“我們這棟辦公樓就是部分采用了分布式能源系統,供冷和供熱都是依靠地熱資源,本來供電也可以自給一部分,但由于不能上電網,我們的發電機也就難以在這方面發揮作用了。”
日前,在接受《科學時報》記者采訪時,中國科學院工程熱物理研究所所長秦偉作上述表示。
分布式能源系統,是指將能源系統以小規模、小容量、模塊化、分散的方式布置在用戶端,以雙向傳輸冷、熱、電能。秦偉透露,分布式能源系統如果做得好,節能率可達20%~40%。目前我們的簡單分布式供能系統,節能率大約為5%~10%,尚有巨大的技術提升空間和市場發展潛力。
《科學時報》:從國家角度,在分布式供能技術方面有哪些愿景和計劃?分布式供能系統的發展態勢如何?
秦偉:《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》將分布式供能技術作為與氫能、核能等并列的4項能源領域前沿技術,“十一五”期間部署了分布式供能專題進行重點研究,我們所幾乎參與了所有關于微小型燃機和分布式供能國家級示范性項目的研究。
工程熱物理所從事分布式冷熱電聯供系統研究已有20多年,在分布式冷熱電聯供系統集成與設計、燃氣輪機和余熱利用裝置等關鍵技術及設備研發、系統運行與控制等方面展開了深入研究,整體處于國內領先水平,部分研究達到國際先進水平。我們正在承擔一項“973”項目“多能源互補的分布式冷熱電聯供系統基礎研究”,兩項“863”目標導向性分布式供能系統項目示范研究。
“十二五”期間,分布式供能將為我國智能電網建設提供重要的技術支持。同時經過了20余年的技術儲備,國家發改委正在制定分布式供能這一新興能源產業的發展規劃,并針對電力、石油、天然氣等各能源行業,下發了推進分布式供能產業化的征求意見通知。
另外,據國家《可再生能源發展“十一五”規劃》,將在我國建成50個綠色能源示范縣,意在利用不同縣不同的能源資源特點,利用電網延伸、風力發電、小水電、太陽能、沼氣、生物質能源發電等,達到一個縣的能源自給,不與工業爭電。這也是分布式供能系統的利用方向,相關技術工程熱物理所都已掌握。
可以預計,分布式供能在未來5到10年,將在我國供能方式轉型和改變能源結構方面成為一支重要力量。
《科學時報》:現在國內外分布式供能技術的總體發展狀況是怎樣的?
秦偉:分布式供能技術比較發達的國家和地區主要集中在美歐及日本等國。
美國是最早發展分布式供能系統的國家之一 ——1978年,以冷熱電聯產系統為主要形式的分布式供能系統在美國推廣。據國際分布式能源聯盟統計,截至2004年底,美國分布式供能系統裝機容量占總裝機容量的7.8%。歐洲分布式供能發展水平世界領先,尤其是丹麥、荷蘭、芬蘭,其分布式供能發電量分別占到國內總發電量的52%、38%和36%,遠遠高于世界平均水平。在日本能源供應領域中,熱電(冷)聯產系統是僅次于燃氣、電力的第三大公益事業。
另外在瑞士,一棟樓、一幢別墅,就可以利用光伏發電自用,用不了的可以送上電網賣掉,送上電網的價格比自己用的價要高,有些家庭主婦就靠此賺錢。這也是其國家政策在發揮引導作用。
與發達國家相比,我國分布式供能技術處于起步階段,差距較大。我國在技術、經濟、政策法規等方面還存在諸多需要完善之處。
近幾年在上海、廣州和北京已經建成了10多座分布式供能系統,用于醫院、機場、商業中心等場合。但微小型燃氣輪機依賴進口、動力余熱缺乏高效的利用手段、低溫余熱利用不充分……我國普遍存在節能率不高、經濟性不夠理想等問題。
《科學時報》:工程熱物理所的示范工程是什么情況?
秦偉:我們的3個示范工程是國家科技計劃并列部署的,分別針對我國不同區域、不同用戶類型,開展分布式供能系統示范。
比如,已經完成的示范工程是在廣東佛山,是一個以燃氣輪機為動力的冷電聯供示范系統,為佛山市供電局季華路變電站大院的3座辦公樓進行冷電供應。該示范工程是適合我國南方地區的燃氣輪機冷電聯產技術和電力并網技術,目前正準備進行系統調試和測試。
另兩個籌備的示范項目,一個在內蒙古呼和浩特,為一個文化產業園提供多種形式的能源,這是一個適合北方地區的燃氣輪機熱電聯供系統;另一個示范工程去年剛剛啟動,是位于廣東東莞一個工業園區的內燃機冷熱電聯供系統。
上述項目都是以企業,特別是電力企業牽頭并作為投資主體,中科院作為主要技術支持,聯合開展分布式供能的“863”示范工程建設。
《科學時報》:國內分布式供能技術有什么新動向?
秦偉:除了通過科技計劃部署專門的研究與示范以外,企業、市場對分布式供能技術的期望度也非常高,許多企業也在積極參與技術和應用的探索。
北京、上海和廣州等地率先開展了多個分布式冷熱電聯供系統的示范性建設項目,比如華南電力集團、華北電力集團、北京天然氣集團、廣東宏達集團、四川希望集團等都在做。
另外,珠江三角洲和長江三角洲等沿海地區有上萬個小型工業園,主要采用以燃氣輪機或內燃機為核心、以供電為主要目標的簡單供能系統,有待轉變為分布式供能方式。
從發展趨勢來看,現在很需要分布式供能這樣的節能減排技術,對此,我們也在積極推進。
《科學時報》:分布式供能的發展還需要怎樣的社會支持?
秦偉:分布式冷熱電聯產系統作為一種新的能量供應系統,勢必替代一些傳統的能源系統,因此自然會遇到一些傳統觀念、行業利益甚至法律法規等方面的問題。
目前存在某些個別設計或運行不合理的工程項目,造成系統節能性不理想,同時用戶對環境、經濟性、可靠性還存在疑慮,相信許多國內外長期連續運轉著的冷熱電聯產系統,會對此提供最有力的解釋和證明。這也表明,分布式供能技術還缺乏標準和準入門檻。
計劃經濟時期的行業劃分是許多新技術發展的桎梏,對于跨行業技術更是如此。如何作好供熱、供電、燃氣等各行業間的利益協調、在國家利益的高度上統一認識,對分布式供能技術來說至關重要。
具體的例子是電力并網問題,這是目前我國發展冷熱電聯產技術的主要障礙之一。我國現行《電力法》中的有關條款,對分布式供能、可再生能源發電等有很強的限制,阻礙著這些節能技術的發展。
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