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　　摘要：随着天然气市场的快速发展和环境问题的日益严峻，以天然气为原料的分布式能源越来越受到各方重视。本文对国内天然气形式进行了简要分析，简要介绍了分布式能源相关背景，重点从能源价格、并网政策、集成优化技术等方面分析了分布式能源系统的经济性能，并在一定的假设前提下对沿线重点城市分布式能源系统的天然气价格承受能力进行测算。
　　一、国内天然气市场现状及前景展望
　　2005年以来，随着西气东输、川气东送等管线的建成投产，我国天然气市场进入了快速发展时期。十一五期间，我国天然气市场消费量由2006年的566亿方增至2010年的1070.3亿方，年均增长17.93%；生产方面，中国天然气产量自2006年的586亿方增加至2010年的944.8亿方，年均增长率13.62%。
　　2011年是十二五的开局之年，也将是天然气市场飞速发展的关键五年。为了完成“单位国内生产总值能源消耗降低１６％，单位国内生产总值二氧化碳排放降低１７％”的约束性目标，优化能源结构、提高能源利用效率将是十二五期间我国能源发展的一项主要工作。按照到2015年“单位国内生产总值能源消耗降低１６％“、”天然气消费占一次能源消耗8%“的预期，采用能源弹性系数法对我国2015年的能源结构及天然气消费量进行预测，结果如下。
　　年份 GDP增速 GDP（万亿） 能耗（万吨标准煤） 单位GDP能耗（吨标准煤/万元） 天然气占一次能源比率 天然气消费量（亿立方米）
　　2010 　11.2% 39.80  325000.00  0.82  0.04  1070.30
　　2015 低方案：7% 55.80  382748.74  0.69  0.08  2521.61
　　中方案：8.5% 59.85  410498.28  0.69  0.08  2704.43
　　高方案：10% 64.10  439669.23  0.69  0.08  2896.61
　　数据来源：国家“十二五“规划纲要
　　生产方面，据有关专家初步预测：“2015年我国国内天然气产量将达到1700亿方，其中煤层气200亿方，煤制气300亿方。“即到2015年我国天然气进口量将达到900亿方，天然气资源对外依存度将达到37%左右。

　　天然气进口量的不断增加将对国内天然气市场产生巨大影响，首当其冲的就是价格的上涨。目前国内天然气井口价格一般介于1-1.6元/方之间（少数气田化肥用气除外），而西二线管道气边境完税价格已经超过2元/方，进口LNG价格更高达3-3.5元/方（含气化费），天然气对外依存度的上升必然会导致国内气价的上涨。气价的上升将会在一定程度上抑制天然气消费市场的发展，尤其是天然气化工、天然气基荷发电等价格承受能力较弱的用户。而另一方面，随着西二线的投产和大量海气登陆，华东、华北等市场天然气供不应求的局面将有所改观。预计到2015年，华东市场将趋于饱和。
　　快速发展的天然气市场给我们带来了巨大的机遇，同时不断变化的市场环境也让我们面临不小的挑战。未来的五年，我们在积极做好上游资源勘探开发、国外资源引进的同时，也需要不断转变观念、加强下游市场拓展，不断寻找新的主力用户，确保资源、管网、市场和效益同步发展。
　　二、国内分布式能源发展现状及前景展望
　　分布式能源[目前国内关于分布式能源的名称有很多种说法，比较规范的是“分布式冷热电联供系统”，英文名“Distributed Energy System/Combined Cold Heat and Power”，缩写为DES/CCHP。至今，国家相关部门尚未出台权威的分布式能源定义及管理办法。] 起源于20世纪70年的美国，因其在一次能源转换效率、终端能源利用效率以及能源安全等方面的独特优势而迅速风靡国外。目前，分布式能源的主要利用形式是燃气热电冷联产系统，即以天然气为燃料，通过燃气轮机或内燃机首先做功，400—600摄氏度的排出烟气通过各种方式按照不同的温位逐级利用，可使能源利用效率达到70%—90%（目前我国平均能源利用率约为33%）。

　　分布式能源自21世纪初开始受到我国专家学者的重视，但多年来一直没有取得实质性的发展。一方面是因为我国相关技术不够成熟、设备对外依赖程度高；而另一方面则是因为我国目前相关政策不够完善，尤其是并网问题，一直是阻碍分布式能源规模化发展的主要因素。目前，我国天然气分布式发电装机容量500万千瓦左右，不到全国总装机容量1%，且大部分孤网运行。
　　2010年4月，国家能源局下发了《发展天然气分布式能源指导意见征求意见函》，指出：到2011年拟建设1000个天然气分布式能源项目；到2020年在大城市推广使用分布式能源系统，装机容量达到5000万千瓦，天然气分布式发电装机占比将达到3%。另一方面，国家电网2010年8月制定了《分布式电源接入电网技术规定》，目前正在报相关部门审批，有望从政策层面为分布式能源并网扫清障碍。
　　与调峰用联合循环发电不同，天然气热电冷联供系统通过提高能源利用效率、同时降低大电网的巨额投资和电能长距离输送的损耗，本身具有较强的经济性，其运营和发展不需要依赖国家补贴。一旦相关政策得以落实，分布式能源系统将有可能成为未来天然气发电市场的主力军。按年运行5000h、平均发电效率50%的数据侧算，到2020年我国分布式能源系统天然气消费量将达到250亿方，约占天然气总消费量的8%-10%。
　　三、天然气分布式能源系统经济性
　　天然气分布式能源系统的经济性本源有两个：一是通过“温度对口，梯级利用”大大提高了一次能源转换效率和终端能源利用效率；二是分布式能源就地直供的模式大大降低了 电能在输送过程中的损失(2009年国家电网线损率为6.12%）。

　　比较项目 凝汽式火电厂 联合循环调峰电厂 燃气热电冷联产系统
　　能源利用效率（%） 32-45 55-60% 70—90
　　CO2排放量（kg/kwh） 0.8 0.36 0.24
　　发送电损耗（%） 6—9 3 2—3
　　数据来源：申万研究
　　影响天然气分布式能源经济性的因素有很多，其中最主要的有能源价格、冷热电负荷及时间分布、政策因素（并网，税收）和系统集成优化技术，这些因素对不同类型的用户影响程度存在较大差异。
　　1、能源价格
　　天然气价格是分布式能源系统运营成本的主要部分，占50%-80%左右，而分布式能源的收益必须通过出售热、电、冷能来实现，因此，天然气等能源的价格对系统经济性都有影响，其中，又数天然气和电价影响最大。初步测算，在分布式能源发电并网但不上网的政策前提下，天然气热电冷联供系统具有经济性的气电价格比上限约为3.6-4.2（根据装置类型、运行时间、系统集成技术等因素的不同有所差异）。根据目前沿线各地电价，可初步测算分布式能源市场的天然气价格承受能力。
　　地区 　 重庆 达州 武汉 南昌 南京 杭州 上海
　　电价 居民 0.52 0.63 0.58 0.6 0.53 0.54 0.62
　　一般工商业 0.82 0.84 0.95 0.99 0.85 0.87 0.91
　　大工业 0.6 0.59 0.59 0.61 0.62 0.66 0.91
　　天然气价格承受能力 居民 1.9-2.2 2.3-2.6 2.1-2.4 2.2-2.5 1.9-2.2 1.9-2.3 2.2-2.6
　　一般工商业 3.0-3.4 3.0-3.5 3.4-4.0 3.6-4.2 3.1-3.6 3.1-3.7 3.3-3.8
　　大工业 2.2-2.5 2.1-2.5 2.1-2.5 2.2-2.6 2.2-2.6 2.4-2.8 3.3-3.8
　　备注 1、一个重要的假设是分布式能源系统联网但不上网，不足电力可向电网购买，但多余电路不能上网出售。
　　2、上述大工业用户中不包含蒸汽耗用量巨大的炼化企业
　　目前，在我国试点的分布式能源项目多数是面向医院、酒店等商业用户的热电冷联供系统，除这部分用户热电比相对负荷能与分布式能源较好的耦合以外，另一个主要的原因就是目前国内商业电价远远高于居民电价和大工业用户电价，存在严重的交叉补贴现象。因此，我国的分布式能源可先在商业用户、一般工业用户中进行试点，然后再寻求向居民市场发展的机会。
　　2、政策因素
　　能否与大电网并网运行以及如何并网不仅会对分布式能源本身的系统经济性有影响，更决定了分布式能源能否在我国规模化发展。一方面，很多系统本身的最优化运行负荷往往不能与用户负荷完全耦合，经常需要向电网购电或者出售余电，若分布式能源孤网运行，则需要损失部分经济效益以确保满足用户热电冷负荷；另一方面，我国《电力法》第二十五条规定“一个供电营业区内只设立一个供电营业机构“，因此很多用户基于供电安全的考虑，宁愿选择向电价较高的大电网购电，也不远享受”就地直供”所带来的优惠，导致分布式能源无法进行规模化发展。
　　3、系统的集成优化技术
　　天然气热电冷联产以天然气为原料，同时生产热电冷能。通过合理的集成创新和相应的软件技术平台，在保证用户热电冷负荷等约束条件的基础上，实现综合能效最大化、运营费用最小化以及经济效益最大化等目标，是保证系统经济性的重要步骤。目前国内关于系统集成创新的思路及相应的优化软件都初步具备条件，但由于我国分布式能源尚处于尝试期，缺乏相应的历史数据和实践经验，这也是导致我国目前部分分布式能源系统不得不靠政府补贴来维持的原因之一。
　　在不同的细分市场中，集成优化技术对系统经济性的影响差别较大。一般而言，楼宇型建筑用能负荷变化最大，对集成优化技术的要求也最高；区域型建筑由于不同用户负荷存在一定的互补性，能部分缩小热电冷负荷的变化；工业园区和大型过程工业用户一般全天连续生产，对冷、电特别是蒸汽的需求相对稳定，在运用中对集成优化技术要求不高，单在建设初期的集成创新将会大大影响其系统经济性，例如，若工业园区在建设初期能够由传统的产业聚集转变为能源聚集，使园区内工业用户与能源系统内热电冷负荷相耦合，则会大大降低运行至能源的输送、存储费用，使系统经济性大大提高。
　　四、建议
　　分布式能源的发展将会对天然气行业带来巨大的影响：一方面它为逐渐饱和的天然气市场带来了新的发展空间；而另一方面，国家出于对新兴行业的扶持，有可能对分布式能源实行天然气价格优惠。面对这个机遇与挑战并存的市场，科学的决策将决定最后的成败。
　　1、密切关注分布式能源发展动态，特别是国家的相关政策，若并网、等相关政策能得以落实，分布式能源将迎来一个快速发展的时期。
　　2、在政策落实的前提下，自分公司层面积极与各地能源管理部门接洽，争取以独资或控股的方式进军工业园区分布式能源供应市场。
　　3、在政策落实的前提下，自分公司层面积极与各地能源管理部门接洽，采用以资源换市场的战略，通过与电力公司、地方政府合资合作的方式进入区域型建筑物能源供应市场。
　　4、在政策落实的前提下，自分公司层面与中石化沿线各炼化企业接洽，进一步探讨以天然气分布式能源替换原有能源供应方式的可行性。
　　5、若相关政策无法落实，可慎重选择部分热电负荷合理且稳定的工业园区，通过系统的集成优化，仍可保证较好的收益。

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