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http://www.nea.gov.cn/2012-02/10/c_131402922.htm

新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢研究報告

（研究單位：國電能源研究院）

本報告重點針對風(fēng)電、太陽能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、分布式能源發(fā)電和清潔煤發(fā)電等領(lǐng)域，從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的宏觀角度，對我國的新能源產(chǎn)業(yè)政策、發(fā)展現(xiàn)狀以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中存在的問題，特別是產(chǎn)能過剩問題，進行了深入分析，并展望了未來發(fā)展趨勢，給出政策建議。

一、風(fēng)電發(fā)展趨勢

（一）國家鼓勵政策將長期存在

我國已經(jīng)制定了2020年非化石能源占一次能源消費比重達到15%，以及單位GDP排放二氧化碳比2005年下降40%-45%的目標，只有加速能源結(jié)構(gòu)調(diào)整才能實現(xiàn)該目標，這為我國新能源產(chǎn)業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間。風(fēng)電作為新能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，對于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)節(jié)能減排意義重大，未來政策扶持力度可能還會有所提高。當前，我國已經(jīng)初步形成了較為完整的支持風(fēng)電發(fā)展的政策體系。今后，隨著風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)的進步以及相關(guān)配套政策、標準、體系的完善，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展將擁有更加廣闊的發(fā)展空間。

近年來清潔能源機制（CDM）項目迅速開發(fā)，目前獲得CDM的項目將多獲得政策補助5-8分/千瓦時，這有效地提高了風(fēng)電投資者的盈利空間和積極性，到2012年，如果CDM機制仍能延續(xù)生效，在一定程度上也會提高我國風(fēng)電投資的經(jīng)濟性，將對風(fēng)電發(fā)展起到有效的推動作用。

（二）風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展成為方向

我國風(fēng)能資源豐富并且分布集中，根據(jù)國家能源局制定的《新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（草案）》，到2020年，我國風(fēng)電裝機規(guī)模達到1.5億千瓦，并初步規(guī)劃了在甘肅、新疆、蒙東、蒙西、吉林、河北和江蘇沿海建設(shè)七大千萬千瓦級風(fēng)電基地。

根據(jù)國網(wǎng)《風(fēng)電消納能力研究方案》，甘肅風(fēng)電、新疆風(fēng)電除了在西北主網(wǎng)內(nèi)消納外，還需要與火電“打捆”后送到“三華”電網(wǎng)（華北-華中-華東特高壓同步電網(wǎng)）；內(nèi)蒙古風(fēng)電除了在當?shù)叵{一部分外，還須送到東北電網(wǎng)和“三華”電網(wǎng)消納；吉林風(fēng)電主要在東北電網(wǎng)消納；河北電網(wǎng)主要在華北電網(wǎng)消納；江蘇沿海風(fēng)電主要在華東電網(wǎng)內(nèi)消納。到2020年，在配套電網(wǎng)建成的條件下，七大基地可具備總裝機容量1.38億千瓦的潛力。由上可見，開發(fā)大風(fēng)電，融入大電網(wǎng)，實現(xiàn)風(fēng)電的規(guī)模化開發(fā)利用和遠距離大容量輸送，將是我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向。

（三）海上風(fēng)電進入快速發(fā)展軌道

從我國風(fēng)電規(guī)劃可以看到，未來陸上風(fēng)電將成為我國風(fēng)電發(fā)展的絕對主體，但從風(fēng)能資源稟賦來看，我國海上風(fēng)能資源同樣豐富，年利用小時更高，且基本不存在占地問題。由于海上風(fēng)電風(fēng)速較陸上風(fēng)電更高，風(fēng)切變更小，有穩(wěn)定的主導(dǎo)方向，機組運行會更穩(wěn)定，機組壽命更長。

是我國沿海省份工業(yè)發(fā)達，電能總消耗量大，我國陸上風(fēng)能資源主要在西部地區(qū)，遠離負荷中心，長距離輸電受到電網(wǎng)輸送能力與建設(shè)進度的制約。雖然海上風(fēng)電總的綜合投資比內(nèi)陸風(fēng)電的造價要高得多，但由于海上風(fēng)電靠近負荷中心，而且是清潔綠色能源，因此，開發(fā)海上風(fēng)電仍將是我國風(fēng)電發(fā)展的重要方向之一。

為了加快沿海地區(qū)大型風(fēng)電基地建設(shè)，國家能源局統(tǒng)一組織開展了沿海地區(qū)大型風(fēng)電基地建設(shè)前期工作，許多沿海省市已經(jīng)著手制定海上風(fēng)電規(guī)劃。表10為截至到2010年8月，已經(jīng)公布的部分沿海省市海上風(fēng)電規(guī)劃數(shù)據(jù)。

表1 部分沿海省份公布海上風(fēng)電規(guī)劃數(shù)據(jù)（萬千瓦）

我國分別于2007年和2010年建成了中海油綏中36-1風(fēng)電場和上海東海大橋海上風(fēng)電場。其中上海東海大橋海上風(fēng)電場共有34臺單機容量3MW的海上風(fēng)電機，總裝機容量達102MW。按照設(shè)計要求，年上網(wǎng)電量接近2.6億千瓦時。

2010年2月，國家能源局、國家海洋局聯(lián)合下發(fā)了《海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)管理暫行辦法》，規(guī)范海上風(fēng)電建設(shè)。

2010年5月，國家能源局啟動總計100萬千瓦的首輪海上風(fēng)電招標工作。

與此同時，我國還計劃在完成上海東海大橋海上風(fēng)電試點的基礎(chǔ)上，編制國家海上風(fēng)電發(fā)展計劃，積極推進海上風(fēng)電建設(shè)。

可以預(yù)期，隨著海上風(fēng)電機組關(guān)鍵技術(shù)的逐步攻克，隨著風(fēng)電機組建設(shè)和發(fā)電成本的持續(xù)下降，隨著隨著電網(wǎng)輸送能力與調(diào)節(jié)能力的不斷提高，沿海大型風(fēng)電基地的建設(shè)將會進入快速發(fā)展的軌道。

（四）風(fēng)電機組造價成本將持續(xù)下降

目前來看，我國風(fēng)電投資的資金回報率并不高，主要原因是由于我國風(fēng)電電價相對較低，而風(fēng)電設(shè)備及基本建設(shè)的綜合成本相對較高。目前從成本構(gòu)成來看，風(fēng)機成本可以占到風(fēng)電項目總成本的56%。因此，降低風(fēng)電設(shè)備價格是提高風(fēng)電投資效益的重要途徑。

2008年初，風(fēng)電機組的造價成本為每千瓦6200元。進入2009年，風(fēng)電機組的市場售價迅速走低，2009年底國產(chǎn)風(fēng)電機組市場價格已下降到每千瓦5000元以下。到了2010年3月，造價成本已經(jīng)降到了4750元/千瓦。根據(jù)最新市場數(shù)據(jù)，目前整機最低報價已接近4500元/千瓦，造價成本下降非常之快。

風(fēng)電整機價格下降的原因，一方面是國產(chǎn)化比例的提高和規(guī)?；?yīng)帶來的成本降低，另一方面則來自于風(fēng)電風(fēng)機制造行業(yè)的競爭。按照新技術(shù)擴散的一般規(guī)律，風(fēng)電規(guī)模擴張帶來的規(guī)模經(jīng)濟性和技術(shù)擴散效應(yīng)的綜合作用，風(fēng)電機組造價成本預(yù)計仍將持續(xù)下降。

（五）風(fēng)電上網(wǎng)電價將趨于穩(wěn)定

從2003年開始到2008年，我國共進行了5次風(fēng)電特許權(quán)招標，但特許權(quán)招標價格偏低，價格不穩(wěn)定，不能為市場提供清晰的價格信號。2009年7月，國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于完善風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)電價政策的通知》，按風(fēng)能資源狀況和工程建設(shè)條件，將全國分為四類風(fēng)能資源區(qū)，相應(yīng)制定風(fēng)電標桿上網(wǎng)電價。

此次標桿電價的確立，激勵風(fēng)電企業(yè)不斷降低投資成本和運營成本，有利于我國風(fēng)電行業(yè)長期發(fā)展。固定區(qū)域標桿價消除了招標定價的非理性波動，此項政策的出臺也被理解為我國風(fēng)電行業(yè)將進入成熟穩(wěn)定發(fā)展的新階段，陸上風(fēng)電上網(wǎng)電價從此將趨于穩(wěn)定。

對于海上風(fēng)電，目前四個海上風(fēng)電特許權(quán)項目中標電價較低, 和陸上最高風(fēng)電標桿電價0.61元相近（濱海、射陽、東臺、大豐四個項目的中標電價分別為0.7370元/千瓦時、0.7047元/千瓦時、0.6235元/千瓦時、0.6396元/千瓦時），并不能全面反映真實成本, 海上風(fēng)電建設(shè)與維護成本高,導(dǎo)致風(fēng)電場運營企業(yè)項目盈利能力弱,預(yù)計后續(xù)將通過更多的特許權(quán)項目詢價，最終會確定出一個理性的海上風(fēng)電標桿電價。

（六）風(fēng)機制造產(chǎn)業(yè)集聚度將進一步提高

2010年1月，國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于取消風(fēng)電工程項目采購設(shè)備國產(chǎn)率要求的通知》，文件取消了“風(fēng)電設(shè)備國產(chǎn)化率要達到70%以上”的規(guī)定。這一規(guī)定將使國內(nèi)風(fēng)機整機生產(chǎn)廠與國際先進技術(shù)廠家展開公平競爭，國內(nèi)風(fēng)機制造企業(yè)必須要進行行業(yè)整合，淘汰部分低端產(chǎn)能，然后與國外大型企業(yè)進行競爭，最終形成一批具有國際競爭力的大型風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)；2010年3月，工信部、國家發(fā)改委、國家能源局三部委公布了《風(fēng)電設(shè)備制造行業(yè)準入標準(征求意見稿)》，原則上不再核準或備案建設(shè)新的整機制造廠，這將進一步加速風(fēng)電整機制造行業(yè)的競爭和整合。可以判斷，在政策鼓勵下，風(fēng)電設(shè)備制造的優(yōu)勢企業(yè)將以市場為基礎(chǔ)推進兼并重組，淘汰落后產(chǎn)能，抑制低端產(chǎn)能過剩，進一步做大做強。

隨著風(fēng)電制造技術(shù)的日趨成熟和風(fēng)電整機產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大，風(fēng)電整機制造業(yè)對零部件的技術(shù)要求和市場需求不斷提高，加強整機和零部件企業(yè)深度協(xié)作有助于快速建立完備的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)體系。因而，對風(fēng)電設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)鏈進行縱向整合，不斷提升風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集聚度，將成為風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)獲得更多利潤和穩(wěn)定零部件供應(yīng)的有效途徑。

二、太陽能發(fā)展趨勢展望

（一）太陽能發(fā)電規(guī)?；瘧?yīng)用即將啟動

我國已經(jīng)在國際上承諾，到2020年非化石能源消費比重達到15%、單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%-45%，節(jié)能減排任務(wù)艱巨。太陽能發(fā)電作為實現(xiàn)這一目標的重要途徑，將成為國家重點支持的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。根據(jù)《新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》（草案），2020年太陽能光伏發(fā)電規(guī)模將達到2000萬千瓦，利用方式將以開闊地大型并網(wǎng)光伏電站和城市建筑并網(wǎng)光伏系統(tǒng)為主。

西北等地將成為太陽能發(fā)電的重點區(qū)域。根據(jù)規(guī)劃，我國將在西部沙漠、戈壁及無耕種價值的空閑土地，主要是西藏、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、青海、新疆、云南等重點地區(qū)，建設(shè)一批50-100兆瓦的風(fēng)光互補、水光互補的大型光伏電站。

（二）未來十年晶體硅主流地位不變

目前來看，晶體硅電池和非晶硅薄膜電池這兩種技術(shù)路線應(yīng)用前景最為廣闊。晶體硅電池在未來十年內(nèi)仍將保持主流地位；但隨著非/微晶硅技術(shù)的不斷成熟和成本持續(xù)下降，預(yù)計晶體硅電池將逐漸被非/微晶硅為主的薄膜電池取代。

（三）塔式、碟式有可能成為光熱發(fā)電主流技術(shù)

在光熱發(fā)電技術(shù)路線中，槽式為現(xiàn)階段主流，但塔式、碟式系統(tǒng)效率還有很大提升空間，成本也有下降的趨勢，隨著產(chǎn)業(yè)化的推進，這兩種技術(shù)有望成為光熱發(fā)電的主流技術(shù)。

（四）光伏發(fā)電系統(tǒng)成本將不斷下降

伴隨著技術(shù)進步、光伏電池轉(zhuǎn)換效率提升、使用壽命增加以及規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)，光伏發(fā)電系統(tǒng)初始投資逐漸降低。參照中科院電工所的有關(guān)數(shù)據(jù)，光伏發(fā)電初始投資將以每年10%的速度下降。如果光伏電池制造技術(shù)出現(xiàn)重要突破、材料成本大幅下降，度電成本有可能在2020年間接近常規(guī)火電的水平。

三、生物質(zhì)能發(fā)展趨勢

與傳統(tǒng)能源相比，生物質(zhì)能發(fā)電在利用農(nóng)林廢棄物、保護環(huán)境、應(yīng)對氣候變化等方面都具有積極的意義。國家發(fā)改委發(fā)布的《新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（草稿）》草案，提出到2010年，全國生物質(zhì)發(fā)電裝機容量將達到550萬千瓦;到2020年，生物質(zhì)能發(fā)電總裝機容量達到3000萬千瓦。國家相繼出臺的一系列促進生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策措施，營造了良好的宏觀政策環(huán)境，國有大型企業(yè)和跨國公司也參與進來，促進了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。雖然國家的對生物質(zhì)能發(fā)電的扶持力度不如風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電，但該產(chǎn)業(yè)仍具有較好的發(fā)展前景。

（一）激勵政策將持續(xù)

生物質(zhì)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)在很長一段時期內(nèi)，將會繼續(xù)得國家層面的產(chǎn)業(yè)政策支持。2010年8月，國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于完善農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電價格政策的通知》，出臺了全國統(tǒng)一的農(nóng)林生物質(zhì)能發(fā)電標桿上網(wǎng)電價標準。《通知》規(guī)定，未采用招標確定投資人的新建農(nóng)林生物質(zhì)能發(fā)電項目，統(tǒng)一執(zhí)行標桿上網(wǎng)電價每千瓦時0.75元（含稅）。通過招標確定投資人的，上網(wǎng)電價按中標確定的價格執(zhí)行，但不得高于全國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電標桿上網(wǎng)電價。

相較之前，全國生物質(zhì)能發(fā)電平均上網(wǎng)電價為0.63元/千瓦時，加上部分地區(qū)0.1元/千瓦時的補貼，也只有少數(shù)幾省的上網(wǎng)電價能達到0.73元/千瓦時以上，大部分生物質(zhì)能發(fā)電電廠都無法實現(xiàn)盈利。這次確定全國0.75元/千瓦時的統(tǒng)一上網(wǎng)電價以后，大部分生物質(zhì)能電廠都或可實現(xiàn)盈利，這將促進生物質(zhì)能發(fā)電健康發(fā)展。

（二）發(fā)電技術(shù)進一步成熟

近些年，我國生物質(zhì)能發(fā)電公司通過的技術(shù)積累和國際并購，在引進國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，加強消化、吸收和再創(chuàng)新，整合現(xiàn)有技術(shù)資源，加快人才培養(yǎng)，進一步完善國內(nèi)自主研發(fā)的生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)，全面提高技術(shù)創(chuàng)新能力。

生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)未來還將呈現(xiàn)多元化的趨勢，生物質(zhì)直燃發(fā)電、混燃發(fā)電、氣化發(fā)電、垃圾和污水沼氣發(fā)電等技術(shù)都可以占有占一席之地，生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)使用將更加符合“因地制宜”原則。隨著各種技術(shù)的日趨成熟，生物質(zhì)能發(fā)電項目的建設(shè)運營成本將會有所下降，企業(yè)也可以擺脫長期虧損的局面。

四、分布式能源的發(fā)展趨勢展望

我國是一個發(fā)展中國家，人均能源消費與發(fā)達國家相比存在較大的差距，按照目前經(jīng)濟發(fā)展趨勢，能源供應(yīng)問題仍然是相當嚴峻的。在我國工業(yè)化和城市化發(fā)展過程中，如何實現(xiàn)居民小區(qū)、工業(yè)園區(qū)或大學(xué)校區(qū)的區(qū)域性整體能源供應(yīng)，是目前城市建設(shè)規(guī)劃應(yīng)當十分關(guān)注的問題，在這方面分布式能源系統(tǒng)具有廣闊的發(fā)展空間。

另外，對于我國西部偏遠、落后地區(qū)，形成一定規(guī)模的、強大的電網(wǎng)系統(tǒng)還需要很長時間和巨額投資，目前尚無法滿足西部經(jīng)濟快速發(fā)展的需要。分布式能源系統(tǒng)可以借助西部天然氣資源豐富、可再生能源多種多樣的優(yōu)勢，在較短的時間，以較小的投資為代價，為西部經(jīng)濟發(fā)展提供有力的支撐。

（一）基于可再生能源的分布式能源發(fā)展趨勢展望

1、離網(wǎng)式的風(fēng)電、風(fēng)-光-儲互補系統(tǒng)

由于我國貧困地區(qū)大都分布在西部，這些地區(qū)遠離常規(guī)電網(wǎng)，通過延伸電網(wǎng)來解決用電問題既不現(xiàn)實又不經(jīng)濟，而這些地區(qū)大都擁有豐富的風(fēng)能、太陽能等可再生能源。因此，發(fā)展基于可再生能源的分布式能源系統(tǒng)，是解決我國邊遠無電山區(qū)、牧區(qū)、海島居民生活和生產(chǎn)用電的有效途徑。

其中，離網(wǎng)式微型或小型風(fēng)電機組具有節(jié)能環(huán)保、機動性好、安裝便捷等優(yōu)點，但同時也存在不穩(wěn)定的顯著缺點。風(fēng)-光-儲互補供電系統(tǒng)發(fā)揮了風(fēng)能和太陽能的互補性，蓄電池則能夠?qū)θ彪姇r起到補償?shù)淖饔?，這套系統(tǒng)的存在減少了儲能裝置的容量，能夠在一定程度上提高供電的可靠性和穩(wěn)定性。風(fēng)-光-儲互補供電系統(tǒng)是今后相當時期內(nèi)，邊遠地區(qū)獨立供電的發(fā)展方向。

當前，昂貴的投資成本仍是制約離網(wǎng)式風(fēng)電或風(fēng)-光-儲互補系統(tǒng)推廣普及的關(guān)鍵因素。今后，隨著分布式能源發(fā)電技術(shù)的不斷完善，其系統(tǒng)成本造價將不斷地降低。屆時，離網(wǎng)式的風(fēng)電或風(fēng)-光-儲互補系統(tǒng)將會迎來廣闊的發(fā)展空間。

2、光伏建筑一體化

光伏建筑一體化是利用太陽能發(fā)電組件替代建筑物的某一部分，把建筑、發(fā)電和美學(xué)融為一體，相互間有機結(jié)合，在建筑物的外圍護結(jié)構(gòu)表面布設(shè)光伏陣列產(chǎn)生電力的一種綠色建筑形式。

光伏建筑一體化可以劃分為兩種形式：光伏屋頂結(jié)構(gòu)和光伏幕墻結(jié)構(gòu)。對于一個完整的離網(wǎng)式光伏建筑一體化系統(tǒng)，則需要配套蓄電池等儲能裝置；對于一個并網(wǎng)的光伏建筑一體化系統(tǒng)，一般不需要蓄電池，但需增加與電網(wǎng)的接入裝置。

由于技術(shù)性和經(jīng)濟型方面還存在一定的障礙，不管是歐美日還是我國，光伏建筑一體化總體還處于示范建設(shè)和規(guī)劃發(fā)展階段。美國政府制定了“百萬太陽光發(fā)電屋頂計劃”，日本通產(chǎn)縣也宣布新增的光伏發(fā)電裝置主要用于屋頂光伏并網(wǎng)等。我國也已經(jīng)提出，在經(jīng)濟較發(fā)達的東部地區(qū)和太陽能資源優(yōu)良的中西部地區(qū)，開展太陽能利用示范，在城市中，以政府機關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、賓館等公共建筑為重點，建設(shè)屋頂光電系統(tǒng)。

（二）基于天然氣的分布式能源發(fā)展趨勢展望

以天然氣為燃料的分布式能源系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)開始實質(zhì)性開發(fā)和商業(yè)化應(yīng)用，特別是在城市的區(qū)域性燃氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)、樓宇燃氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)正在不斷推廣。因此，以冷、熱、電聯(lián)合供應(yīng)為主的天然氣分布式能源，將是我國當前分布式能源發(fā)展的重點。

1、我國天然氣資源儲量及供應(yīng)能力分析

我國天然氣已探明儲量主要集中在10個區(qū)域，依次為：渤海灣、四川、松遼、準噶爾、鶯歌海-瓊東南、柴達木、吐魯番-哈密、塔里木、東海、鄂爾多斯。

根據(jù)BP統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，截至2009年底，我國天然氣剩余探明儲量為2.46萬億立方米，占世界天然氣剩余探明儲量的1.3%，我國人均占有天然氣剩余探明儲量2026立方米，而世界人均占有天然氣剩余探明儲量約27,940立方米，是我國的14倍，見表2。

表2 我國與世界天然氣可采儲量對比

數(shù)據(jù)來源：BP2010統(tǒng)計數(shù)據(jù)

上述數(shù)據(jù)表明，我國的天然氣資源非常稀缺，必須加強對已有天然氣資源的合理利用，使其發(fā)揮最大的效益。

目前，我國天然氣資源的供應(yīng)主要依靠以下三個來源，一是國內(nèi)自產(chǎn)的天然氣資源，二是通過建設(shè)液化天然氣（LNG）接收站從澳大利亞、尼日利亞等國家進口；三是通過天然氣管道從俄羅斯、土庫曼斯坦等中亞國家進口的天然氣。目前，由于我國在建的幾條天然氣管線尚未竣工通氣，所以當前我國天然氣的來源還主要依靠國內(nèi)開采的天然氣資源和通過東南沿海地區(qū)LNG接收站進口的天然氣。

1998～2008年間，我國天然氣產(chǎn)量從233億立方米增加到761億立方米，平均年增長速度達到22.7%。如果按照這種增長速度計算，預(yù)計到2020年，我國天然氣年產(chǎn)量將可能突破1,000億立方米。另外，我國天然氣資源雖然稀少（2.46萬億立方米），但全球天然氣資源卻相對豐富（185萬億立方米），并且進口渠道很多，因此，隨著西氣東輸工程的開展，以及通過管道和LNG接收站進口的天然氣，將為未來我國天然氣分布式能源的發(fā)展提供可靠的氣源保證。

2、分布式能源是未來天然氣高效環(huán)保利用的發(fā)展趨勢

目前，我國的天然氣大部分都被用作工業(yè)和化工原料，而用于城市居民及商業(yè)用戶的比例比較小。2007年我國的工業(yè)和化工用氣就占全國天然氣消費總量的63.4%，而民用、商業(yè)的天然氣消費占24%，發(fā)電占10.2%。見圖1。

圖1 我國天然氣消費的市場結(jié)構(gòu)

工業(yè)和化工用氣方面。由于我國陸上天然氣資源以陸相沉積構(gòu)造居多，儲量分散，單井產(chǎn)量低，自然穩(wěn)產(chǎn)期短，造成開采成本和井口價偏高。所以，無論是國產(chǎn)天然氣，還是今后從俄羅斯、土庫曼斯坦等中亞國家進口的管道天然氣，或是從澳大利亞等國家進口的LNG的價格，均高于國外建于井口化工廠的價格。因此，目前我國以天然氣作為化工原料的利用方式已經(jīng)失去競爭力，當前國內(nèi)天然氣消費市場上化工用氣比例過高的現(xiàn)狀，是不經(jīng)濟、不合理的。

城市供暖方面。天然氣作為一種清潔燃料，具有廣泛的用途和很多的優(yōu)點，尤其是用天然氣替代煤來減少環(huán)境污染。現(xiàn)在集中或是分戶的采暖很多都采用天然氣，商業(yè)也有很多用天然氣。但是我國目前對天然氣利用的方法相對比較單一，幾乎都是燃氣鍋爐。將高質(zhì)量的一次能源全部轉(zhuǎn)化為熱，這在能源利用上也是不合理的。這種方法不符合能量梯級利用的原則，同時由于供能品種單一，社會服務(wù)質(zhì)量不高。因而，在一定程度上造成了天然氣資源的浪費。

因此，需要利用先進的技術(shù)，并且引入新的運行機制來解決這些問題。從我國能源戰(zhàn)略發(fā)展來看，用好天然氣，進一步提高能源效率，已成為當前我國面臨的一個重大任務(wù)。

2007年9月，國家發(fā)改委頒布《天然氣利用政策》中將國內(nèi)天然氣利用的分為優(yōu)先類、允許類、限制類和禁止類：其中，明確指出天然氣利用的優(yōu)先類，包括：（1）城鎮(zhèn)（尤其是大中城市）居民炊事、生活熱水等用氣； （2）公共服務(wù)設(shè)施（機場、政府機關(guān)、職工食堂、幼兒園、學(xué)校、賓館、酒店、餐飲業(yè)、商場、寫字樓等）用氣； （3）天然氣汽車（尤其是雙燃料汽車）；（4）分布式熱電聯(lián)產(chǎn)、冷熱電聯(lián)產(chǎn)用戶。在允許類中，我國也支持天然氣用于集中采暖（指中心城區(qū)的中心地帶）、分戶式采暖、中央空調(diào)，以及在重要用電負荷中心且天然氣供應(yīng)充足的地區(qū)建設(shè)利用天然氣調(diào)峰的發(fā)電項目等。

由此可見，冷熱電聯(lián)供的燃氣分布式能源系統(tǒng)充分提高了能源利用效率和經(jīng)濟效益，同時在能源供給安全性方面也起到不可替代的作用，因此，分布式能源將是未來天然氣高效環(huán)保利用的發(fā)展趨勢。

3、天然氣分布式能源系統(tǒng)與其他供能系統(tǒng)的能效及排放比較

由于冷熱電三聯(lián)供的天然氣分布式能源系統(tǒng)有效地實現(xiàn)了能源的梯級利用，其綜合利用效率要高于單一的火力發(fā)電、區(qū)域鍋爐房和單一的天然氣采暖。

表3 天然氣分布式能源系統(tǒng)與其他供能系統(tǒng)的效率比較

數(shù)據(jù)來源：2009能源數(shù)據(jù)，王慶一

即使與集中式燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機組相比，扣除所有損失之后，天然氣分布式能源系統(tǒng)也是能效高、排放低的。

表4 兩種熱電聯(lián)產(chǎn)機組效率指標和排放指標比較

數(shù)據(jù)來源：康明斯公司

案例：根據(jù)中國電機工程協(xié)會熱電專委會提供的資料，在廣州大學(xué)城分布式能源系統(tǒng)項目中，共包括三個能源站，其中一號天然氣冷熱電三聯(lián)供能源站，設(shè)于核心區(qū)西面，所發(fā)電力及余熱所產(chǎn)生的空調(diào)冷熱量首先滿足核心區(qū)塊和科創(chuàng)研發(fā)綜合體，另外，余熱利用方面還考慮將熱量儲存到儲水罐，作為宿舍生活熱水補充。在一號能源站中同時還設(shè)置土壤源熱泵以及常規(guī)水冷機組和燃氣鍋爐，作為空調(diào)供應(yīng)的補充熱源。

目前，廣州大學(xué)城分布式能源項目一期已經(jīng)投產(chǎn)，投產(chǎn)運行后與常規(guī)分散能源系統(tǒng)相比，每年可節(jié)省標煤約7469噸，減排CO2約22000噸，減排SO2約1024噸，減排NOX約479噸,顯示出了良好的社會和生態(tài)效益。

4、發(fā)展天然氣分布式能源的布局原則及需要考慮的因素

（1）布局原則

建設(shè)天然氣分布式能源系統(tǒng)，總的布局原則應(yīng)該是在能夠提供可靠、穩(wěn)定的天然氣供應(yīng)，并且經(jīng)濟承受能力較強的城市和地區(qū)。其中包括：

——天然氣西氣東輸管線沿線的城市、地區(qū)；

——具有天然氣源或油田氣源并已建管網(wǎng)的地區(qū)、城市，如四川、重慶等；

——已建立的LNG供應(yīng)網(wǎng)的城市、地區(qū)，如廣東等；

——經(jīng)濟承受能力較強，且具有一定示范作用的地區(qū)、城市，如北京、上海等。

（2）建設(shè)規(guī)模標準

根據(jù)中國電機工程學(xué)會熱電專委會提供的資料，天然氣分布式能源站的建設(shè)規(guī)模，在一般情況下應(yīng)為：

1）供應(yīng)一幢建筑或鄰近建筑的能源站的規(guī)模宜為MW級，小于10MW；

2）供應(yīng)工業(yè)園區(qū)等區(qū)域性或建筑群的能源站的規(guī)模宜為，小于25MW；

3）工業(yè)園區(qū)的冷熱電供應(yīng)半徑為5Km左右的規(guī)模宜為，小于100MW。

（3）需要考慮的因素

一是需要確定冷熱電負荷需求。需要準確掌握功能區(qū)域的冷熱電負荷需求及其變化規(guī)律，避免分布式能源電站的設(shè)備配置不當或某些設(shè)備能力偏大，不能做到經(jīng)濟運行甚至運行困難，致使經(jīng)濟效益降低、投資回收期增加；避免燃氣發(fā)電裝置的余熱不能充分利用，達不到預(yù)期節(jié)能目標。

二是需要確定分布式能源系統(tǒng)的運行小時數(shù)。在進行分布式能源電站的規(guī)劃、設(shè)計時，需要根據(jù)電站在供冷季、供熱季、過渡季或月或周的運行天數(shù)和每天的運行小時數(shù)，確定全年的運行小時數(shù)及其分布情況，這是關(guān)系到能否真正做到節(jié)能減排和經(jīng)濟運行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

三是需要確定分布式能源系統(tǒng)的運行模式。分布式能源系統(tǒng)如何運行？生產(chǎn)的電力是獨立自用，是并網(wǎng)售電，還是只并網(wǎng)但不售電？需要根據(jù)我國電力市場開放情況以及價格差異情況做出決定。

四是需要確定天然氣的供應(yīng)能力和供應(yīng)壓力。為確保天然氣分布式能源站安全、可靠、穩(wěn)定的運行，擬建能源站的城市、地區(qū)和所在現(xiàn)場應(yīng)具有可靠的天然氣供應(yīng)管網(wǎng)，因此，需要根據(jù)擬建能源站的規(guī)模、運行時間和燃氣發(fā)電裝置對天然氣壓力的要求等，認真核實所在現(xiàn)場的天然氣管網(wǎng)的供應(yīng)能力、供應(yīng)壓力以及供應(yīng)壓力、可能的變化情況等。

五是需要確定當前的能源價格體系對分布式能源系統(tǒng)的經(jīng)濟性影響。我國的電源結(jié)構(gòu)以煤電為主，較長時間內(nèi)，煤電、氣電的價格差異將會長期存在，燃氣發(fā)電的成本難于與燃煤發(fā)電成本競爭，劣勢不會改變。并且，不同地區(qū)的能源價格體系也不盡相同，以南北方為例，廣州的能源價格體系與北京相比就整體偏高，因此氣價對分布式能源系統(tǒng)的經(jīng)濟性影響如何，需要根據(jù)不同區(qū)域的情況做出準確細致的分析。

五、清潔煤發(fā)展趨勢

（一）近期燃煤發(fā)電仍將是主力電源

從我國的能源資源稟賦來看，未來一段時間，我國的電力裝機仍將以火電為主。但是，隨著能源安全和氣候變化壓力日益突出，提高非化石能源在一次能源消費結(jié)構(gòu)中的比重、大力發(fā)展可再生能源發(fā)電已成為共識。目前，國家已經(jīng)提出“2020年非化石能源占一次能源消費比重達到15%左右”的目標，由此推算，預(yù)計到2020年，火電比例可降至60%；到2030年，火電仍將占據(jù)主體，比重約為55%；大約到2050年，火電比重才會降至一半以下。

圖2 2020-2050年我國發(fā)電結(jié)構(gòu)變遷圖

（二）大型、高效機組是現(xiàn)階段煤炭高效清潔發(fā)電的主要應(yīng)用

為保護環(huán)境、應(yīng)對氣候變化、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，電力工業(yè)面臨著十分艱巨的結(jié)構(gòu)調(diào)整任務(wù)。

近年來，我國關(guān)停小火電成效顯著，“十一五”期間共關(guān)停7200萬千瓦小火電機組，初步測算，每年可減少二氧化硫排放140萬噸，減少二氧化碳排放1.64億噸。實踐證明，“上大壓小”的基本路子是對的。

同時也應(yīng)看到，“十二五”期間，國內(nèi)可關(guān)停的小火電機組容量已經(jīng)越來越少。據(jù)能源局統(tǒng)計，全國現(xiàn)有單機30萬千瓦以下的純凝火電機組約7000萬千瓦，其中單機10萬千瓦以下的純凝機組只剩下1466萬千瓦。在這當中，相當一部分機組處于電網(wǎng)的末端或者是獨立電網(wǎng)，承擔當?shù)刂饕墓╇娙蝿?wù)或?qū)Ξ數(shù)仉娋W(wǎng)安全具有支撐作用，短期內(nèi)難以關(guān)停。10萬千瓦以上的機組，很多還未達到服役期限，且涉及人員、債務(wù)、資產(chǎn)關(guān)系等一系列難題，關(guān)停的難度也很大?？紤]到我國正處于工業(yè)化、城市化快速發(fā)展階段，電力需求增長巨大，為了避免全國電力供需緊張的局面再次發(fā)生，要在進一步加快關(guān)停小火電的基礎(chǔ)上，大力發(fā)展大容量、高參數(shù)機組，既滿足經(jīng)濟發(fā)展的電力需求，又可以大幅提高煤炭利用效率，減少煤炭消耗，促進節(jié)能減排，這將是現(xiàn)階段電力工業(yè)實現(xiàn)煤炭高效清潔利用的主要布局內(nèi)容。

（三）清潔煤發(fā)電技術(shù)是燃煤發(fā)電的重要發(fā)展方向

在未來較長時期內(nèi)，煤炭仍是我國電力工業(yè)的主要能源。與世界先進水平相比，總體來看，我國的燃煤發(fā)電效率和資源綜合利用水平依然偏低，并且環(huán)境污染問題嚴重。因此，依靠科技進步，大力發(fā)展清潔煤發(fā)電技術(shù)，促進煤炭向電力的高效清潔轉(zhuǎn)換，既符合我國經(jīng)濟發(fā)展的緊迫需求，也完全符合國家提高能源轉(zhuǎn)換效率、加強節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，這將是下一步實現(xiàn)燃煤發(fā)電高效清潔利用的重要發(fā)展方向。

一是從參數(shù)的角度看，具有更高參數(shù)的新一代超超臨界機組（34.3MPa/650℃以及40MPa/700℃新鋼種系列），機組供電效率將超過50%，將是提高我國火電機組技術(shù)水平的下一步發(fā)展方向；

二是從聯(lián)合循環(huán)的角度看，主要集中在提高機組循環(huán)效率和可靠性，以及與多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)進一步融合和控制CO2減排上，“IGCC+多聯(lián)產(chǎn)+CCS”將是我國新建燃煤發(fā)電的一個發(fā)展方向；

三是從劣質(zhì)煤燃燒的角度看，發(fā)展燃料適用性廣的，建設(shè)在坑口附近的CFB燃煤發(fā)電機組，進一步提高熱電轉(zhuǎn)換效率和降低設(shè)備制造及運行成本，并向高參數(shù)、大容量方向（60萬千瓦）發(fā)展是未來的方向；

四是從燃煤發(fā)電的污染物控制角度看，將以CCS，脫硫、脫銷、除塵為主，通過一體化處理、協(xié)同控制和可資源化技術(shù)，使得火電領(lǐng)域的環(huán)保技術(shù)向循環(huán)經(jīng)濟模式的方向發(fā)展。