天然氣的分布式能源，可實現冷、熱、電聯產，大幅度提高能源利用率，減少碳排放，改善城市環境，在工業發達國家得到迅速發展。分布式能源傳入我國已有10年的經歷，但進展較慢，近年來在國家提倡的節能減排形勢下，分布式能源也將得到快速發展

　　1.我國天然氣分布式能源的現狀

　　分布式能源系統是相對于傳統的集中式供能的能源系統而言，傳統的集中式供能系統采用大容量設備、集中生產，然后通過專門的輸送設施（大電網、大熱網等）將各種能量輸送到較大范圍的眾多用戶；而分布式能源系統則是位于或臨近負荷中心的，能夠提供能源的生產、存儲、轉換及相關服務的小型系統。

　　近幾年來我國對環境問題越來越重視，節能減排力度越來越大，天然氣作為清潔能源的優點日益突出。天然氣具有潔凈、高效、儲量豐富、價格穩定等特點，但天然氣是不可再生能源，用一點少一點，如何合理利用是首要問題。我們認為以天然氣為一次能源，發展分布式能源實現熱、電、冷聯產，優質能源梯級利用是最佳方案。　　

　　天然氣分布式能源技術在優化能源結構方面的作用是巨大的。發展天然氣分布式能源的意義不僅是對天然氣的高效利用，更由于它的燃料可管輸、可儲存，它本身又具有可調節和可中斷的特點，對水電、太陽能、風能、熱泵和核能等不可中斷或不可調節的能源可以起到重要的支持和調節作用。

　　十幾年來，我國已建成40多個天然氣分布式能源項目，如廣東大學城分布式能源站、北京中關村軟件園、上海浦東機場、北京奧運媒體村、上海環球國際金融中心、北京燃氣集團監控中心等。廣州大學城分布式能源站建設兩期四臺機組，一期工程建設規模為2×78MW，于2008年7月28日正式開工建設，兩套機組分別于2009年10月13日和2009年10月20日通過72小時和“72+24”小時試運行，滿足并網運行條件，正式投入商業運營，能源梯級利用效率達到70%～80%，項目建成后使廣州大學城這座新型的現代化生態城在節能環保方面達到全國領先水平。這也是目前國內投產發電的最大的分布式能源項目。正建或待建項目如深圳華電坪山分布式能源項目、廈門集美分布式能源站項目、珠海“橫琴冷熱電聯供能源站”等。

　　2.天然氣分布式能源系統工作原理

　　以天然氣為一次能源的分布式冷、熱和電(Combined Cooling Heat and Power)三聯產系統(簡稱CCHP系統)是以能量的梯級利用為基礎，能同時為用戶提供冷、熱和電的一種分布式能源系統。天然氣CCHP系統的熱動力設備主要有燃氣內燃機、燃氣輪機、微型燃氣輪機、燃料電池和燃氣外燃機等。

　　燃氣輪機裝置是一種以空氣及燃氣為工質的旋轉式熱力發動機，它的結構與飛機噴氣式發動機一致，也類似蒸汽輪機。主要結構有三部分：1、燃氣輪機（透平或動力渦輪）；2、壓氣機（空氣壓縮機）；3、燃燒室。其工作原理為：葉輪式壓縮機從外部吸收空氣，壓縮后送入燃燒室，同時燃料（氣體或液體燃料）也噴入燃燒室與高溫壓縮空氣混合，在定壓下進行燃燒。生成的高溫高壓煙氣進入燃氣輪機膨脹作工，推動動力葉片高速旋轉，帶動發電機發電。乏氣被繼續利用。

　　我國天然氣分布式能源系統多為燃氣-蒸汽聯合循環機組聯合循環發電或熱電聯產：燃氣輪機及發電機與余熱鍋爐、蒸汽輪機或供熱式蒸汽輪機（抽汽式或背壓式）共同組成的循環系統，它將燃氣輪機排出的功后高溫乏煙氣通過余熱鍋爐回收轉換為蒸汽，再將蒸汽注入蒸汽輪機發電，或將部分發電作功后的乏汽用于供熱。形式有燃氣輪機、蒸汽輪機同軸推動一臺發電機的單軸聯合循環，也有燃氣輪機、蒸汽輪機各自推動各自發電機的多軸聯合循環。系統中增加吸收式制冷裝置，使其成為冷、熱、電三聯產系統，使能量達到更高的利用率。從余熱鍋爐出來的蒸汽按高溫蒸汽-發電、中溫蒸汽-制冷、低溫蒸汽-供熱、環境溫度蒸汽-排放的順序進行能量梯級利用，提高了整個系統的能源利用效率。天然氣分布式冷、熱、電聯供系統的能源利用效率可達70%~90%。

　　3.需要解決的問題

　　3.1觀念轉變

　　一方面，我國城市供能分散一集中一分散的過程，不是簡單的反復，而是一種基于先進的節能工藝、控制技術、環保理念和人性化設計基礎上的進步，不能以傳統的小機組或小火電的觀點看待分布式能源系統。另一方面，分布式能源技術與城市較大規模的燃煤集中供熱裝置并不矛盾，分布式能源與集中式能源系統有各自特點和定位，未來二者需要更加協調有序地發展，共同構成結構合理、運行高效、充滿活力的現代能源供應體系。

　　3.2政策支持

　　現行的電力體制是阻礙天然氣分布式能源發展的最主要的問題。輸電、配電沒有分開，電網公司既是電網的運營商又是電力銷售的受益者，本身不是一個中立的公共電力輸送平臺。根據我國電力法規定“一個供電營業區內只設一個供電營業機構” 限制了分布式能源項目業主將多余電力出售給其他用戶，阻礙了分布式能源系統的發展。

　　3.3成本分擔機制

　　我國天然氣資源分布不均。大量的天然氣通過長輸管道從資源地輸送到經濟較為發達的地區，氣價往往較高，用它作分布式能源裝置的燃料，成本必然會高，在市場上缺乏競爭力。但是，應該看到，分布式能源裝置能源利用效率大大提高，輸送環節的損失少，可以部分彌補因燃料成本高所帶來的效益損失。此外，更為重要的是，雖然以煤為燃料的企業自身燃料成本低，生產經營競爭力相對較強，但帶來的環境問題使國家和普通百姓無形之中被動地分擔了大量的社會成本，國家每年亦需花費大量的投資用于改善大氣質量。

　　3.4配套工程

　　分布式能源裝置的配套工程主要包括市政輸氣管道和連接用戶的供熱、供冷管網，而供電系統則與現有系統沒有任何差異。在城市建設中，除大型寫字樓、商場外，很少考慮集中供冷問題。大量的社區、學校也基本沿用原有的冬季集中供暖、夏季分戶電空調制冷的模式。這將為以后推廣使用分布式能源帶來很大的難度。因此，新項目的建設應有一定遠見性，充分考慮建設節能環保的供能系統的需要。

　　3.5法律支持

　　除了制定專門法律法規對以中、小型燃氣輪機熱電聯產為普遍型式的分布式能源系統給予支持外，國家還應統籌修訂現行《電力法》、《節能法》，確保法律的統一性和有效性。美國《公共事業設施法》要求大型公共建筑必須安裝小型或微型燃氣輪機發電系統的做法值得我國效仿。2011年10月國家發改委<關于發展天然氣分布式能源的指導意見>出臺，為天然氣分布式能源在我國大規模發展指明了方向。

　　4.結束語

　　分布式能源技術已成為世界能源技術的發展潮流，符合事物發展的客觀規律，當前，我國經濟快速發展，但發展過程中遇到的環保、電力緊缺及負荷峰谷差大的問題日益突出。傳統的大容量、大機組、高參數的集中式發電裝置的建設模式無法完全解決這一問題。在這種情況下，分布式能源必將發揮積極作用，重點解決該技術推廣應用過程中存在的政策障礙和法律環境不完善的問題，以使該技術早日服務于我國的能源工業，造福于人民生活。

　　參考文獻：

　　1.王武林，夏明．地方熱電聯產企業發展對策的探討[J]．煤氣與熱力，2004，24(9)：532—534．
              2.吳軍．我國利用天然氣發展分布式能源技術的探討．化工技術經濟，2005，23卷4期