國家發(fā)展改革委能源研究所楊晶、高虎
我國分布式能源已迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇。一是經(jīng)濟(jì)新動能帶來了新的能源需求,商業(yè)和服務(wù)業(yè)需要更分散的能源供應(yīng),重工業(yè)代表的傳統(tǒng)大型集中式負(fù)荷比重不斷降低,而以辦公和小型工業(yè)為代表的分布式負(fù)荷比重不斷提高;二是新技術(shù)新模式為分布式能源發(fā)展提供了無限可能,大數(shù)據(jù)和共享經(jīng)濟(jì)使能源“產(chǎn)消者”從概念走向現(xiàn)實,能源系統(tǒng)正在被重塑。因此,分布式能源不但是解決區(qū)域環(huán)境污染、構(gòu)建現(xiàn)代智慧城市的主要途徑之一,而且其帶來的商機(jī)正成為能源企業(yè)從能源商品提供者向綜合能源服務(wù)商轉(zhuǎn)變的重要抓手。盡管我國早在本世紀(jì)初就開始鼓勵分布式天然氣發(fā)展,但是現(xiàn)實進(jìn)展遠(yuǎn)不及預(yù)期。本文基于實地調(diào)研,對十余年來分布式天然氣發(fā)展存在的問題進(jìn)行深入剖析,提出政策建議。
一、分布式天然氣到底是微不足道?還是不可或缺?
分布式天然氣(或稱天然氣分布式)是指利用天然氣為燃料,通過冷熱電三聯(lián)供等方式實現(xiàn)能源梯級利用,在負(fù)荷中心就近實現(xiàn)能源供應(yīng)的現(xiàn)代能源供應(yīng)方式。分布式天然氣具有五大優(yōu)勢,在我國能源系統(tǒng)中扮演著越來越不可或缺的重要作用。
01應(yīng)用場景多、供能種類多、服務(wù)品質(zhì)高
對工業(yè)和商業(yè)用戶,可同時供應(yīng)冷、熱、電、蒸汽、壓縮空氣等多種能源,為用戶提供系統(tǒng)解決方案,供能規(guī)模大、穩(wěn)定、連續(xù)、能量密度高。我國分布式天然氣主要用于工業(yè)園區(qū)、綜合商業(yè)體、數(shù)據(jù)中心、學(xué)校和辦公樓、交通樞紐等,樓宇型和區(qū)域型各占一半。據(jù)國家能源局不完全統(tǒng)計,截至2015年底我國已建天然氣分布式項目約121個,總裝機(jī)約140萬千瓦。居民也可采用小型分布式天然氣系統(tǒng)。例如,日本已實現(xiàn)商業(yè)推廣的ENE-FARM住宅用燃料電池系統(tǒng),利用天然氣制氫及燃料電池來提供電力和熱水,目前推廣超過11萬臺。
02安全可靠、與大電網(wǎng)互相支撐
分布式天然氣供能系統(tǒng)因具有備用電源功能,可滿足醫(yī)院、機(jī)場等重要用戶的不間斷供能需要。同時,有利于減少大電網(wǎng)的備用要求,削減高峰負(fù)荷。如能與大電網(wǎng)協(xié)調(diào)工作,將有利于改善供電系統(tǒng)的整體安全性。
03節(jié)能高效、清潔低碳
分布式天然氣綜合能源效率高達(dá)75%~90%,且避免了電力的遠(yuǎn)距離輸配損失。天然氣是清潔能源,是解決區(qū)域空氣污染的主要途徑之一,尤其東部地區(qū),能源需求密集、負(fù)荷高、污染重,禁煤后本地能源穩(wěn)定供應(yīng)不足,外部能源調(diào)入也存在很多問題。天然氣分布式產(chǎn)生的常規(guī)污染物和碳排放低,滿足環(huán)保要求的同時能夠提供穩(wěn)定的本地能源供應(yīng)。
04“雙重”削峰填谷,實現(xiàn)電網(wǎng)和燃?xì)夤芫W(wǎng)的峰谷互補(bǔ)、互相支持
我國夏季通常是用電高峰,同時又是天然氣消費淡季,利用天然氣分布式可有效減少夏季電空調(diào)負(fù)荷,起到電力削峰作用。在日本,家用ENE-FARM利用天然氣制氫系統(tǒng)供電供熱,削減了電網(wǎng)高峰負(fù)荷,同時大大節(jié)省了用戶的能源支出。
05分布式是我國天然氣利用最佳方式之一
從我國能源資源優(yōu)化利用的角度來看,無論是當(dāng)前還是中遠(yuǎn)期,非常規(guī)天然氣產(chǎn)量實現(xiàn)大規(guī)模突破存在較大不確定性,國內(nèi)天然氣總體供應(yīng)能力相對有限,難以滿足需求快速增長。同時進(jìn)口資源價格較高,天然氣在我國十分“金貴”。因此“好鋼用在刀刃上”,分布式項目可充分挖掘天然氣資源潛力,“吃干榨凈”,使其發(fā)揮出最大作用。
二、為什么分布式天然氣有物理效率卻沒經(jīng)濟(jì)效益?
自本世紀(jì)初起步,我國分布式天然氣發(fā)展一波三折,經(jīng)歷了初期摸索、政策推進(jìn)、遇阻徘徊的過程。“十三五”以來,從政策到實踐都到了關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點。分布式天然氣發(fā)展的瓶頸是經(jīng)濟(jì)性,但這只是表象,深層次的原因非常復(fù)雜。
01認(rèn)識不到位,分布式本是“私人訂制”
與常規(guī)發(fā)電廠不同,分布式天然氣裝機(jī)規(guī)模相對較小,造成單位能源的供應(yīng)成本高,這是由為用戶量身訂制的屬性所決定的,符合經(jīng)濟(jì)規(guī)律。高成本對應(yīng)高品質(zhì),分布式天然氣可以一次性提供多種能源形式和綜合能源服務(wù),其經(jīng)濟(jì)性、可靠性、靈活性均優(yōu)于向市場分別單獨購買熱力、電力和其他能源品種。因此,高品質(zhì)能源服務(wù)適用于具有特定需求且價格承受力強(qiáng)的用戶,是能源消費升級的表現(xiàn)。
02政策環(huán)境有待改善
國家對分布式天然氣給出了指導(dǎo)性意見,具體推進(jìn)政策由地方政府根據(jù)情況制定。部分地區(qū)針對分布式天然氣項目的主管部門尚不明確,是發(fā)展改革委還是住建委,是歸口電力還是燃?xì)猓?zé)任尚未完全落實。項目審批過程中,分布式天然氣沒有單列,而是參照火電或熱電聯(lián)產(chǎn)確定,但近年來受到天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)項目暫停影響,分布式天然氣投資核準(zhǔn)備案工作也沒有了參考依據(jù)。當(dāng)前這種政策環(huán)境,使得企業(yè)既難以做出合理預(yù)期和投資決策,又在實施過程中無所適從,項目難以落地。
03技術(shù)難、投資大、成本高
一是項目設(shè)計難,制約后期收益。天然氣分布式需“量體裁衣”,設(shè)計難度大,項目之間不容易復(fù)制和借鑒,市場上具有經(jīng)驗和能力的設(shè)計單位比較少,行業(yè)的學(xué)習(xí)曲線下降緩慢。設(shè)計缺陷造成投資過高、運行時負(fù)荷匹配困難,進(jìn)而收益達(dá)不到預(yù)期。很多項目由于設(shè)計不當(dāng),實際運行時間低于2500小時/年,綜合能源效率不到75%,難以發(fā)揮分布式的優(yōu)勢。
二是設(shè)備購置和維護(hù)成本高。在核心動力設(shè)備、脫硝設(shè)備、備品備件等方面,國產(chǎn)設(shè)備可靠性和壽命均與國外品牌有較大差距,因此當(dāng)前項目中大約90%以上的設(shè)備要依賴進(jìn)口。進(jìn)口設(shè)備造價和運維成本高。據(jù)調(diào)研,上海區(qū)域型項目單位造價高達(dá)1.6~2.4萬元/千瓦。浦東機(jī)場供能項目年維修費約占年運行成本8%,維護(hù)成本高達(dá)0.125元/千瓦時。進(jìn)口設(shè)備供貨周期長,一般要半年,大修期要半年或更長,難以滿足建設(shè)或運營進(jìn)度要求。
三是燃料成本高。與煤炭相比,天然氣終端價格水平較高,且冬季供需矛盾突出進(jìn)一步推漲氣價。與電能替代相比,部分分布式天然氣項目也缺乏成本優(yōu)勢。
四是投資回收期長。通常項目設(shè)計需要2~3年,投產(chǎn)達(dá)產(chǎn)又要幾年,投資回收期至少8~10年。尤其對于新建項目,一般要求分布式供能項目提前于用能項目投產(chǎn),而在用能項目達(dá)產(chǎn)前往往又有幾年甚至更長的負(fù)荷培育期,投資回收較慢。
04邊際收益難以提高
分布式天然氣的運行方式包括獨立運行、并網(wǎng)不上網(wǎng)、自發(fā)自用余電上網(wǎng)、全部上網(wǎng)等四種。受各種因素制約,完美的負(fù)荷匹配很難實現(xiàn),必然面臨“余電上網(wǎng)”問題。作為邊際性收入的售電部分成為決定項目經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵。
一是應(yīng)認(rèn)識到分布式天然氣只有以獨立運行或并網(wǎng)不上網(wǎng)為目標(biāo),通過改善項目設(shè)計、最大程度實現(xiàn)負(fù)荷匹配,將邊際性收益留在項目內(nèi)部,才是提高經(jīng)濟(jì)性的首選方案。
二是售電作為補(bǔ)充性收益,面臨復(fù)雜的利益沖突和體制障礙。分布式不宜作為調(diào)峰電源,不應(yīng)該享受與調(diào)峰氣電同等的電價待遇,不適用于兩部制電價,因此分布式天然氣應(yīng)單獨考慮。近兩年隨著電力行業(yè)體制改革的深入推進(jìn),啟動了分布式發(fā)電市場化交易試點,開展“隔墻售電”,可采取電力用戶直接交易、電網(wǎng)企業(yè)代售電以及電網(wǎng)企業(yè)收購電等三種方式,尤其鼓勵分布式發(fā)電項目在繳納“過網(wǎng)費”后向用戶直接售電。但當(dāng)前如何合理確定“過網(wǎng)費”成為政策落實的難點,成為分布式與電網(wǎng)利益博弈的關(guān)鍵。在第二輪輸配電價成本監(jiān)審和增量配電網(wǎng)改革的同步推進(jìn)下,“過網(wǎng)費”的難題有望逐步解決。
05環(huán)境收益短期內(nèi)難以兌現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)價值
分布式天然氣有利于區(qū)域環(huán)境治理和減少碳排放,但這些社會效益短期內(nèi)難以兌現(xiàn)為項目的經(jīng)濟(jì)價值,而是成為了企業(yè)長期可持續(xù)發(fā)展的無形資產(chǎn)。例如,上海迪士尼旅游度假區(qū)采用分布式能源站為園區(qū)提供冷、熱、電、壓縮空氣,每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約2萬噸,減少二氧化碳排放約7.5萬噸,在節(jié)約成本的同時踐行了綠色發(fā)展理念,是維護(hù)品牌形象的重要舉措。
三、分布式天然氣發(fā)展要定準(zhǔn)位、走對路
01分布式天然氣發(fā)展要定準(zhǔn)位
從宏觀層面看,分布式天然氣是我國能源系統(tǒng)中體量較小但不可或缺的組成,未來是建設(shè)智慧城市、實現(xiàn)城市能源轉(zhuǎn)型和環(huán)境治理的主要途徑之一。作為綜合能源服務(wù)的表現(xiàn)方式,也是能源企業(yè)發(fā)展的新增長點。
從項目層面看,分布式天然氣難以追求規(guī)模效益,應(yīng)力爭“小而美”,只有嚴(yán)格控制規(guī)模、以熱定電,才能為提高經(jīng)濟(jì)性奠定基礎(chǔ)。考慮到我國電網(wǎng)建設(shè)已比較完善,分布式天然氣項目要定位為“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”,其既無法承擔(dān)電網(wǎng)的調(diào)峰作用,也不應(yīng)過度增加電網(wǎng)的波動性。分布式天然氣與大電網(wǎng)要建立相對獨立運行、合作共贏的關(guān)系。
02分布式天然氣發(fā)展要走對路
從宏觀層面來看,一是加強(qiáng)頂層設(shè)計。國家層面繼續(xù)鼓勵、指導(dǎo)、推行分布式天然氣發(fā)展,從區(qū)域環(huán)境治理和減少煤炭使用、推進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)和智慧能源建設(shè)、深度節(jié)能和合同能源管理等多角度出發(fā),做出系統(tǒng)性的考慮和安排。要結(jié)合能源規(guī)劃、城市規(guī)劃,完善分布式天然氣發(fā)展規(guī)劃,出臺相關(guān)指導(dǎo)意見,研究制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
二是深入推進(jìn)電力和天然氣體制改革。持續(xù)推進(jìn)電力體制改革,盡快明確“過網(wǎng)費”制定方法,推動分布式發(fā)電市場化交易政策落地,有效改善分布式天然氣的邊際收益。同時,通過加快天然氣全產(chǎn)業(yè)鏈改革降低氣源價格。大刀闊斧實現(xiàn)天然氣礦業(yè)權(quán)改革突破,在勘探開發(fā)環(huán)節(jié)引入多主體,提高市場配置資源效率,大幅增加國內(nèi)天然氣產(chǎn)量,有效降低生產(chǎn)成本;進(jìn)一步推動天然氣管網(wǎng)獨立運行,落實管網(wǎng)、LNG接收站等基礎(chǔ)設(shè)施向第三方準(zhǔn)入,推進(jìn)輸配環(huán)節(jié)成本監(jiān)審,有效降低天然氣輸配成本;完善天然氣價格形成機(jī)制,出臺可中斷氣價,逐步取消交叉補(bǔ)貼,降低工業(yè)用戶的終端氣價水平;加快天然氣交易中心建設(shè),形成反應(yīng)中國市場供需的基準(zhǔn)價格,引導(dǎo)降低進(jìn)口氣源價格。
三是推進(jìn)中國制造,提高裝備研發(fā)設(shè)計和制造能力。加大研發(fā)投入,突破小型/微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。同時密切關(guān)注國外制造商發(fā)展戰(zhàn)略動態(tài),可以考慮利用某些企業(yè)轉(zhuǎn)型和業(yè)務(wù)重組的契機(jī),采取收購并購的方式獲得相關(guān)技術(shù)。
從項目執(zhí)行層面來看,一是明確歸口管理部門,對分布式天然氣項目單獨管理。分布式天然氣項目涉及電力、熱力、燃?xì)狻⒆〗āh(huán)保等多個部門,項目管理和實施難度較大。應(yīng)建立多部門協(xié)調(diào)工作機(jī)制,明確牽頭單位和管理單位,將管理和監(jiān)管職責(zé)落實到位。對分布式天然氣項目投資核準(zhǔn)備案工作,不宜再繼續(xù)參照火電或熱電聯(lián)產(chǎn)相關(guān)規(guī)定,應(yīng)予以單列,出臺單獨的工作細(xì)則。
二是完善系統(tǒng)性的扶持政策,并保持政策連貫性和穩(wěn)定性,為項目提供良好的政策預(yù)期。建立以市場化為導(dǎo)向的扶持政策體系,編制項目運行規(guī)范、建立標(biāo)準(zhǔn)體系、加強(qiáng)宣傳和培訓(xùn)、開展項目第三方評估,采取評選和獎勵等激勵機(jī)制,引導(dǎo)行業(yè)良性發(fā)展。有財力的地方政府如果采取補(bǔ)貼措施,補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)要鼓勵先進(jìn)、注重示范效應(yīng),向利用小時數(shù)高的項目傾斜,如,參考上海設(shè)立補(bǔ)貼最低門檻為每年利用超過2500小時,并根據(jù)項目生命周期分階段支付。
三是政策引導(dǎo)項目規(guī)模和建設(shè)進(jìn)度。限制分布式天然氣項目規(guī)模,建議參照上海經(jīng)驗控制在單機(jī)規(guī)模1萬千瓦以下,從源頭約束和引導(dǎo)項目,避免出現(xiàn)“大馬拉小車”及相關(guān)問題。同時,政策引導(dǎo)項目一次規(guī)劃、分步實施,降低項目設(shè)計和后期實施的不確定性風(fēng)險。
四是多措并舉深度優(yōu)化項目設(shè)計。一方面,要在項目前期充分論證,認(rèn)真分析用戶特點,準(zhǔn)確預(yù)測不同能源服務(wù)(熱、電、冷)的需求,嚴(yán)格執(zhí)行以熱定電,配置合理的裝機(jī)規(guī)模。充分發(fā)揮第三方機(jī)構(gòu)的咨詢和指導(dǎo)作用,如行業(yè)協(xié)會、設(shè)計單位等,加強(qiáng)行業(yè)經(jīng)驗交流和總結(jié)。另一方面,要納入更多新技術(shù)、新模式,提高項目經(jīng)濟(jì)性。比如,可考慮輔之以儲能設(shè)施(蓄熱罐、回收的動力電池、氫燃料電池等)、與分布式光伏等多能互補(bǔ)、配備電動車充電樁等,多方面增強(qiáng)項目的負(fù)荷匹配。又如,采用電力需求側(cè)管理、合同能源管理等方式,深度節(jié)能,增強(qiáng)項目收益能力。
原文首發(fā)于《電力決策與輿情參考》2019年5月17日第18、19期
責(zé)任編輯: 中國能源網(wǎng)