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2 0 1 4年 第 8 卷- 第 1 期 天 然 气 技 术 与 经 济 Na t u r a l Ga s Te c h n o l o g y a n d E c o n o my Vo 1 ． 8． No ． 1 Fe b． 201 4 d o i 1 0 ． 3 9 6 9／ j ．i s s n ．2 0 9 5 1 1 3 2 ．2 0 1 4 ．0 1 ． 0 1 6 天然气分布式能源运营模式思考与优化研究 关苏瑞 陈建国 袁建立 1 ．西南石油大学研究生院，四川成都6 1 0 5 0 0 ；2 ．四川长宁天然气有限责任公司，四川成都6 1 0 0 5 1 摘要 目前，我国已经建成的天然气分布式能源项 目有4 0多个，主要集中在资源充足、经济发达的大城市，其 中仅约半数的项 目运行状态相对良好，造成这一现象的原因有很 多，其中运营模式的不当选择在很大程度上制约着天 然气分布式能源的发展 ，通过对天然气分布式能源运营模式的调查、分析和研究，将 当前天然气分布式能源运营模式 归纳为3 种模式，并针对每一种模式从制约因素、经济性和现实性发展分析，提 出推进市场化、统一规划发展、增加 直供和鼓励战略联盟的4 大优化策略，为提高天然气分布式能源的经济效益和促进天然气分布式能源的发展提供帮助。 关键词 天然气分布式能源运营模式优化 文献标志码B 文章编号2 0 9 5 1 1 3 2 2 0 1 4 0 1 - 0 0 5 7 0 5 0 引言 随着我国 天然气 “ 十二五”规划 能源 “ 十二 五”规划 天然气利用政策 以及 关于发展天然气 分布式能源的指导意见 等政策法规的相继出台，我 国天然气分布式能源产业将逐渐进入快速发展期。 { 2 0 1 0 年热电联产发展规划及2 0 2 0 年远景发展目 标 提出到2 0 2 0 年，全国热电联产总装机容量将达 到2 1 0 k W，其中城市集中供热和工业生产用热的 热电联产装机容量约为 1 1 0 k W。预计到2 0 2 0 年， 全国总发电装机容量将达到 91 0 k W左右 ，热 电联 产将 占全 国发电总装机容量 的2 2％，在火 电机组中 的比例为3 7 ％ 左右 ⋯ 。分布式能源发展空间巨大，面 临快速增长的商机 ，国家电力 、石油、燃气等能源 行业的龙头企业都制定了相关规划，筹建天然气分 布式能源项 目。其 中运营模式 的选择成为各家企业 管理层关心的重点问题，笔者在思考国内现有天然 气分布式能源运营模式的基础上 ，提 出优化策略建 议，以期对天然气分布式能源的发展起到帮助作用。 l 国内天然气分布式能源运营模式案例 当前国内较为成功的天然气分布式能源案例有 长沙黄花国际机场三联供能源站、广州大学城分布 式能源站 、北京燃气集团控 制中心大楼热 电冷联产 能源岛、杭州燃气七堡基地和重庆佳禾钰茂香港城 项 目等。 1 ． 1 长沙黄花国际机场 T 3 航站楼项 目 长沙黄花国际机场新建 T 3 航站楼建筑面积 1 5 ． 4 1 0 m ，能够满足 2 0 1 5 年旅客吞 吐量 1 5 6 0 万人次 的 要求。分布式能源站工程总概算约为6 2 5 0 万元，由 长沙新奥远大能源服务有限公司投资、建设和负责 后期运营维护，以合同能源管理的商务合作模式与 湖南机场股份公 司合作 ，是 民航系统首个 采用此种 运作模式的能源服务项 目 。该项 目具有明显的经 济效益，能源站所发全部的电力直接接入机场电网， 由机场方按商业用电的价格全部收购。卖电收入约 9 8 7 ．7 1 万 元 ／a 发 电机组 1 1 6 0 k Wx 2台 1 8 h／d x 3 6 5 d／a X 系数0 ． 9 x O ． 7 2 元 ／ k Wh9 8 7 ． 7 1 万元 。发 电越多，收益越高，而空调则属于完全免费使用。 1 ． 2 广州大学城分布式能源站项 目 广州 大学 城位 于广州市番禺区小谷围岛 ，一期 建筑面积 1 8 k m ，是中国目 前最大的大学城，已人驻 收稿日期2 0 1 3 - 0 9 1 6 修订 日期 2 0 1 3 1 2 - 3 0 作者简介关苏瑞 1 9 8 8 一 ，女，硕士研究生，研究方向为石油法律法规和天然气经营管理等方面的研究。E m a i l 6 Ol 8 9 1 8 8 5 q q ． c o rn。 天然气技术与经济 ／ 5“ ／ 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 8 卷 关苏瑞 ，等 天然气分布式能源运营模式思考与优化研究 第 1 期 大学 1 0 所 ，设计人驻大学生 l 2 万 ，全 岛人 口超过 3 0 万。二期规划面积 9 5 k m ，可建设用地面积4 3 k m 。 广州大学城将以合资方式建设天然气热 、冷、 电三联产的分布式能源站。合资方包括欧洲最大的 能源管理公司 法 国达尔凯国际股份有限公司 以下简称 “ 达尔凯 ” 和 中国华 电工程集 团有限公 司 下称 “ 华 电工程 ” ，广州大学城 和此两家公 司 按照 2 0％ 6 0％ 2 0％的投资 比例 ，共同出资 6 ． 9 亿元。能源站由三方出资成立的广州大学城分布式 能源有限公司进行运作 ，由于达尔凯在项 目中处于 控股地位 ，公司总经理及主要 高管均 由达尔凯方面 任命。项 目 建设两套7 8 兆瓦级的燃气 一 蒸汽联合循 环机组 ，在 2 0 0 7 年 6 8 月建成投产 。广东省政府方 面已经把该项 目列为省节能型示范小区 ，并正在制 订大学城供 电改革的试点方案 。 1 ． 4 杭州燃气七堡基地 杭州燃气集团七堡基地由办公室、调度中心 、抢 维修中心、职工食堂等组成，总建筑面积为9 0 0 0 1T I 。 根据设计院提供的相关图纸资料 ，该建筑的夏季空 调计算冷负荷为 1 1 2 4 k W，冬季空调设计热负荷为 8 9 9 k W。电子负载设备主要是照明 、电脑 、电梯 以 及冷热源动力设备耗电，办公楼的电力负荷为4 7 0 k W。 该 系统发 电机组 的基本运行模式为 “ 并网不上 网”模式。该项 目采用业主投资模式 ，由杭州燃气 集 团投资运营 ，2 0 1 0 年底投产 。和常规用 电系统相 比，冷热 电联供系统投产后 ，能源利用效率为 7 2％，每年节省运行成本约 4 5 万元 ，每年减排 N O 约 3 t 、减排 C O 。 为 8 4 6 t ，减排 S O 约 3 ． 6 t ，减排效果 明显，社会效益显著 。 l - 3 北京燃气集团控制中心大楼热电冷联产能源岛 1 ． 5 重庆佳禾钰茂香港城项 目 北 京燃气 集 团调度 大楼位 于官 园青年 宫北侧 ， 大楼建筑面积 3 1 8 0 0 m ，地上 1 0 层 ，地下两层 ，是 北京市天然气管网监控和调度中心。同时也是为使 用天然气用户提供报装、报修、I c 卡结算中心以及 辅助办公 等多功能的服务大楼 J 。根据 中国电机工 程协会热电专业 委员会 王振铭秘书长 的建议 ，该 工 程能源配置的原则是 “ 以基荷 电力定容量 ，不足电 力从 电网补充 ，不足热量补燃解决”和 电力 “ 并 网 不上 网” 。因此燃气发电装置的功率选择 ，最好接近 或小 于 大楼要 求 的 电力 ，并 具有 较大 的调 节灵 活 性。本项 目由北京燃气集团负责投资和建设，委托 北京 恩耐特分 布能源技术有 限公司负责运行 管理 ， 本项 目收到较好的经济效益。 重庆佳禾钰茂香港城项 目由合资组建的北京达 远能源管理有限公司与钰鑫集团旗下的重庆钰茂地 产有限公司共同出资兴建，总投资不过3 5 0 0 万元的 冷热电三联供分布式能源站。该项 目引用的技术代 表着 目前国际上的领先水平 ，项 目已经建成投人运 行。主要对香港城的购物中心和西南假 日酒店提供 其所需的冷气、暖气 包括热水 和电力 ] 。 2 国内天然气分布式能源运营模式 2 ． 1 分布式能源的运营模式归纳 国内分布式能源项 目的运营模式主要可分为业 主投资及管理模式、能源服务公司模式和合同能源 管理的商务合作模式 3 种，如表1 所示。 表 1 国 内天然气分布式能源运营模式归纳表 模式名称 典型项目 模式详情 模式优势 模式缺点 及 薹 蓄 贫 篓 豢 蛀 务 公 布 薹 囊 机 磊 纛 乎 水 平 由节能服务公司与客户签订节能服务合同，可以通 △同 目循 咎 过使用分布式能源设备来提供客户的能源使用效 需要节能服务公司充 昙 长沙黄花国际机 率， 降低用户的能耗。节能服务公司提供的合同能 建设成本低， 收 分发挥天然气分布式 。力 场T 3 航站楼项目 源管理包括项 目设计 、项 目融资 、设备采购、施益明显 能源的节能作用，提 “ 工 、设备安装调试等节能服务 ，并通过从客户进行 高能源利用率 节能改造后获得 的节 能效益 中收回投 资和取得利 润。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 总第4 3 期 天然气技术与经济 市场与价格 通过对国内天然气分布式能源运营模式的归纳 和分析可以看出 ，3 种运营模式所带来 的收益和所要 发挥的作用不尽相同。由于天然气分布式能源对天 然气 能源的利用具有多样性 ，并要求 将各种能源充 分利用 ，这就对能源的流通性提出了较高要求。结 合国外天然气分布式能源利用情况 ，电力的合理分 配是天然气分布式能源利用率高低的重要影响因 素，因此分析电力系统经营模型也是天然气分布式 能源运营模式研究的重要内容 随 。当前国内电力系 统的经营模式如表2 所示。 根据表 2 分析可以看 出，天然气分布式能源运营 模式 的选 择与 电力 系统经 营模 式 的选择 密切相关 ， 因此在 进行 天然 气分 布式 能 源运 营模式 选择 的 同 时 ，要结合项 目本身运营 目标，选择合适恰当的电 力经营模式 。特别是在当前 国内电网公 司运 营方式 单一，上网电价偏低，天然气分布式能源电力上网 成本较高的情况下 ，合理选择电力系统经营模式是 项 目成功的关键。 表2 天然气分布式能源可能的电力系统经营模式表 2 ． 2 3 种运营模式分析 对市场环境 的分析是对天然气分 布式 能源运 营 模式分析的必然前提，因此在对3 种运营模式分析之 前 ，针对 当前 国内天然 气分布式 能源市场上的一些 问题进行简要分析 ，如表 3 所示。 表3 当前国内制约天然气分布式能源发展的因素表 制约因素 主要内容 法规不健全如并网或上网标准没有出台；缺少分布式 政 治 因 素譬 麓 鬣 政 策为主 ，缺乏可操作性 资源供应不稳定 如天然气的压力和供气能力不足；天 然气价格高天然气价与电价差距太大 ； 冷 、热能价格 市场因素不稳定冷、热能价格确定与计量存在困难 ；核心设备 售价偏高主要指发电机价格较高；需求侧问题能源 用户对天然气分布式能源的接收度不足 通过对国内天然气分布式能源运营模式的分类 和对电力系统运营模式的分析，结合当前国内制约 天然气分布式能源发展的一些因素，在对国内天然 气 分布式 能源运营模式 选择时应 当从 以下几方面考 量 在对于初始投资相对较小，日常维护简单 ，并 且富余电量一般采用直接上网方式 ，可以采用模式 一 或模式二运营管理 ；对 于大规模 天然气分布式能 源 特别是热电联产和三联供系统 ，由于涉及到发 动机机械 、并 网和三相负荷管理 、水路循环 的热力 技术和计算机化管理等多方面的知识 ，需要多个专 业领域 的技术人员来负责运行维护。对 于这一类 的 分布式能源系统应当引人专业的能源服务公司，采 用由能源服务公司合同化管理模式进行 日常维护。 从经济性、现实性两方面评价3 种运营模式，可 以得到不 同指标下 3 种运营模式排名 表4 。 表4 不同指标下3 种运营模式排名表 名次 ‘ 经济性 现实性 推荐商业模式 依据当前国情 ，模式一和模式二是最简单 、最 经济的商业运行模式。其经济性主要体现在企业 内部核 算 ，不发 生买 卖交 易 ，不需 要 缴纳各 种税 费 ；项 目立项不用经过电网企业的批准，省去了并 网、售电等成本。但是从现实性考量，模式一与模 天然气技术与经济 ／ 59 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第8 卷 关苏瑞 ，等天然气分布式能源运营模式思考与优化研究 第 1 期 式二又存在以下方面不足项 目只适用于经济实力 雄厚 ，冷 、热 、电用量 大的大型综合性企业 ；能否 享受国家优惠政策存在不确定性 ；降低企业能源成 本不明显； 影响企业投资建设分布式能源积极性。 模式三是3 种模式中最复杂，经济性较差的运营 模式 ，但是模式三有其自身的优点 有利于大规模 开发利用分布式能源产业；高效分配能源利用 ，提 高能源利用率 ，节约能源成本；全新的现代市场经 营模式可以不断挖掘其潜力，随着国家优惠政策的 出台和电网运营模式的改革，模式三的经济性将不 断提 高 ，特别是在节约成本 ，发挥节 能减排方 面模 式三是最现实的选择方式 。 3 国内天然气分布式能源优化策略 国外天然气分布式能源的发展主要是通过支持 市场化的独立发电商 I P P 和能源服务商 E S C O 为用 户提 供 了专业 化 的能源 服务 与节 能服务 ，因势利 导 、因需 而异 、因地制宜 ，建设个性化 的能源梯级 利用设施 ，转 变传统 的所谓 “ 规模化 ” 、“ 集 约化” 的低效能源生产供应模式 ，通过这样的能源供应模 式重建 ，也为未来不 断提高能源利用效率 、大量利 用其他可再 生能源 、吸引更多企业和个人参与清洁 能源供应和提高能效 、推动信息技术与能源系统的 整合优化进行了制度设计与法律保障 。 模式三是 以国外天然气分布式能源发展经验为 蓝本 ，逐渐在 国内发展起来 的。鉴于 国内相关政策 的影响 ，为保障分布式 能源有效实施 ，天然气分布 式能源项 目需要协商取得 较高的上 网电价 ，长期低 价燃料采购协议及取得事业特许经 营权 。特别是对 于大型分布式能源项 目，应当鼓励 国家 电网 、南方 电网、3 大石油公司和地方燃气等 中央和地方企业参 与天然气分布式能源建设 ，调动地方 、国有 、民营 和外 资企业参 与天然气分 布式 能源项 目的积极性 ， 提高利润和节能的共享性 ，通过政府牵头 ，投资 方 、建设方和运营方 的共同参与 ，减少项 目进展 中 的困难 ，联合开创天然气分布式能源事业发展的新 机制。 3 ． 1 推进能源供应市场化 。大力扶持专业能源服务 公司的发展 成立专业化 能源服务公 司 ，不仅 可以采用天然 气分布式能源服务于 自身的节能改造项目 如能耗较 60／N a t u r a l G a s T e c h n o l o g y a n d E c o n o my 高的化工项目 ，也可享受合同能源管理的国家节能 补贴 ，达到一体化发展的目的，充分利用天然气分 布式能源项 目服务 自身发展。特别是针对一些重点 项 目，要以项 目为契机，通过项 目培育一批经济效 益好 、发展潜力大 、带动能力强的能源服务企业。 对于热 电联产或三联供项 目，可 以通过上下游 企业合资的形式 ，将电网公司、能源公司、用户公 司等利益相关方通过合资的形式成立专业化能源服 务公 司 ，形成各方参与和分享发展 天然气分布式能 源的格局。冷热电联供装置要比电力空调 、电锅炉 等复杂得多 ，要建立有资质，有技术和有诚信的分 布式能源 系统 的专业服务公 司 ，承担设 计 、施工 、 运行 、维护。 3 ． 2 统一规划、协调发展 ，建立专门管理部门或协会 天然气分布式能源的大规模 发展 ，需要城 市天 然气管网的成熟发展和电网对分布式能源系统并网 的有力支持。因此 ，天然气分布式能源 的规划应与 电网发展规划 、天然气资源供应规划 、智能 电网建 设和调峰设 施建设相协调 将分布式能源发展纳人 能 源规 划之 中 ，有 效地 降低 分 布式 能源 的并 网成 本。保证分布式能源系统燃料的稳定供应 ，将对电 网的负面影响降到最低限度，并发挥调峰等积极作 用 。 天然气分布式能源 的发展不仅是节能减排 的重 要举措 ，而且也是 国家能源战略中重要 的一个发展 改革方 向 ，天然气分布式能源的发展将对 国内其他 各种分布式能源 的利用产生重要的影 响 ，特别是对 一 些 可再生能源 的利用 ，通过天然气分 布式 能源 的 建设 ，将为其大规模的开发和投入使用创造有利的 条件 。建议 成立 专 门 的分 布式 能 源协调 部 门或协 会 ，开展专项研发 、推广和促进工作 ，使分 布式能 源利用多样化 、高效化。 3 -3 保障天然气直供，签订长期低价原料采购协议 现有的天然气分布式 能源项 目，除了受到电网 公司限制和上网电价限制 ，气价由于通过省市网络 和城市燃气公司抬高 ，项 目的经济性受到较大影 响 。为 了最 大限度 支持 天然 气分 布式 能源 项 目发 展 ，建议相关 项 目公 司尽可 能对分布式能源项 目采 取直供方式 ，减少中间环节 ，降低原料采购成本。 或者向国家建议，制定天然气分布式能源的专门气 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 总第4 3 期 天然气技术与经济 市场与价格 价补贴政策，各级政府部门对分布式能源项 目的天 然气价格进行专门补贴。 对于一些战略性分布式能源建设项 目和示范性 项 目，签订长期低价原料采购协议 ，保 障原料供 应，促进项 目的建设与运营。 3 ． 4 鼓励战略联盟方式参与天然气分布式能源经营 发展天然气分布式能源，一方面是企业长远发 展领先市场 、践行社会责任的需要 ，另一方面也是 实现天然气调峰 、节约储气设施投资的需要 ，更是 实现节能减排 、绿色低碳发展的需要。建议在一些 天然气分布式能源建设项 目中采用与国内具有天然 气分布式能源政策 、技术 、管理优势的国电、华 能、华电等央企和国有企业建立战略联盟的方式开 发建设相关项 目，以参股 、控股等形式参与天然气 分布式能源 的建设 、经 营 ，一方面可 以提高企业在 天然气分布式能源领域 的市场经验 ，另一方面也是 提高效益，减少风险的有利举措。 4 结束语 天然气分布式能源运营模式的选择关乎其项 目 的成败 ，恰当的运营模 式选择可以更好 地发挥 天然 气分布式能源的优势。笔者通过对国内主要天然气 分布式能源项 目的运营模式进行分析和研究 ，归纳 总结国内主要天然气分布式能源运营模式 业主投资 及管理模式、能源服务公司模式和合同能源管理的 商务模式 ，并结合国内电力系统主要经营模式对 3 种模式逐一进行分析和对比。考虑到国内制约天然 气分布式能源发展的一些因素 ，将 3 种主要模式在经 济性和现实性方面进行比较，找出了各个模式运营 的关键因素及有利因素。在此基础上提出推进能 源供应市场化 ，大力扶持专业能源服务公司的发 展 ；统一规划、协调发展 ，建立专门部门或协会 ； 保障天然气直供 ，签订长期低价原料采购协议；鼓 励战略联盟方式参与天然气分布式能源经营4 点优化 建议。使企业能够更好地运营天然气分布式能源项 目，提高企业投资建设天然气分布式能源项 目的积 极性 ，为企业减少 能源成本 、为国家节能减排提供 建议帮助 。 参考文献 [ 1 ]王振铭．热电联产带动我国节能降耗产业发展 [ J ] ．电器 工业 ，2 o 0 7 8 2 3 - 2 9 ． [ 2 ]林世平．分布式能源系统中能源与环境耦合特性及优化 集成模型研究[ D] ．武汉武汉理工大学，2 0 1 1 ． [ 3 ]廖金．中国华电集 团分布式能源系统发展研究 [ D ] ． 河 北 华北电力大学，2 0 1 3 ． [ 4 ]国家发改委节能信息传播中心发布案例研究项 目组．北 京燃气大楼冷热电三联供系统技术的应用[ J ] ．中国能 源 ，2 0 0 7 1 0 6 1 6 2 ． [ 5 ]吴小燕．杭州首个分布式能源试点项 目介绍[ J ] _区域供 热，2 0 1 0 5 8 - 1 1 ． [ 6 ]重庆商业地产首次引进冷热电三联供系统 [ J ] ． 建设科 技，2 0 0 6 1 7 3 6 ． [ 7 ]王文华 ，刘宝发． 重庆工业园区分布式能源建设的融资 方式 探讨 [ J ] _重庆科技学院学报 社会科学版 ，2 0 1 0 1 9 8 1 8 2 ． [ 8 ]万礼锋 ，尹贻林．我 国新能源上网电价形 成机制研究 [ J ] ． 价格理论与实践，2 0 0 9 1 2 4 2 4 3 ． [ 9 ]殷虹 ，庄妍．天然气分布式能源项 目投资管理及建议 [ J ] ．中国能源 ，2 0 1 2 1 1 3 2 3 5 ． [ 1 0 ]刘惠萍 ，郝文 良，梁薇，等． 澳大利亚天然气分布式能 源发展市场分析与借鉴 [ J ] ． 上海煤气 ，2 0 1 2 4 3 1 3 5． 编辑李臻 重庆 页岩气 年产 能突破 7 亿 立方米 近 日从重庆市国土房 管局获悉，重庆市的页岩 气年产能 已突破 7 1 0 。 m ，成为全 国页岩气开发的主战场。 数据显示，在长宁一 威远、昭通、涪陵、川东南海相等地区，日产超过1 1 0 4 f Il3 的页岩气井有2 7 口，日产超 过 1 0 1 0 m 的页岩气井有 8口。去年 ，重庆市页岩 气勘探 开发取得重 大进展 ，中国石化重庆涪陵国家级页岩 气示范区页岩气气井平均单井产量为 1 5 1 0 m ／ d ，累计实现商品气产量近7 3 0 0 1 0 4m 。重庆市国土房管局 表 示， 今 年将完成对页岩气资源的调 查和评价， 推进部市合作共建页岩气国家级 示范区， 同时也会 支持 中国石 化、中国石油的页岩气商业开发。 信息来源 重庆 日报2 0 1 40 21 3 天然气技术与经济 ／ 61 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m