1引言
近來由國務院研究室和國家能源局組成的調研組，在中國城市燃氣協會分布式能源專業委員會的協助下，對全國分布式能源發展情況進行了調研，這標志著在中國履步維艱的發展了近十年的天然氣分布式能源事業終于獲得了國家的高度重視，即將步入發展時期。此次調研使我們認識到發展天然氣分布式能源的必要性，同時也了解到目前遇到的問題和阻礙。
天然氣分布式能源是分散在用戶周邊的發電系統，同時又將發電后的余熱用來供蒸汽、采暖或制冷；通過對能源有效的梯級利用，使得一次能源利用率可達70%～90%，避免了傳統能源長距離輸電帶來的損耗。發電設備一般采用燃氣內燃機、燃氣輪機或微燃機，余熱利用則采用余熱鍋爐、余熱溴化鋰直燃機等裝置。這樣一個簡單的理念，正在引領著世界能源系統的革命。20世紀，隨著人類的技術進步，世界發電裝機規模經歷了一個由小到大的過程。到了20世紀末，這種趨勢幾乎走到了它的極限，已不能滿足人類進一步對提高能源效率和環保的要求，追求規模效益轉變為追求效益規模，高效、清潔的天然氣分布式能源回到用戶身邊將是本世紀能源發展的必然趨勢。
十幾年來，國外許多國家的天然氣分布式能源已有了長足的發展，而我國還處于起步階段。為了實現中國在節能減排方面對外的莊嚴承諾，國家即將出臺《新興能源產業規劃》，提出從2011年至2020年，將累計增加對新興能源產業投資達5萬億元，發展分布式能源也成為規劃的重要元素；國家能源局正在制定發展我國天然氣分布式能源的規劃和指標，一些電力、燃氣、石油等產業集團正在制定分布式能源產業的發展戰略，紛紛成立各種形式的能源服務公司。種種跡象表明，天然氣分布式能源已越來越受到廣泛重視。為了保證我國分布式能源健康有序的發展，必須對天然氣分布式能源在國家能源整體結構和戰略中的地位做出一個明確的定位。
2國內外的發展狀況
2。1國外的發展
美國：2003年大停電及2004年至2005年的颶風提升了人們對采用分布式能源的重視。2008年，美國有3374個分布式能源項目，總裝機容量為8520萬kW，占全國發電總裝機容量的8。6%，目標客戶群集中在大型工業企業和大型商業建筑：如大學（約300所），醫院（約170個），72個市區的分布式能源站。美國政府把進一步推進“分布式熱電聯產系統”的發展列為長遠發展規劃，并制定了明確的戰略目標：力爭2020年在50%的新建辦公樓或商用樓群中，采用“分布式熱電聯產”模式，將15%現有建筑的“供能系統”改建成“分布式熱電聯產”模式。美國能源部計劃在2010年削減460億美元國家電力投資，采取的辦法是加快分布式能源發展。
歐洲：據1997年資料統計，歐盟擁有9000多臺分布式熱電聯產機組，占歐洲發電總裝機容量的13%，其中工業系統中的分布式熱電聯產裝機總容量超過了33GW，約占熱電聯產總裝機容量的45%，歐盟決定到2010年將其熱電聯產的比例增加1倍，提高到總發電比例的18%。丹麥對熱電工程給予低利率優惠貸款；將環保所得稅作為投資款返還工商業；對工商業的天然氣熱電聯產項目發電價格給予補貼。法國對熱電聯產項目的初始投資給予15%的政府補貼。英國免除熱電聯產的氣候變化稅、免除商務稅，高質量的熱電聯產項目可申請政府關于采用節約能源技術項目的補貼。荷蘭建立熱電聯產促進機構、熱電聯產的發電量優先上網。
日本：政府從立法、政府補助、建立示范工程、低利率融資以及給予建筑補助金等角度來促進能源開發及節能事業的發展。對熱電聯產項目給予諸多減免稅。提出2萬m2以上新建筑設計，應論證采用分布式能源項目的可能性。截至2009年天然氣分布式能源項目總數達8199個項目，總裝機已達938萬kW。
2。2國內的發展情況
十幾年來，我國已建了約40多個天然氣分布式能源項目。約半數在運行，半數因電力并網、效益或技術等問題處于停頓狀態。較為成功的案例有上海浦東機場項目（4MW）、廣州大學城項目（150MW）、北京燃氣集團大樓項目（1。2MW）；北京火車南站項目（3MW，兇發電尚未并網，燃氣內燃機尚未投用，只有污水源熱泵在運行）。
國家在若干個文件中提出對分布式能源的鼓勵，但是尚沒有實施細則。地方只有上海市分別于2004年和2008年出臺了鼓勵政策：對分布式能源系統給予1000元/kW的補貼，以及低氣價、免設備進口稅和支持電力并網等方面的鼓勵。
2010年4月，國家能源局下發了《國家能源局關于對（發展天然氣分布式能源的指導意見）征求意見的函》，明確提出：到2011年擬建設1000個天然氣分布式能源項目；到2020年，在全國規模以上城市推廣使用分布式能源系統，裝機容量達到5000萬kW，并擬建設10個左右各類典型特征的分布式能源示范區域。
同年7月，國家能源局油氣司司長張玉清在“2010中國分布式能源研討會”上表示，要因地制宜規范發展分布式能源，結合分布式能源本身特點，確定合理規模，在經濟發達、天然氣資源有保證的大中城市，做到試點先行，優先發展。要通過分布式能源示范工程，政府和企業共同努力打破行業界限，逐步完善行業標準規范，出臺鼓勵政策，為天然氣分布式能源發展創造良好環境。
對于分布式能源面臨快速增長的商機，國家電力、石油、燃氣、熱力等能源行業的龍頭企業備受鼓舞，許多企業都制定了相關規劃，積極籌建試點項日。中國華電集團新能源公司已有幾十個項目在開發。中國廣東核電集團，已成立了中廣核節能產業發展有限公司，計劃在近年內在分布式能源項目上投資100億元；中國南方電網也成立了旨在投資分布式能源的節能服務公司、重慶燃氣集團已與法國蘇伊士公司合資成立了重慶中法能源服務公司、中海油的新能源公司也正在積極準備大規模進軍天然氣分布式能源市場。
3在我國發展天然氣分布式能源的意義
我國政府明確承諾在2020年碳減排降低40%～45%的目標，但如果不采取加速發展天然氣，盡可能減少對煤炭的過度依賴，優化產業結構，大規模提高能效等措施，是不可能實現這個承諾的。
推廣天然氣分布式能源意義重大，但是由于天然氣價格過高，即使對天然氣的梯級利用和節能減排所帶來的效益顯著，所發電的電價也很難與未考慮環境成本的煤電上網電價相比較。如果站在能源戰略的層面能綜合考慮它所帶來的效益，將使國家有關部門進一步認識到支持天然氣分布式能源發展的必要性，和它所帶來的巨大的附加經濟效益。天然氣分布式能源的綜合效益體現在：
3。1天然氣高效利用的效益
根據國家“十二五”能源規劃，到2015年天然氣消耗增加到2600億m3/a，占一次能源8%以上。這相當于每年增加300億m3/a，約合0。39億當量標煤/a，但我國的工業化和城市化每年會增加1億多當量標煤/a的能源需求。如采用天然氣分布式能源，能源利用率可增加一倍以上，即能夠替代相當于0。8億當量標煤/a的煤炭。這樣，從2011年到2020年，隨著這種替代的持續增長，中國煤炭的年增消耗量將會逐年減少。
3。2將成為電網調峰的主力
由于天然氣分布式能源項目只需要少量投資增加供冷供熱的調峰設備（如燃氣發電機與直燃機對接型三聯供項目，只要在直燃機上增加補燃的燃燒器；如燃氣熱電項目只需加裝調峰用的燃氣鍋爐等）便可成為可中斷、可調節的發電系統，為周邊提供冷熱電的同時還可以為電網調峰。我國將大規模建設風電、太陽能和核電這些不可調節的發電項目，原計劃投入巨額資金建設大型抽水蓄能電站和燃氣調峰電廠（事實上，規劃的大型燃機調峰電廠，由于每次啟停使設備折壽達幾十個小時，用于電網的日峰調節是不合適的；抽水蓄能以4度電換3度電，不儀小肖能，而且建設成本很高），最終這些投資也會分攤到銷售電價中。如果配合電網建設規劃有計劃的大規模發展天然氣分布式能源，完全可以取代大部分大型調峰電廠，節省國家大量投資，有效地降低電網的運行成本。
3。3對增強供電安全性的貢獻
天然氣輸送不受氣候的影響，而且一定程度上可以就地儲存（LNG儲氣庫及地上或地下的CNG儲氣庫），因此城市或區域配有一定規模天然氣分布式能源供電系統較單純依賴大電網供電系統具有更高的安全性。2008年，南方大規模冰雪災害造成直接經濟損失1516。5億元，其中很大一部分是由于電網大規模癱瘓造成的。電力專家指出了在災害下電力系統存在的問題：a）重視主干電網建設，忽視地區電網建設；b）發展大電源，忽視了分布式電源建設。貴陽和南昌在一片黑暗中僅有的亮光源于已被勒令關閉的分布式熱電廠，如果使電網的抵御災害天氣能力提高到50年一遇，電力設備建設造價就要翻8倍，因此單純依賴增強電網來抵御天災是不現實的；c）不能重視跨區供電而忽視就地供電（跨區依賴于電網安全和煤的運輸）；d）不能一味依賴火力發電。目前國內許多城市，特別是沿海經濟發達的城市對節能減排和大氣環境的要求越來越高，燃煤電廠的建設放緩或停止或拆除，隨之而來的是城市供電系統的安全問題。電力專家認為，一個城市，特別是大城市，為保證其供電系統的安全性，白發電能力至少應超過25%。因此只有大力發展天然氣分布式能源才是最好的選擇。
3。4為天然氣系統調峰
天然氣分布式能源除了能起到為電網凋峰的作用外，還可以為城市乃至全國的天然氣輸配系統的季節性調峰做出貢獻。天然氣的供應跟季節和天氣變化關系比較大，前幾年出現天然氣短缺的現象，多數跟季節和天氣變化有關。目前兩湖地區天然氣負荷的季節性峰谷差是2：1左右，華北地區峰谷差達到7：1左右，北京峰谷差在10：1左右。峰谷差越大，對于天然氣的保供難度也越大。在“十二五”期間，中石油規劃了10座儲氣庫，工作氣量達到224億m3，預計至少需要500億元的投資，大部分將朋于季節性調峰。如果在天然氣的負荷區大規模發展分布式能源，消減了城市以至國內天然氣供應的季節性峰谷差，因此不僅增加了供氣系統的安全性，還可以大規模減少天然氣地下儲氣庫的建設規模，進而減少投資。
3。5案例分析：優化北京能源結構，合理配置天然氣和電力系統
2010年北京天然氣供應近70億m3，近80%只在冬季用于燒鍋爐供暖。如此珍貴的能源用于提供低品位的供熱所帶來的經濟損失暫且不說，天然氣生產不可能是季節性的，需要投資幾十億元建設地下儲氣庫來滿足天然氣的季節性調峰的需求。另一方面，北京2010年夏季最高電負荷超過1500萬kW，約40%用于電空調，給電網帶來巨大的壓力，為保證電網調峰的電力裝機投資需要幾百億元。如果在北京大規模發展天然氣分布式能源，不僅在夏季大幅度增加了天然氣用量，所發電力補充了電網，發電的余熱制冷又可以大規模降低空調對電力的需求。按規劃，2020年北京天然氣供應量將達260億m3，電力將達3000萬kW，北京目前以每年新增建筑面積約為4000萬m3，設想如果屆時北京天然氣分布式能源總發電裝機達到1000萬kW，北京市的天然氣管網和系統全年利用率可從目前的不到30%增至40%以上，電力負荷需求可降至2500萬kW，北京電網的自發電可增至近45%。這將大大地增強了北京電網的安全性，同時大規模降低了輸電的電網建設成本和長距離輸電造成的電力線損。
3。6與可再生能源和常規能源整合，建立區域優化智慧能源系統
區域智慧能源系統將成為我國工業技術開發區和城鎮建設能源系統的最佳選擇。在區域能源一體化、最優化和智能化的理念上建立起來的智慧能源系統使分布能源、新能源與傳統能源合理的結合起來，在保證經濟性的基礎上最大限度地實現了節能減排。天然氣分布式能源在整個智慧能源系統中起著粘合劑和調節劑的作用。它不僅自身節能、環保和經濟，同時還具有可調節和可中斷的特點，可以為常規能源和可再生能源調峰，使整個能源體系實現結構的最佳配置。“十二五”期間將建設上千的新城和開發區，新城的綜合商務區，工業和技術開發區將是天然氣分布式能源發展的重點，只要能夠解決政策和能源價格結構的問題，天然氣分布式能源將大有可為。
3。7節能和環保效益（碳稅、CDM等）
如果天然氣分布式能源總裝機容量達到1。1億kWh，發電量增至0。5萬億kWh/a～0。6萬億kWh/a，在公布的“十二五”能源規劃方案基礎上，可使2015年總能耗減少1。5億當量標煤/a，少耗煤2億t/a，C02排放減少約6億t/a，并且可以節省0。3億kwh/a左右在兩部燃煤發電和向東部輸送的投資費用，并帶動新的低碳產業群的發展。由于大規模的減碳，通過CDM機制或可能實施的碳稅機制，使天然氣分布式能源有可能獲得附加收益。
4天然氣分布式能源在中國發展的基本形式
天然氣分布式能源項目主要分為樓宇式和區域式兩種。相比之下，樓宇式項目的經濟性會受到負荷的變化的負面影響（如辦公樓下班后負荷很低）。區域性項目有較大互補性負荷，建設規模大（一般從幾千千瓦到幾十萬千瓦），系統能效高、單位千瓦造價低，經濟性較好。城鎮化是今后幾十年我國的經濟發展的重要模式，同時工業發展主要集中在城市的工業技術開發區，因此區別于國外，天然氣分布式能源在我國的發展特點將是以區域為主，樓宇式為輔。
5發展天然氣分布式能源遇到的主要問題及討論
5。1電力市場開放
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。輸配沒有分開，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。根據我國電力法有關規定“供電企業在批準的供電營業區內向用戶供電”，“一個供電營業區內只設一個供電營業機構”，“供電營業機構持《供電營業許可證》向工商行政管理部門申請領取營業執照，方可營業”等，這些規定限制了分布式能源項目業主將多余電力出售給其他用戶。目前，電監會正在全國開展電力直供的試點，但電力直供只限于一個大的發電廠與大用戶之間的直供，尚不能應用在分布能源項目上。也就是說，一個法人建設的項目只能自發自用，不能向周邊的其他法人出售其多余電力。目前國內最看好的是在大型綜合商業區和工業技術開發區建設分布能源項目。這類項目產出的冷、熱和蒸汽可以在整個園區銷售，而電力卻不能；唯一的途徑是將電力以當地燃煤標桿上網電價賣給電網公司，致使項目不具備經濟性。
5。2電力并網和統一規劃
目前，主要是體制和利益的問題，也有部分技術原因，電網公司一般不歡迎分布式能源項目并網。即使同意并網，也將項目的發電容量限制在接入點上級變電站單臺主變容量的30%，且不應超過主變最大負荷的25%。此規定嚴重的阻礙了分布式能源項目的建設規模和經濟性。如上所述，大量的分布式能源項目并網不但可以為電網調峰而且可以增加電網的安全性。華電廣州大學城的分布式能源項目在亞運會期間為電網承擔黑啟動的備用功能，同時夏季三個月被要求為電網調峰。南方電網公司將其調峰期間的電價增加了0。10元/kWh。電網公司不應拒絕或被動的接受分布式能源并網，而應該在電網規劃中考慮分布式能源項目的建設，以增強電網的調峰能力和安全性。
5。3項目的經濟性
由于天然氣價格過高，其電價又要與煤電的上網電價競爭，因此盡管節能效益顯著，項目的經濟性對投資者還是不具備吸引力。事實上，項目所發的是就近使用的電，不應與經過長途輸送的燃煤電力的電價同等待遇。如果能采用一種公平交易方式，即以電網公司售給項目周邊用戶的售電電價為基準，再向電網繳納相應的容量備用費，這樣將使大量的分布式能源項目將獲得發展的空間。天然氣分布式能源在節能減排和改善大氣環境方面貢獻顯著，理應獲得相應的激勵。另一方面，天然氣分布能源在電網調峰、天然氣季節性調峰、城市能源安全和構造區域智慧能源系統等方面的還有許多附加的重要貢獻，政府有關部門應綜合考慮它的戰略定位和在總體能源結構所發揮的作用，綜合評價它對我國經濟體系的貢獻，制定相應的鼓勵政策和財政補貼政策，促進其健康有序的發展。
6結語
要實現節能減排不僅需要采用新型能源技術，更重要的是必須有一個合理的能源結構，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，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提供重要的支持和調節作用。
天然氣分布能源不僅對實現節能減排具有非常重要的作用，而且通過對全國和區域能源系統的統一規劃，它的加入可以使能源系統更安全，少建設幾千萬千瓦的調峰電廠，少上百億立方米的天然氣地下儲蓄庫，減少幾百億元長距離輸電的電網投資，以這種先進的生產方式拉動幾千億元的投資內需。如果算總賬，國家加大支持天然氣分布式能源發展的力度是絕對劃得來的。
國家、地方和電網公司應在引入天然氣分布式能源理念和技術的基礎上，重新規劃國家和區域的能源系統。考慮到天然氣分布式能源對我國能源系統優化的貢獻，如能出臺相應的鼓勵政策、開放電力市場、解決電力接入等問題，提出稅收和財政的鼓勵政策，天然氣分布式能源的大發展即在眼前，它將會對我國的宏觀經濟發展做出重要貢獻。
近來由國務院研究室和國家能源局組成的調研組，在中國城市燃氣協會分布式能源專業委員會的協助下，對全國分布式能源發展情況進行了調研，這標志著在中國履步維艱的發展了近十年的天然氣分布式能源事業終于獲得了國家的高度重視，即將步入發展時期。此次調研使我們認識到發展天然氣分布式能源的必要性，同時也了解到目前遇到的問題和阻礙。
天然氣分布式能源是分散在用戶周邊的發電系統，同時又將發電后的余熱用來供蒸汽、采暖或制冷；通過對能源有效的梯級利用，使得一次能源利用率可達70%～90%，避免了傳統能源長距離輸電帶來的損耗。發電設備一般采用燃氣內燃機、燃氣輪機或微燃機，余熱利用則采用余熱鍋爐、余熱溴化鋰直燃機等裝置。這樣一個簡單的理念，正在引領著世界能源系統的革命。20世紀，隨著人類的技術進步，世界發電裝機規模經歷了一個由小到大的過程。到了20世紀末，這種趨勢幾乎走到了它的極限，已不能滿足人類進一步對提高能源效率和環保的要求，追求規模效益轉變為追求效益規模，高效、清潔的天然氣分布式能源回到用戶身邊將是本世紀能源發展的必然趨勢。
十幾年來，國外許多國家的天然氣分布式能源已有了長足的發展，而我國還處于起步階段。為了實現中國在節能減排方面對外的莊嚴承諾，國家即將出臺《新興能源產業規劃》，提出從2011年至2020年，將累計增加對新興能源產業投資達5萬億元，發展分布式能源也成為規劃的重要元素；國家能源局正在制定發展我國天然氣分布式能源的規劃和指標，一些電力、燃氣、石油等產業集團正在制定分布式能源產業的發展戰略，紛紛成立各種形式的能源服務公司。種種跡象表明，天然氣分布式能源已越來越受到廣泛重視。為了保證我國分布式能源健康有序的發展，必須對天然氣分布式能源在國家能源整體結構和戰略中的地位做出一個明確的定位。
2國內外的發展狀況
2。1國外的發展
美國：2003年大停電及2004年至2005年的颶風提升了人們對采用分布式能源的重視。2008年，美國有3374個分布式能源項目，總裝機容量為8520萬kW，占全國發電總裝機容量的8。6%，目標客戶群集中在大型工業企業和大型商業建筑：如大學（約300所），醫院（約170個），72個市區的分布式能源站。美國政府把進一步推進“分布式熱電聯產系統”的發展列為長遠發展規劃，并制定了明確的戰略目標：力爭2020年在50%的新建辦公樓或商用樓群中，采用“分布式熱電聯產”模式，將15%現有建筑的“供能系統”改建成“分布式熱電聯產”模式。美國能源部計劃在2010年削減460億美元國家電力投資，采取的辦法是加快分布式能源發展。
歐洲：據1997年資料統計，歐盟擁有9000多臺分布式熱電聯產機組，占歐洲發電總裝機容量的13%，其中工業系統中的分布式熱電聯產裝機總容量超過了33GW，約占熱電聯產總裝機容量的45%，歐盟決定到2010年將其熱電聯產的比例增加1倍，提高到總發電比例的18%。丹麥對熱電工程給予低利率優惠貸款；將環保所得稅作為投資款返還工商業；對工商業的天然氣熱電聯產項目發電價格給予補貼。法國對熱電聯產項目的初始投資給予15%的政府補貼。英國免除熱電聯產的氣候變化稅、免除商務稅，高質量的熱電聯產項目可申請政府關于采用節約能源技術項目的補貼。荷蘭建立熱電聯產促進機構、熱電聯產的發電量優先上網。
日本：政府從立法、政府補助、建立示范工程、低利率融資以及給予建筑補助金等角度來促進能源開發及節能事業的發展。對熱電聯產項目給予諸多減免稅。提出2萬m2以上新建筑設計，應論證采用分布式能源項目的可能性。截至2009年天然氣分布式能源項目總數達8199個項目，總裝機已達938萬kW。
2。2國內的發展情況
十幾年來，我國已建了約40多個天然氣分布式能源項目。約半數在運行，半數因電力并網、效益或技術等問題處于停頓狀態。較為成功的案例有上海浦東機場項目（4MW）、廣州大學城項目（150MW）、北京燃氣集團大樓項目（1。2MW）；北京火車南站項目（3MW，兇發電尚未并網，燃氣內燃機尚未投用，只有污水源熱泵在運行）。
國家在若干個文件中提出對分布式能源的鼓勵，但是尚沒有實施細則。地方只有上海市分別于2004年和2008年出臺了鼓勵政策：對分布式能源系統給予1000元/kW的補貼，以及低氣價、免設備進口稅和支持電力并網等方面的鼓勵。
2010年4月，國家能源局下發了《國家能源局關于對（發展天然氣分布式能源的指導意見）征求意見的函》，明確提出：到2011年擬建設1000個天然氣分布式能源項目；到2020年，在全國規模以上城市推廣使用分布式能源系統，裝機容量達到5000萬kW，并擬建設10個左右各類典型特征的分布式能源示范區域。
同年7月，國家能源局油氣司司長張玉清在“2010中國分布式能源研討會”上表示，要因地制宜規范發展分布式能源，結合分布式能源本身特點，確定合理規模，在經濟發達、天然氣資源有保證的大中城市，做到試點先行，優先發展。要通過分布式能源示范工程，政府和企業共同努力打破行業界限，逐步完善行業標準規范，出臺鼓勵政策，為天然氣分布式能源發展創造良好環境。
對于分布式能源面臨快速增長的商機，國家電力、石油、燃氣、熱力等能源行業的龍頭企業備受鼓舞，許多企業都制定了相關規劃，積極籌建試點項日。中國華電集團新能源公司已有幾十個項目在開發。中國廣東核電集團，已成立了中廣核節能產業發展有限公司，計劃在近年內在分布式能源項目上投資100億元；中國南方電網也成立了旨在投資分布式能源的節能服務公司、重慶燃氣集團已與法國蘇伊士公司合資成立了重慶中法能源服務公司、中海油的新能源公司也正在積極準備大規模進軍天然氣分布式能源市場。
3在我國發展天然氣分布式能源的意義
我國政府明確承諾在2020年碳減排降低40%～45%的目標，但如果不采取加速發展天然氣，盡可能減少對煤炭的過度依賴，優化產業結構，大規模提高能效等措施，是不可能實現這個承諾的。
推廣天然氣分布式能源意義重大，但是由于天然氣價格過高，即使對天然氣的梯級利用和節能減排所帶來的效益顯著，所發電的電價也很難與未考慮環境成本的煤電上網電價相比較。如果站在能源戰略的層面能綜合考慮它所帶來的效益，將使國家有關部門進一步認識到支持天然氣分布式能源發展的必要性，和它所帶來的巨大的附加經濟效益。天然氣分布式能源的綜合效益體現在：
3。1天然氣高效利用的效益
根據國家“十二五”能源規劃，到2015年天然氣消耗增加到2600億m3/a，占一次能源8%以上。這相當于每年增加300億m3/a，約合0。39億當量標煤/a，但我國的工業化和城市化每年會增加1億多當量標煤/a的能源需求。如采用天然氣分布式能源，能源利用率可增加一倍以上，即能夠替代相當于0。8億當量標煤/a的煤炭。這樣，從2011年到2020年，隨著這種替代的持續增長，中國煤炭的年增消耗量將會逐年減少。
3。2將成為電網調峰的主力
由于天然氣分布式能源項目只需要少量投資增加供冷供熱的調峰設備（如燃氣發電機與直燃機對接型三聯供項目，只要在直燃機上增加補燃的燃燒器；如燃氣熱電項目只需加裝調峰用的燃氣鍋爐等）便可成為可中斷、可調節的發電系統，為周邊提供冷熱電的同時還可以為電網調峰。我國將大規模建設風電、太陽能和核電這些不可調節的發電項目，原計劃投入巨額資金建設大型抽水蓄能電站和燃氣調峰電廠（事實上，規劃的大型燃機調峰電廠，由于每次啟停使設備折壽達幾十個小時，用于電網的日峰調節是不合適的；抽水蓄能以4度電換3度電，不儀小肖能，而且建設成本很高），最終這些投資也會分攤到銷售電價中。如果配合電網建設規劃有計劃的大規模發展天然氣分布式能源，完全可以取代大部分大型調峰電廠，節省國家大量投資，有效地降低電網的運行成本。
3。3對增強供電安全性的貢獻
天然氣輸送不受氣候的影響，而且一定程度上可以就地儲存（LNG儲氣庫及地上或地下的CNG儲氣庫），因此城市或區域配有一定規模天然氣分布式能源供電系統較單純依賴大電網供電系統具有更高的安全性。2008年，南方大規模冰雪災害造成直接經濟損失1516。5億元，其中很大一部分是由于電網大規模癱瘓造成的。電力專家指出了在災害下電力系統存在的問題：a）重視主干電網建設，忽視地區電網建設；b）發展大電源，忽視了分布式電源建設。貴陽和南昌在一片黑暗中僅有的亮光源于已被勒令關閉的分布式熱電廠，如果使電網的抵御災害天氣能力提高到50年一遇，電力設備建設造價就要翻8倍，因此單純依賴增強電網來抵御天災是不現實的；c）不能重視跨區供電而忽視就地供電（跨區依賴于電網安全和煤的運輸）；d）不能一味依賴火力發電。目前國內許多城市，特別是沿海經濟發達的城市對節能減排和大氣環境的要求越來越高，燃煤電廠的建設放緩或停止或拆除，隨之而來的是城市供電系統的安全問題。電力專家認為，一個城市，特別是大城市，為保證其供電系統的安全性，白發電能力至少應超過25%。因此只有大力發展天然氣分布式能源才是最好的選擇。
3。4為天然氣系統調峰
天然氣分布式能源除了能起到為電網凋峰的作用外，還可以為城市乃至全國的天然氣輸配系統的季節性調峰做出貢獻。天然氣的供應跟季節和天氣變化關系比較大，前幾年出現天然氣短缺的現象，多數跟季節和天氣變化有關。目前兩湖地區天然氣負荷的季節性峰谷差是2：1左右，華北地區峰谷差達到7：1左右，北京峰谷差在10：1左右。峰谷差越大，對于天然氣的保供難度也越大。在“十二五”期間，中石油規劃了10座儲氣庫，工作氣量達到224億m3，預計至少需要500億元的投資，大部分將朋于季節性調峰。如果在天然氣的負荷區大規模發展分布式能源，消減了城市以至國內天然氣供應的季節性峰谷差，因此不僅增加了供氣系統的安全性，還可以大規模減少天然氣地下儲氣庫的建設規模，進而減少投資。
3。5案例分析：優化北京能源結構，合理配置天然氣和電力系統
2010年北京天然氣供應近70億m3，近80%只在冬季用于燒鍋爐供暖。如此珍貴的能源用于提供低品位的供熱所帶來的經濟損失暫且不說，天然氣生產不可能是季節性的，需要投資幾十億元建設地下儲氣庫來滿足天然氣的季節性調峰的需求。另一方面，北京2010年夏季最高電負荷超過1500萬kW，約40%用于電空調，給電網帶來巨大的壓力，為保證電網調峰的電力裝機投資需要幾百億元。如果在北京大規模發展天然氣分布式能源，不僅在夏季大幅度增加了天然氣用量，所發電力補充了電網，發電的余熱制冷又可以大規模降低空調對電力的需求。按規劃，2020年北京天然氣供應量將達260億m3，電力將達3000萬kW，北京目前以每年新增建筑面積約為4000萬m3，設想如果屆時北京天然氣分布式能源總發電裝機達到1000萬kW，北京市的天然氣管網和系統全年利用率可從目前的不到30%增至40%以上，電力負荷需求可降至2500萬kW，北京電網的自發電可增至近45%。這將大大地增強了北京電網的安全性，同時大規模降低了輸電的電網建設成本和長距離輸電造成的電力線損。
3。6與可再生能源和常規能源整合，建立區域優化智慧能源系統
區域智慧能源系統將成為我國工業技術開發區和城鎮建設能源系統的最佳選擇。在區域能源一體化、最優化和智能化的理念上建立起來的智慧能源系統使分布能源、新能源與傳統能源合理的結合起來，在保證經濟性的基礎上最大限度地實現了節能減排。天然氣分布式能源在整個智慧能源系統中起著粘合劑和調節劑的作用。它不僅自身節能、環保和經濟，同時還具有可調節和可中斷的特點，可以為常規能源和可再生能源調峰，使整個能源體系實現結構的最佳配置。“十二五”期間將建設上千的新城和開發區，新城的綜合商務區，工業和技術開發區將是天然氣分布式能源發展的重點，只要能夠解決政策和能源價格結構的問題，天然氣分布式能源將大有可為。
3。7節能和環保效益（碳稅、CDM等）
如果天然氣分布式能源總裝機容量達到1。1億kWh，發電量增至0。5萬億kWh/a～0。6萬億kWh/a，在公布的“十二五”能源規劃方案基礎上，可使2015年總能耗減少1。5億當量標煤/a，少耗煤2億t/a，C02排放減少約6億t/a，并且可以節省0。3億kwh/a左右在兩部燃煤發電和向東部輸送的投資費用，并帶動新的低碳產業群的發展。由于大規模的減碳，通過CDM機制或可能實施的碳稅機制，使天然氣分布式能源有可能獲得附加收益。
4天然氣分布式能源在中國發展的基本形式
天然氣分布式能源項目主要分為樓宇式和區域式兩種。相比之下，樓宇式項目的經濟性會受到負荷的變化的負面影響（如辦公樓下班后負荷很低）。區域性項目有較大互補性負荷，建設規模大（一般從幾千千瓦到幾十萬千瓦），系統能效高、單位千瓦造價低，經濟性較好。城鎮化是今后幾十年我國的經濟發展的重要模式，同時工業發展主要集中在城市的工業技術開發區，因此區別于國外，天然氣分布式能源在我國的發展特點將是以區域為主，樓宇式為輔。
5發展天然氣分布式能源遇到的主要問題及討論
5。1電力市場開放
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。輸配沒有分開，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。根據我國電力法有關規定“供電企業在批準的供電營業區內向用戶供電”，“一個供電營業區內只設一個供電營業機構”，“供電營業機構持《供電營業許可證》向工商行政管理部門申請領取營業執照，方可營業”等，這些規定限制了分布式能源項目業主將多余電力出售給其他用戶。目前，電監會正在全國開展電力直供的試點，但電力直供只限于一個大的發電廠與大用戶之間的直供，尚不能應用在分布能源項目上。也就是說，一個法人建設的項目只能自發自用，不能向周邊的其他法人出售其多余電力。目前國內最看好的是在大型綜合商業區和工業技術開發區建設分布能源項目。這類項目產出的冷、熱和蒸汽可以在整個園區銷售，而電力卻不能；唯一的途徑是將電力以當地燃煤標桿上網電價賣給電網公司，致使項目不具備經濟性。
5。2電力并網和統一規劃
目前，主要是體制和利益的問題，也有部分技術原因，電網公司一般不歡迎分布式能源項目并網。即使同意并網，也將項目的發電容量限制在接入點上級變電站單臺主變容量的30%，且不應超過主變最大負荷的25%。此規定嚴重的阻礙了分布式能源項目的建設規模和經濟性。如上所述，大量的分布式能源項目并網不但可以為電網調峰而且可以增加電網的安全性。華電廣州大學城的分布式能源項目在亞運會期間為電網承擔黑啟動的備用功能，同時夏季三個月被要求為電網調峰。南方電網公司將其調峰期間的電價增加了0。10元/kWh。電網公司不應拒絕或被動的接受分布式能源并網，而應該在電網規劃中考慮分布式能源項目的建設，以增強電網的調峰能力和安全性。
5。3項目的經濟性
由于天然氣價格過高，其電價又要與煤電的上網電價競爭，因此盡管節能效益顯著，項目的經濟性對投資者還是不具備吸引力。事實上，項目所發的是就近使用的電，不應與經過長途輸送的燃煤電力的電價同等待遇。如果能采用一種公平交易方式，即以電網公司售給項目周邊用戶的售電電價為基準，再向電網繳納相應的容量備用費，這樣將使大量的分布式能源項目將獲得發展的空間。天然氣分布式能源在節能減排和改善大氣環境方面貢獻顯著，理應獲得相應的激勵。另一方面，天然氣分布能源在電網調峰、天然氣季節性調峰、城市能源安全和構造區域智慧能源系統等方面的還有許多附加的重要貢獻，政府有關部門應綜合考慮它的戰略定位和在總體能源結構所發揮的作用，綜合評價它對我國經濟體系的貢獻，制定相應的鼓勵政策和財政補貼政策，促進其健康有序的發展。
6結語
要實現節能減排不僅需要采用新型能源技術，更重要的是必須有一個合理的能源結構，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，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提供重要的支持和調節作用。
天然氣分布能源不僅對實現節能減排具有非常重要的作用，而且通過對全國和區域能源系統的統一規劃，它的加入可以使能源系統更安全，少建設幾千萬千瓦的調峰電廠，少上百億立方米的天然氣地下儲蓄庫，減少幾百億元長距離輸電的電網投資，以這種先進的生產方式拉動幾千億元的投資內需。如果算總賬，國家加大支持天然氣分布式能源發展的力度是絕對劃得來的。
國家、地方和電網公司應在引入天然氣分布式能源理念和技術的基礎上，重新規劃國家和區域的能源系統。考慮到天然氣分布式能源對我國能源系統優化的貢獻，如能出臺相應的鼓勵政策、開放電力市場、解決電力接入等問題，提出稅收和財政的鼓勵政策，天然氣分布式能源的大發展即在眼前，它將會對我國的宏觀經濟發展做出重要貢獻。
