浅议燃气冷热电联供发展的必然性
摘要：分布式发电除了输出电能以外，还产生了大量可利用的高温余热。冷热电联供便是将这些余热重新利用以供其他需求，实现能源的梯级利用，综合能源利用效率在70%以上。而天然气作为优质、高效、稳定、安全和低污染的清洁能源不断被用户所青睐，其他能源难以相比。本文将从国家政策、能源供應、环境保护、综合效率等方面浅议燃气冷热电联供发展的必然性。
关键词：天然气；分布式发电；冷热电联供；能源梯级利用；效率
与传统的集中式供能方式相比，天然气分布式能源发电具有能效高、清洁环保、安全性好、削峰填谷、减少变电线损、经济效益好、并可实现能源的梯级利用等优点，因此在国际上，天然气分布式能源发展迅速，但在我国，天然气分布式能源尚处于起步阶段。随着城市大气环境污染问题的日益突出，调整能源结构、改善大气环境、增加清洁能源（天然气）的使用量是必然的选择。
一、国家政策
热电联合生产比热与电分别生产能提高能源效率，各国均大力提倡并制定有关法律、法规、技术标准和优惠政策。
《能源发展“十三五”规划》中的要求
从国内能源发展趋势看，能源结构双重更替加快。“十三五”时期是我国实现非化石能源消费比重达到15%目标的决胜期，也是为2030年前后碳排放达到峰值奠定基础的关键期。煤炭消费比重将进一步降低，非化石能源和天然气消费比重将显著提高，我国主体能源由油气替代煤炭、非化石能源替代化石能源的双重更替进程将加快推进。到2020年非化石能源和天然气消费比重分别提高2.6和1.9个百分点，煤炭消费比重下降5.2个百分点，清洁化步伐不断加快。
《电力发展“十三五”规划》中的要求
有序发展天然气发电，大力推进分布式气电建设。充分发挥现有天然气电站调峰能力，推进天然气调峰电站建设。推广应用分布式气电，重点发展热电冷多联供。“十三五”期间，全国气电新增投产5000万千瓦，2020年达到1.1亿千瓦以上，其中热电冷多联供1500万千瓦。
二、能源供应
全球天然气资源充足，将在未来能源体系中扮演更重要角色。全球天然气资源可开采200多年，常规天然气与非常规气大体各占一半。已探明天然气可开采50多年，每年新增探明储量大于消费量，预计到2035年天然气将成为全球第一大能源。
我国天然气资源供应主要有三个来源：国内自产的天然气资源；通过建设LNG接收站从澳大利亚、尼日利亚等国家进口的LNG；通过天然气管道从俄罗斯、土库曼斯坦等中亚国家进口的天然气。
LNG项目能够有效解决目前我国天然气输送能力不足的问题。中投顾问发布的《2017-2021年中国液化天然气（LNG）行业投资分析及前景预测报告》资料显示，当前国内超过80%的天然气都是通过管道进行输送的，但是我国的管道建设速度滞后，管道历程不足，不能满足天然气输送要求。而LNG则可以通过铁路、公路及轮船运输，供气灵活，辐射范围广。在此情况下，能够大量节约储运空间和成本的LNG无疑成为优先选择。
国内LNG消费的重点区域集中在沿海及中部地区，如广东、福建、浙江、江苏、安徽、河南、湖南、江西等地。前边所述的大型进口LNG接收站项目建成后将最终形成一个沿海LNG接收站与输送网络。
我国天然气资源供应保持稳定增长态势。2017年1-4月，我国液化天然气进口量排名前五大市场为澳大利亚、卡塔尔、马来西亚、印度尼西亚、巴布亚新几内亚。其中，进口量最多的是澳大利亚，比上年同期增长33.6%。由于我国目前在建的几条天然气管线尚未完全竣工通气，当前我国天然气来源还主要依靠国内开采的天然气资源和通过东南沿海地IXLNG接收站进口的天然气。
国内天然气供应具有很大潜力，天然气进口能力大幅提升。到2020年和2030年天然气产量分别为27004L方和47004g方。从国外进口来看，2020年前后管道气进口能力可达1350亿～1650亿方，LNG的进口量可达6504g方左右。
因此，天然气能源的供应能力不是制约天然气发展的关键因素。
三、环境保护
天然气作为清洁能源，目前已经广泛应用于全国各行各业，天然气的用途主要为天然气发电、天然气化工工业、城镇燃气事业、天然气汽车、轮船等。大家最为了解的为民用天然气，天然气锅炉等。
燃气冷热电分布式能源系统环境性能好，采用天然气做燃料，减少有害物的排放总量，由于实现了优质能源梯级合理利用，SO2和固体废弃物排放几乎为零，温室气体、C02减少50%以上，NOx减少80%，总悬浮颗粒物减少95%，具有明显的减排效果。同时燃气冷热电分布式能源系统可以采用脱氮，脱二氧化碳及其他辅助减排技术，大大减少了有害气体排放，达到更好的环境保护效益。
由于燃气冷热电分布式能源摒弃了大容量远距离高压输电线的建设，由此不仅减少了高压输电线的电磁污染，而且减少了高压输电线的线路走廊和相应的土地占用，减少了对线路下树木的砍伐，使得占地面积全部被省略，实现了绿色经济。
燃气冷热电分布式能源动力设备本身，如燃气轮机、锅炉（换热器）等可达到较高的污染排放控制，比常规的分产能源供应设施更加环保。燃气冷热电分布式能源应用范围不断扩大，包括工业、商业、公用建筑及居民住宅，减排比例不断提高，特别是建筑领域出现了绿色建筑和未来的“零能耗建筑”。
天然气是一种绿色环保、经济实惠、安全可靠，能够改善居民生活、改善空气质量的一种清洁能源，能为中国的经济发展提供新的动力。
四、综合效率
热电联合生产比热与电分别生产能提高能源效率，21世纪以来，工业发达国家已从热电联产发展到冷、热、电联产，把能源利用率提高至更高的水平。我国电力工业2011年的电厂热效率才41.34%，而燃煤热电厂的热效率在45%以上，有的热电联产达60%～70%，而如能建设燃气分布式能源，实现科学用能和能源梯级利用，能源综合利用效率可达70%～90%，节能率达到20%～40%，是在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式，符合节能环保和建设节约型社会的要求。
五、结论
我国天然气发展、智能电网建设，使燃气冷热电分布式能源在我国已具备大规模发展的条件。我国面临着大力发展燃气冷热电分布式能源、快速提高能效和改善环境的极好机遇。因此，创造中国特色的分布式能源发展道路，推动燃气冷热电分布式能源的发展，将为我国能源结构调整带来一次重大的变革，具有重要的现实意义和战略意义。