韩晶
天津市津能工程管理有限公司天津市300384
摘要：随着我国能源结构的调整以及节能减排环保压力的增大，分布式能源项目的建设已受到国家的高度重视和推广。分布式能源系统是高效利用能源的好方式，是城市能源建设的重要方面，可以缓解季节性电力短缺，减少污染排放，改善生活环境。本文从分布式能源定义、工作原理、特点到项目的初可研阶段以及环评阶段应注意的问题进行了分析，并提出了建议。
关键词：分布式；能源站；环境保护
能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。纵观人类社会发展的历史，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。能源的开发利用极大地推进了世界经济和人类社会的发展。随着中国经济发展进入“新常态”，中国能源行业发展的根本目标发生了很大的变化。过去，中国经济持续的高速增长导致能源供应短缺，那时的时代主线是扩大能源生产以保障供应；如今，经济发展放缓，能源供给能力已远超需求，反而是技术、环境、价格、效率等问题制约了进一步发展，中国能源发展的问题从数量问题逐渐转为质量问题。分布式能源的特征符合中国下一阶段能源发展“提质增效”的目标，因此分布式能源在中国也显现了迅猛崛起的势头。
一、分布式能源定义
“分布式”能源顾名思义，是相较于传统的“集中式”能源利用方式而言的，是指建立在用户负荷中心附近而非远距离传输的能源综合利用系统，涵盖发电、热电联产、储能和能源管理系统等多种形式。早期的分布式能源是在热电联产系统（CHP）的基础上发展而来，随后分布式能源系统逐渐扩展到用户侧的多种能源类型的冷、热、电、蒸汽多联供（CCHP）系统以及可再生能源发电系统。我国分布式能源形式多样，各有优势。其中天然气分布式能源是分布式能源系统的核心技术和最主要的组成部分，它主要用于建筑和工程工业领域，相对稳定；分散式风电应用广泛，可以对常规电网和大型风电“查缺补漏”；分布式光伏发电应用技术成熟，选址多样化；生物质能发电提高资源利用效率，降低污染；小水电减少投资，提高能源利用效率。
二、分布式能源系统的工作原理
分布式能源系统实际多以天然气能源为主、太阳能、地热为辅，多种能源综合利用，为客户提供充足的热源、冷源和少量的电源。就天然气分布式能源系统来说，多以新建产业园区等为客户基础，按照客户用能需求配置工艺系统及机组选型方案，具备条件的按照多种能源供给的多元化结构体系规划、设计并建设。
天然气分布式能源项目的建设规模和系统配置可根据用户需求进行科学优化，在分布式能源站内汇总形成热源网络系统、冷源网络系统和电源电网系统。较大规模的（电负荷可消纳5000kW～50000kW）主机配置1台～2台套燃气-蒸汽联合循环发电机组（燃气轮发电机组）、配套烟气余热蒸汽/热水锅炉和烟气脱硝装置；较小规模的（电负荷可消纳20kW～8000kW）配置1台～2台天然气内燃发电机组、配套烟气余热蒸汽/热水锅炉和烟气脱硝装置；合理配置燃气型蒸汽或热水锅炉，直燃型、蒸汽型或热水型溴化锂机组，电螺杆制冷机组，有条件的配置地源热泵、光伏发电等能源综合利用设施。它的基本工艺流程如图一所示，为用户提供冷、热、电、蒸汽多联供。
图一天然气分布式能源系统工艺流程
三、分布式能源的特点分析
分布式能源的适用性较为广泛，既适用于工业用户，也能为商业、公共用户提供能源保障，可以满足各种不同类型用户的用电、用热和用冷需求。分布式能源按照系统规模，可以分为区域型（DCHP）和楼宇型（BCHP）两种；按照用户需求，可以分为电力单供、热电联产（CHP）、冷热电三联产（CCHP）等方式。区域性分布式能源实现了区域内多个用户的集中供能，不同用户之间的负荷可以进行互补，也能满足不同类型的用能需求，机组基本可实现全年满负荷运行，使用效率高，同时也降低了机组的运行成本，是较为理想的分布式能源利用形式之一。但缺点是，当分布式供能系统不能满足用户的用能需求时，就需要有其他的供能方式进行补充调峰，或者留有备用机组，由此造成机组初始投资可能偏高，也可能面临没有外部电网、热网进行调峰或调峰成本过高的问题。
从能源需求的角度分析，在能源利用负荷中心就近实现能源供应的现代供应方式，可减少输变电线路和设备，减少能源传输过程中的损耗，热电联产的能效和经济性要高于电力单供，冷热电联产的能效和经济性又要高于热电联产。
从燃料来源分析，以太阳能、风能等可再生能源为燃料的分布式供能系统，由于燃料来源免费，经济性最为显著，但也有因环境、气候、昼夜等难以克服的条件而导致的供能不稳定的缺陷。天然气分布式能源供能稳定、可持续，但受制于目前国内气价过高、上网困难且电价偏低等因素，如果没有政府的补贴和扶持，很难正常运营。
在系统效率方面分析，分布式能源系统采用了温度对口、梯级利用的原则，年均综合效率可达80%以上，实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用。
在能源的安全性和可靠性方面，由于靠近用户端，提高了系统的整体安全性，甚至可保证电网事故情况下重要区域的能源供应。
在环境保护方面，通过系统效率的提高、可再生能源的部分利用和污染物的资源化处理等，减少了CO2、SO2、NOx、粉尘、废水、废渣等污染物的排放，实现了最低值排放的环保目标。电磁污染与噪声污染也可大为降低，且占地面积比燃煤电站减少30%到60%左右。与传统集中式供能方式相比，分布式能源利用高效节能技术，挖潜降耗，具有能效高、清洁环保、安全性好、削峰填谷、经济效益好等优点，且燃气电厂的耗水量只是燃煤发电厂的30%到60%左右，大大减少水资源的使用。
四、项目可行性研究阶段和环境影响报告编制阶段
在开展项目前期工作的过程中，要全面分析，从环保的角度，从确定厂址及机组选择等方面应注意以下几点：
1、分布式能源有多种组合形式，在应用中有鲜明的优缺点，推广和规划时应予以充分考虑。因地制宜，充分考虑建设分布式能源的地理位置和用户需求，从备选厂址及机组选型等方面确定厂址及机组选择，优化能源结构，用最科学的优化方案实现能源梯级利用、发电能源多样化，提高能源供给的安全度、高效性。
2、在确定厂址和机组选型后，根据周边“声、气、水”等原始环保数据加强与地方环保主管部门的沟通，确定该区域“声、气、水”等环保指标的排放标准及厂址周边建筑敏感点排放标准的确定。
3、在编制环评报告时，对项目周边状况及项目概况尽量描述清楚。烟囱高度、机组选型、机组容量、厂区平面布置等方面的描述要清晰明了。
五、总结和建议
在不断变革的能源时代背景下，未来的能源系统面临化石能源（煤炭、石油和天然气）价格不稳定、能源供应安全风险增大、导致灾难性气候变化等迫切问题，为此构建成本稳定、可靠性好、恢复力强、清洁低碳的能源利用方式将是未来经济可持续发展的关键所在。分布式清洁能源多能互补将是未来主要的绿色低碳能源利用方式，有利于我市进一步优化生态环境，确保能源、环境、经济三大系统的和谐发展，全面实现园区用能清洁化、智能化，提高能源综合使用效率。
尽管分布式能源具有许多优势，但在我国的推广应用依然受限于诸多因素，需要国家从政策层面给予进一步支持。技术的成熟、政策的铺垫、商业模式等领域的创新，才能使分布式能源的未来越来越快地到来。
参考文献：
[1]冯玉全.从美加大停电看大力发展绿色环保分散电源发供电技术的迫切性[J].中国能源，2014，26（2）：30，39-41.
[2]徐建中，金红光.浅谈分布式供电和冷热电联产的前景[J].中国能源.2014.
[3]江丽霞.分布式发电[C]分布式能源政策机制、创新技术及市场前景国际研讨会.杭州，2014.