能量，調(diào)節(jié)用能波峰波谷。在夜間運(yùn)行時(shí)，分布式供能系統(tǒng)制取的冷水、熱水存儲(chǔ)到儲(chǔ)水罐，到白天向迪士尼樂園供冷、供熱，這大幅度提高了分布式供能系統(tǒng)運(yùn)行小時(shí)數(shù)，提高了綠色能源利用率。
這個(gè)服務(wù)于上海迪士尼樂園的“能源站”已成為中國清潔高效利用能源的低碳節(jié)能樣板，并獲得了由中國能源研究會(huì)、中國可再生能源學(xué)會(huì)等聯(lián)合授予的“中國分布式能源優(yōu)秀項(xiàng)目特等獎(jiǎng)”。通過天然氣清潔能源的高效梯級(jí)利用，該項(xiàng)目既滿足了上海國際旅游度假區(qū)核心區(qū)域內(nèi)所有能源需求，每年還可以節(jié)省21883.08噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳量75541.87噸，相當(dāng)于每年少砍伐木材四萬噸。
分布式能源應(yīng)用提速
今年以來，多地紛紛規(guī)劃建設(shè)天然氣分布式能源項(xiàng)目。7月11日四川印發(fā)加強(qiáng)天然氣分布式能源項(xiàng)目管理指導(dǎo)意見，提出要著力推進(jìn)樓宇式天然氣分布式能源項(xiàng)目建設(shè)，有序推進(jìn)區(qū)域式天然氣分布式能源項(xiàng)目建設(shè)。重慶市發(fā)展和改革委員會(huì)核準(zhǔn)了重慶騏福能源有限公司天然氣分布式能源項(xiàng)目。
7月13日，重慶市發(fā)展和改革委員會(huì)核準(zhǔn)了重慶騏福能源有限公司天然氣分布式能源項(xiàng)目。此前的6月30日，安徽首個(gè)工業(yè)企業(yè)天然氣分布式能源項(xiàng)目落戶淮南。6月27日，中新廣州知識(shí)城迎來首個(gè)天然氣分布式能源站。
這只是一個(gè)開始。在《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》基礎(chǔ)上，7月4日國家發(fā)改委等13個(gè)部門聯(lián)合下發(fā)的《加快推進(jìn)天然氣利用的意見》進(jìn)一步明確提出，要大力發(fā)展天然氣分布式能源。在大中城市具有冷熱電需求的能源負(fù)荷中心、產(chǎn)業(yè)和物流園區(qū)、旅游服務(wù)區(qū)、商業(yè)中心、交通樞紐、醫(yī)院、學(xué)校等推廣天然氣分布式能源示范項(xiàng)目，探索互聯(lián)網(wǎng)+能源智能微網(wǎng)等新模式，實(shí)現(xiàn)多能協(xié)同供應(yīng)和能源綜合梯級(jí)利用。在管網(wǎng)未覆蓋區(qū)域開展以LNG為氣源的分布式能源應(yīng)用試點(diǎn)。
據(jù)了解，天然氣是清潔高效的能源，但傳統(tǒng)天然氣發(fā)電利用效率只有40%左右，而天然氣冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)可以將能源利用率提高到80%以上。“天然氣分布式冷熱電三聯(lián)產(chǎn)擁有使用效率高、靠近需求負(fù)荷中心、清潔環(huán)保、成本較低等優(yōu)勢(shì)，也符合國家政策對(duì)于清潔能源取暖的要求。我們堅(jiān)定看好天然氣分布式的能源發(fā)展?！睎|方證券分析師盧日鑫稱。
中國城市燃?xì)鈪f(xié)會(huì)分布式能源專業(yè)委員會(huì)秘書長黃薇曾預(yù)測，“十三五”時(shí)期天然氣分布式能源將迎來快速發(fā)展，到2020年裝機(jī)量有望達(dá)到2700萬千瓦。
除了這種天然氣分布式能源，目前還興起了一大批光伏分布式能源。上海市能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃提出，積極推進(jìn)太陽能利用多元化、創(chuàng)新化發(fā)展，重點(diǎn)依托工商業(yè)建筑、公共建筑屋頂、產(chǎn)業(yè)園區(qū)實(shí)施分布式光伏發(fā)電工程。
5月25日，上海最大的單體屋頂分布式光伏項(xiàng)目青浦協(xié)鑫喃嶸電站并網(wǎng)。青浦協(xié)鑫喃嶸電站位于上海市青浦區(qū)，是協(xié)鑫新能源于今年并網(wǎng)的首個(gè)分布式光伏項(xiàng)目，總裝機(jī)容量約6兆瓦，年發(fā)電量約680萬千瓦時(shí)，使用壽命25年。
該電站在海水漁業(yè)養(yǎng)殖基地上建設(shè)了10個(gè)大棚支架，棚頂建設(shè)光伏電站后，所發(fā)綠色電力供給業(yè)主使用，滿足了陸地海水漁業(yè)養(yǎng)殖中溫度控制、循環(huán)水等方面的龐大電力需求，能有效降低業(yè)主的用電成本。相比于火力發(fā)電，青浦協(xié)鑫喃嶸電站在整個(gè)生命周期內(nèi)可減排二氧化碳約17.2萬噸，二氧化硫約5200噸。
協(xié)鑫新能源上海分公司總經(jīng)理唐軍介紹，協(xié)鑫新能源從光伏電站設(shè)計(jì)、建筑等方面入手，提升屋頂利用率，“在48800平方米的大棚頂達(dá)到現(xiàn)有的裝機(jī)容量，比普通屋頂分布式光伏站提高了33%”。
在政策和資本的助推下，“十三五”期間，我國分布式光伏項(xiàng)目將全面開花，進(jìn)入加速發(fā)展的快車道。國家能源局發(fā)布的太陽能利用“十三五”意見稿中明確提出，全面推動(dòng)分布式光伏發(fā)電。重點(diǎn)發(fā)展以大型工業(yè)園區(qū)、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、公共設(shè)施、居民住宅等為主要依托的屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，充分利用具備條件的農(nóng)業(yè)設(shè)施、閑置場地等擴(kuò)大利用規(guī)模，逐步推廣光伏建筑一體化工程。到2020年，累計(jì)分布式光伏發(fā)電裝機(jī)規(guī)模7000萬千瓦。
國際市場研究機(jī)構(gòu)MarketsandMarkets最新發(fā)布的報(bào)告顯示，到2022年，全球分布式能源資源管理系統(tǒng)市場收益將達(dá)到6.036億美元，期間年復(fù)合增率高達(dá)15.7%。
諸多制約因素待破除
分布式能源應(yīng)用提速，無疑將有助于提高能源利用率、改善能源格局乃至改善環(huán)境。我國“十三五”規(guī)劃明確提出，2020年全國單位GDP能耗比2015年下降15%、單位GDP二氧化碳排放下降17%。在2016年，全國單位GDP能耗下降5.0%，單位GDP二氧化碳排放下降6.6%，達(dá)到了“十三五”的年度進(jìn)度要求。
國家發(fā)展和改革委員會(huì)能源研究所研究員周大地說，中國提出于2030年左右達(dá)到碳排放峰值的目標(biāo)。隨著低碳節(jié)能技術(shù)不斷推廣，預(yù)計(jì)中國可以在2025年以前，甚至提早到2022年左右實(shí)現(xiàn)二氧化碳達(dá)峰。
但是，不容忽視的是，分布式能源利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍受到諸多因素限制。張長江指出，目前做三聯(lián)供的發(fā)電機(jī)這一核心設(shè)備都是進(jìn)口的，就會(huì)導(dǎo)致投入高、建設(shè)周期長(至少半年以上)以及維保費(fèi)用高。國家也有政策引導(dǎo)國內(nèi)企業(yè)做相關(guān)研發(fā)，但目前在發(fā)電效率、性能、單機(jī)容量方面沒有辦法和國外的品牌競爭。
為了緩解西北地區(qū)集中式光伏電站扎堆的消納壓力，我國光伏分布式能源市場主要布局在東部和中部地區(qū)。而這些地區(qū)土地資源稀缺、光照條件較差為光伏發(fā)電市場化推廣增加了難度。
不過，隨著我國產(chǎn)業(yè)逐漸成熟、技術(shù)創(chuàng)新升級(jí)優(yōu)化，發(fā)電成本不斷降低，推動(dòng)著分布式能源項(xiàng)目突破藩籬，乘風(fēng)破浪揚(yáng)帆遠(yuǎn)航。
天合光能董事長高紀(jì)凡說，過去十年間，太陽能發(fā)電成本降到了以前的1/8，未來將進(jìn)一步降到令人難以想象的低成本。目前，在拉美、歐洲部分地區(qū)，太陽能發(fā)電已經(jīng)實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)，甚至比煤電更有競爭力。我國的光伏平價(jià)電力時(shí)代也即將來臨。
