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摘要:这几年,天然气分布式能源系统在我国的各行各业得到了广泛的使用。天然气作为一种新能源,我国对天然气分布式能源系统的应用提出了相关的政策,从而规范使用和进一步推广该系统,这样一来有效节约了我国的能源,改善了环境问题。本文分析了天然气分布式能源系统的特点,探讨了该系统在实际的生活中的具体应用领域及现状。
关键词:天然气;分布式能源;系统;应用分析
引言
国内天然气的应用当前已经达到了一个高速发展的阶段,由于市场对于该能源的需求在不断扩大,致使我国在天然气的使用上每年也开始逐年增加。以前,对于天然气的需要范围相对较窄,仅仅是在某一些部分领域使用,但是随着社会的发展,天然气的应用也在逐步的向新领域发展。通过对市场的前期培育和推广,天然气分布式能源在我国将得到大规模的应用和发展。从国家控制上来看,就提出了要发展上千个示范工程,而且政府还会给试点项目给予经济补贴,这些政策也助推了天然气分布式能源系统的有效发展。在未来的几年间,分布式能源系统将会是社会落实节能减排,经济循环发展的有效手段,更是改变我国整体经济发展的重要选择。
一、天然气分布式能源技术路线的特点
作为新一代的供能模式,天然气分布式能源是集中式供能系统的有力补充。它具有分布式能源系统的所有特点。
(一)系统集成呈现多领域,交叉协同特征天然气分布式能源系统集成技术与时俱进,专业广、层次深;对流程设计、产品性能、运行模式、工程经验等有较高要求。因此针对用户具体需求(高效、可靠、经济、环保、可持续发展等)的集成方式多种多样,层出不穷,具有很明显的个性特点,复制性比较差。新型的天然气分布式能源通过选用合适的技术,经过系统优化和整合,可以更好地同时实现多个功能目标,满足用户的特殊需求。
(二)装机容量多为中小容量,灵活性大,调控简单便捷。天然气分布式能源,主要是针对局部用户的需求,其系统容量受到用户需求的制约。因此,相对于集中式供能系统而言,其装机容量仅为中、小容量(kW级至MW级);其中楼宇型天然气分布式能源的装机规模通常都在20MW以下;但区域型天然气分布式冷热电联产系统,由于供能规模较大,装机容量达到100~200MW范围;装机容量超过200MW以上的则限制发展。由于天然气分布式能源与用户的需求紧密结合,系统规模小,灵活性大,天然气分布式能源往往便于调节,系统性能亦有所改善,节能减排优势凸显。与传统供能系统相比,每100万kW的电力装机容量,每年个可节省78万t以上标准煤,减少排放208万t的CO2和约3万t的SO2。
(三)多能源输入,多功能输出随着经济、技术的发展,特别是可再生能源的积极推广应用,用户的能量需求面向多元化,目标也各不相同,而天然气分布式能源技术的发展,特别是可再生能源技术的日渐成熟,可提供选择的技术也越来越多。天然气分布式能源作为一种开放性的能源系统已显现出多功能发展趋势,既可包容多种能源输入,又可同时满足用户的多种能量需求和其他性能要求[1]。
二、天然气分布式能源系统的具体应用领域及现状
(一)在发电机组的应用
目前,用于天然气分布式能源的发电机组主要有小型燃气轮发电机组及燃气内燃发电机组。燃气轮发电机组多应用于工业供能或区域供能项目,燃气内燃发电机组可广泛应用于公建、医院和数据中心领域。首先,燃气内燃发电机组与燃气轮机相比,燃气内燃机的机组的供电和余热供冷比更接近于1比1的比例,而燃气轮机的供电和余热比接近于1比2比例。数据中心IT设备系统所产生的电能耗和用于IT设备系统制冷的能耗接近。所以燃气内燃机更适用于数据中心领域。其次,数据中心的负荷全年变化幅度不大,而燃气轮机出力随外界温度变化较明显,其发电量的变化较高,燃气内燃发电机组的出力随外界温度变化很小,因此,考虑采用燃气内燃发电机组更为合适。因此,数据中心适合采用燃气内燃发电机组[2]。
(二)天然气分布式能源在IDC中应用
随着我国经济的快速发展,导致境污染问题愈加严重,二氧化碳排放没有得到有效控制,酸雨问题突出。由于燃煤所产生的二氧化硫等污染物排放量的持续增长,导致酸雨面积已经超过国土面积的一半占比以上。天然气作为一种优质清洁能源用于发电,有利于缓解环境污染问题。天然气分布式能源系统的使用,可以使二氧化硫排放极低,基本上没有灰渣排放[3]。
(三)应用的情况
我国对于环境提出可持续战略方针以来,在开展过程中,人们对于能源中的天然气资源的使用比例也在不断增加,以天然气分布式能源系统为例,该能源系统将慢慢进入到了实质性的开发和应用阶段的过程当中,尤其是在一线城市使用的概率比较大。一线城市对于天然气分布式能源系统的使用不仅局限于公用的事业单位之中,还广泛使用于生活小区、商业广场等,实现了大范围的使用天然气分布能源布局。与此同时,各大城市纷纷推广关于天然气分布式能源的建设项目,并且取得了显著的成效,为社会带来了极大的经济效益。这也使得社会对于天然气分布式能源的应用情况变得愈来愈关注[4]。
三、结束语
综上所述,天然气分布式能源系统具有清洁、高效、环保的特点,通过高温发电、低温供热、制冷的方式实现能源的梯级综合利用,能源综合利用效率相对较高,相比传统燃煤发电,可减少一半以上的二氧化碳和大部分的NOX排放。目前,中小机组比例偏高的现状更加大了节能减排的难度。随着天然气供应格局的改善,积极建设分布式能源系统可带来良好的节能减排效益。以替代目前20%的小型热电机组供热量为基础,建设分布式能源系统,可每年减少二氧化碳的排放。因此笔者认为积极建设分布式能源系统可带来良好的节能减排效益。
参考文献:
[1]刘坚.黑龙江省天然气分布式能源系统的节能分析及应用前景[J].石油石化节能,2019,009(010):39-41.
[2]史鹏宇.天然气分布式能源系统节能减排效益分析[J].城市周刊,2019,000(034):P.3-3.
[3]倪明.燃气分布式能源系统的特点浅析[J].建材与装饰,2018,000(035):206.
[4]张尚.天然气分布式能源系统节能分析[J].建筑工程技术与设计,2018,000(034):3832.
作者简介:
夏刚(1974.3-)男,北京人,职称,工程师职务,总监,本科学历,单位:北京国家高山滑雪有限公司,研究方向:工程管理,安全管理;