工业园区CCHP
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分布式供能与区域能源的异与同分布式供能在我国的发展是从世纪之交开始的。
最早的成功案例是1995-1997年上海浦东新机场的冷热电联供能源站。
我国政府机构开始介入分布式供能领域始于2011年的四部委联合通知——《关于发展天然气分布式能源的指导意见》(发改能源[2011]2196号),随后中国城市燃气协会等行业组织先后设立了“分布式能源专业委员会”。
而区域能源概念在中国的提出和组织机构的成立则晚于此。
首次有中国人参加的国际区域能源协会是2015年6月28日在美国波士顿召开的第106届年会。
2016年中国建筑节能协会成立了区域能源专业委员会,直到不久前才开始与政府有关机构建立联系。
人们一般认为这是两个不同的领域和不同的概念,其实不然,要理解这一点还须从历史的回顾说起。
二者不同发展历史和共同点1、区域能源具有悠久的历史区域能源概念是在20世纪初、第一次工业革命中期工业由“小而分散”向“大而集中”时代发展起来的,其旨在高效满足区域内所有用能需求。
“区域”可以是一个城市、一个工业区或大型住区,也可以是一个小区或建筑群,涵盖从热电联产,到集中供暖、区域供冷、供电等各种技术措施,100多年来其内涵在不断进化。
纽约市最近提出“能源区块链”的概念,以实时和公开记录的能源交易大数据为基础,实现邻近区域内各种能源终端利用的优化耦合,这是区域能源概念的新进展。
区域能源包括政策、商业模式、市场成熟度、技术积累和本地资源。
服务商包括设备厂商、运营商、能源服务公司、电力企业以及相关机构,尤其是能源站运营管理服务商作用很大。
重点从前期的单纯规划向建设、后期运营偏重。
国际区域能源协会成立于20世纪初。
100多年来随着工业化进程推进,美国建立了大批百兆瓦级的工业或社区区域能源系统。
50年前日本完成第二次工业革命时兴建了许多多种终端用能总体优化匹配的工业园区,能效大幅度提高。
以丹麦和瑞典为代表的较小国家也发展了另一类区域能源模式。
中国近30年才开始经济腾飞,第一次工业革命所标志的工业化和城镇化还在进行中,是其区域能源发展较晚的历史原因。
0 引言近年来,随着信息化产业的快速发展,我国的数据中心也迎来了蓬勃的发展。
数据中心对能源有巨大的需求,2017年,全球约有800万个数据中心,消耗了约4162亿千瓦时的电力,相当于全球总用电量的2%,预计到2020年这一比例还将提高至5%。
数据中心需要的能源主要为电和冷,分别为服务器提供电源和冷却。
数据中心用能主要有两个特点:①用能量大。
数据中心是典型的“耗能大户”,单位面积能耗是普通办公楼的几十到上百倍;②用能可靠性要求高,且全年不间断。
数据中心多为金融、互联网等用户,机房集中安置大量的服务器,这使数据中心成为信息资源的汇集中心,但同时也带来了风险的高度集中。
一旦停电导致服务器宕机,将会对造成巨大的损失。
工信部和地方政府对数据中心的能源效率指标PUE提出了越来越严格的要求,工信部联节[2019]24号文件要求:全国范围内新建大型及超大型数据中心PUE不得高于1.4。
而现有国内非寒冷地区大型数据中心PUE多在1.5以上,新建数据中心如何降低PUE已经成为业内当务之急。
文章以某拟建数据中心为例,介绍该数据中心的常规供能方案,并探讨三联供系统在数据中心的配置。
1 冷热电三联供CCHP介绍及优势冷热电三联供(CCHP)是分布式能源的一种重要形式,以天然气作为一次能源,将燃气燃烧得到的高品位能量通过燃气发电机发电,再将燃气发电机产生的低品位热能充分用于供热或者制冷,可以实现能源的梯级利用,总的能源利用效率可达70%~90%。
三联供系统生产的冷量和电量接近,而数据中心需要的冷量和电量也接近(以kW为单位)。
三联供系统为数据中心供能时,可以按照以冷定电的原则,将三联供系统产生的冷量和电量全部供给数据中心,冷量可以完全满足数据中心的需求,不足的少部分电量由市电补充[1]。
由于采用余热制冷,相比传统电制冷冷水机组供冷的方案,省去了冷水机组的电耗,可有效降低数据中心的PUE。
同时三联供系统因设备昂贵,投资较大,需要有较高的年运行小时数才能有良好的经济性,而数据中心全年不间断用能,也使三联供系统的投资收益有了保障。
可再宝能源Renewable Energy Resources第39卷第2期2021年2月Vol.39 No.2Feb. 2021基于综合需求侧响应策略的 园区多能源系统优化运行陈锦涛1,杨苹",陈潼1,陆进威1(1.华南理工大学电力学院,广东广州510640 ; 2广东省绿色能源技术重点实验室,广东广州511458)摘要:在能源互联网的背景下,计及多类型能源市场价格传导机制的综合需求侧响应策略能够解决传统工 业园区能源利用效率低、电能紧缺等问题。
文章以园区多能源系统为研究对象,计及电力市场和碳交易市场价格传导机制,基于园区多能源系统模型,以系统运行成本最小化为目标,设计了园区多能源系统综合需求侧响 应策略,对深圳某园区进行了实例分析,并运用粒子群算法进行优化求解。
结果表明,文章所提出的策略能够 提高多能源系统的运行可靠性,降低运行成本。
关键词:园区多能源系统;市场价格传导机制;综合需求侧响应;优化运行中图分类号:TK51; TK81 文献标志码:A 文章编号:1671-5292(2021)02-0222-070引言工业园区是涉及到电、冷、热等多种能源的生 产、转移和利用的复杂能源系统。
园区以工业负荷 为主,负荷需求量大、负荷特性复杂、供电可靠性要求高,因此对配用电系统的运行调度提出了较高的要求E 性电力需求侧响应通过综合多类型能源市场价格传导机制,能够促进供需双侧深度互 动,优化工业园区能源结构,提高能源利用效率,减少园区运行成本,可有效解决传统工业园区能 源利用效率低、电能紧张等问题。
目前,对于电网与用户之间的需求响应 (Demand Response,DR)互动机理已进行过一定的研究。
文献[3]综合考虑风电功率预测误差和需求响应特点,构建了以电网运行费用最低为目标 的电力系统需求响应多时间尺度优化调度模型,提高了系统风电消纳能力。
文献[4]基于需求响应的特点建立了虚拟电厂双层调度优化模型,能够平抑新能源接入波动,促进风光等新能源的发电 并网。
分析我国天燃气分布式能源的应用摘要:天然气分布式能源近年来随着天然气的推广得到了应用,尤其是我国相关政策的出台,促进了天然气分布式能源的广泛应用,从而开拓了天然气能源应用的新领域和新模式。
文章介绍了天然气分布式能源系统的概念和特点,基于此论述了天然气分布式能源的工作原理和应用领域。
关键词:天燃气分布式能源应用随着我国经济的迅速发展,能源消耗日益增多,天燃气由于其所具有的低成本、低污染,而成为取代旧能源的理想选择,目前的天燃气主要应用在城市燃气、燃气发电、化工用气、工业用气等方面发展,并表现出向新领域发展的趋势,天燃气分布式能源系统被定性为近期天燃气发展使用中的一个重要手段,它通过前期的市场推广和前景勘探与开发,会在我国不久的未来,得到充分的重视与推广应用。
1 分布式能源系统的概念和特点分布式能源是相对于传统的集中式供电方式而言的,它是将供电、冷、热系统,以小容量、分散化、小规模、模块化的布局方式安装在终端用户的一种实用、操作简单的能源系统,该系统可以独立的完成电、冷、热的输出。
典型的分布式能源系统主要包括动力发电机组(原动机,蒸汽轮机、燃气轮机、内燃机、燃料电池等)、电力并网、余热利用系统(余热冷热水机组、热交换器、余热锅炉)系统等三个主要的部分。
基于用户资源和需求的不同,热电冷联产系统可以选择实施的方案也不同。
2 天然气分布式能源系统工作原理天燃气分布式供能系统是通过对于新型的清洁能源——天燃气的梯级开发利用,降低能源系统运营成本、提高能源的利用效率,因而,具有节能环保的作用。
天燃气的工作原理,是进入到燃气轮机后燃烧做功带动发电机发电,其所产生的高温烟气进入到余热锅炉,而后加热为高压蒸汽。
在这一工作原理中,使用燃气-蒸汽联合循环机组可以同时进行制冷、发电、供热过程,形成电负荷及冷热负荷,实现热电冷联产,天燃气被逐级的开发和高效利用。
实现热能80℅以上的利用率,这一数值远远高于燃煤式发电,而不会排放出含硫的有害烟气。
分布式冷热电能源系统优化设计及多指标综合评价方法的研究一、本文概述随着全球能源需求的不断增长,传统的能源供应模式已经无法满足日益严格的环保和能效要求。
因此,分布式冷热电能源系统(Distributed Combined Cooling, Heating and Power, DCCHP)作为一种新型的、高效且环保的能源供应方式,正逐渐受到全球范围内的关注。
本文旨在深入研究分布式冷热电能源系统的优化设计方法,并提出一套全面、科学的多指标综合评价体系,以期为这一领域的发展提供理论支撑和实践指导。
本文将对分布式冷热电能源系统的基本原理和关键技术进行详细阐述,包括其系统构成、工作原理、以及冷热电联供的优势等。
在此基础上,本文将重点探讨如何通过优化设计,提高系统的能源利用效率、降低运行成本、增强系统的可靠性和稳定性。
本文将构建一套多指标综合评价模型,该模型将综合考虑经济性、环境性、技术性、社会性等多个方面的指标,以便对分布式冷热电能源系统的性能进行全面、客观的评价。
这一评价模型不仅可以帮助决策者更好地了解系统的优势和不足,还可以为系统的改进和优化提供方向。
本文将通过案例分析、仿真模拟等方法,对所提出的优化设计和综合评价方法进行验证和应用。
通过这些实证研究,本文将进一步验证所提出方法的可行性和有效性,为分布式冷热电能源系统的实际应用和推广提供有力支持。
本文的研究将有助于提高分布式冷热电能源系统的性能,推动其在能源供应领域的广泛应用,为实现可持续能源发展和应对全球气候变化做出积极贡献。
二、分布式冷热电能源系统基础理论分布式冷热电能源系统(Distributed Combined Cooling, Heating and Power,简称DCCHP)是一种集能源生产、输送、使用于一体的新型能源系统。
它基于能源梯级利用原理,通过在一个相对集中的区域内,将小型、模块化的能源供应单元与用户直接相连,实现冷、热、电等多种能源的高效生产和利用。
天然气分布式能源项目(DES)开发及审批流程展开全文1、项目开发区域选择选择地区——经济发达、能源品质要求高的城市,以及天然气供应有保障,天气气以及电、热价有利润空间或有专门补贴支持政策的地区选择对象——适合做分布式能源站的用户包括制造业园区、高新区、技术开发区;城市规划新区或中小城镇;大中型公建项目:机场、铁路站、交通枢纽等;数据中心或金融后台服务区;;综合商业区或商务区;单体或建筑群如医院、酒店、学校、写字楼、机关等;电子、食品、制药等工厂;规模多在 1 –200 MW,是中国CCHP的主力。
选择标准——较大冷、热、电负荷,年运行时间长(10万平米以上,冷热供应时间8-10个月2、区域规划调查(以工业园区为例)工业园区的总体发展详细规划,包括近期和远期的土地面积、人口、产业结构及空间布局,工业、公共建筑、住宅等各类占地面积和建筑面积。
工业园区近期、中、远期的能源规划,包括冷、热、电、汽终端需求负荷、及其昼夜和季节变化规律,电力规划先于冷热规划* 如果工业园区尚未编制能源规划,可与政府相关部门协商,委托有资质的单位编制“城市集中供热规划”或“热电联产规划”,并经省级行政主管单位审批,并取得批复文件。
区域冷热电市场调查,-- 工业(工业园区)热负荷现状-- 采暖热负荷现状-- 生活热水及空调热负荷现状-- 热电联产集中供热现状-- 按容量统计工业园(区)内锅炉现状-- 按燃料统计工业园(区)内锅炉现状-- 工业园(区)内不同热源类型所占份额-- 热网、供热和电源、电网调查-- 当前存在问题调查与分析(供热设施、环境状况、供热管理体制、电源设施)-- 工业园(区)热负荷、冷负荷与电负荷发展预测3、与供气单位签订供气协议(意向书)4、与政府签订项目协议5、聘请设计院初步可行性研究报告初可设计需取得的支持性文件或协议——土地方面:①省市发改委同意开展前期工作的函②省国土资源厅出具预审意见③省住房和城乡建设厅出具预审意见④省文物局出具预审意见⑤省军事设施保护委员会出具预审意见⑥中国民航管理局出具预审意见⑦地震局出具预审意见环境保护方面:1、取得省环境保护厅出具环境影响报告书的批复2、目标地市环境保护局出具的环境影响评价执行标准的函3、目标区域人民政府外排废水进入污水处理厂的函4、目标地市住房和城乡规划建设局出具的项目厂址周边规划控制的意见水土保持方面:省水利厅准予水行政许可决定书或水土保持方案报告书的审批上网方面-接入系统:省电力公司出具允许上网的函6、与下游市场签订冷热气供应协议(意向书)来源:分布式能源。
LNG产业链成本分析及定价策略一、LNG产业链各环节成本分析1. LNG产业链各环节成本构成LNG(液化天然气)项目的天然气供应成本主要由天然气开采费用、净化液化费用、运输费用以及接收再汽化等费用构成。
根据资源状况、运距等的不同,各项费用所占比例变化范围很大(见表1)。
(1)LNG开采和净化、液化环节费用及其与国际市场FOB价格的关系国际市场上的LNG价格,不论是长期合同价还是现货或期货价,都是指LNG的离岸价(FOB价)。
FOB价由天然气的开采费用、净化液化费用、资源国征收的税赋和公司的利润构成。
在1993-2003的10年间天然气的开采费用随气田情况的不同差异很大。
随着技术的发展,天然气的净化和液化费用已经降低了35%~50%。
但是LNG的FOB价格与国际原油价格一样,随国际地缘政治、经贸关系和气候等因素的变化而变化。
LNG的净化和液化费用相对稳定,不稳定的是开发商的利润和产气国的税收。
(2)LNG的运输费用LNG的运输费用主要包括LNG运输船的折旧费用、燃料费用以及管理和人员费用。
随着LNG贸易的发展,LNG的运输费用降低了40%。
13.8万吨级的专用船,1995年的造价为2.8亿美元,到2003年已降到l.5亿~1.6亿美元。
LNG运输船的设计航行年限一般为20年,如果船舶在运营期间无重大故障发生,即使航行40年也属正常,所以LNG运输船的折旧费用在不断下降。
2003年以包租船运合同方式进口LNG的运输费大约是0.6美元/百万英热单位,相当于0.16元/立方米左右。
其中折旧费、燃料费和管理费所占比重分别大致为(3~4)∶(2~3)∶(3~4)。
这个比例显然随造船费用的高低、运输距离的远近、燃料价格的涨落而不同。
但是可以肯定,随LNG的FOB价格升高而升高的燃料费用不会对运输费用产生太大的影响。
(3)接收站和汽化、管输费用LNG接收站和汽化、管输费用的成本主要包括接收站和管道设施的折旧成本、再汽化成本及人工管理费。
建设工业园区冷热电联供的能源系统 作者:华贲 来源:中国能源网 2010-07-21 引言:中国工业化面临新历史条件的挑战与机遇 世界经济发展在21世纪初期的最大事件之一是中国的崛起。从连续8年两位数的高速增长到2008年金融危机中对世界经济回稳发挥巨大的作用;使得中国在世界经济中的地位和影响力骤然提升。然而,冷静地思考和分析可以看出,由于起步晚了一、二百年,中国目前还处于工业化的中期。完全赶上发达国家的水平,还需二三十年年的努力。而当前,却正是面临最大挑战和机遇的历史时刻。
欧美、甚至东亚发达国家的工业化,大都是在能源价格低、基础环境状况好,制成品和原材料价格剪刀差大的条件下完成的。而中国工业化面临的却是高能源价格、严峻的环境,制成品与原材料价格倒挂的局面。中国已经为前期的工业化付出了“三高一低”的巨大代价;而这却是不可持续的了:气候变化对二氧化碳减排的约束,给占世界燃煤42%、世界CO2排放21%的中国,施加了新的压力。中国工业的发展和能源构成的转型面临严峻挑战。
但是,挑战总是与机遇并存。与百多年前相比,当前最大的机遇,是和平与发展的历史条件,全球化,和日新月异的科技进步。这决不是三个空洞的概念,而是在一切具体发展课题上可以充分享用的实实在在的好处。能不能抓住这些机遇在挑战中胜出,考验着一个民族的智慧。在如何解决工业化所面临的能源困局问题上,就是中国必须清醒面对的一个重大的考验。结合国情,采用成熟的,清洁、高效的工业能源集成供应系统技术,实现跨越式发展;是其中最重要的一环。
一、 热电联产(CHP)和分布式冷热电联供(DES/CCHP)高效低排放能源利用技术及在中国存在的问题
1、国外的发展[1]
地处北温带和寒带的欧美发达国家,在上世纪初就发展了以抽汽或背压蒸汽供暖的,锅炉、汽轮机发电-供热机组为典型的城市集中供热的CHP系统。同时,以耗用蒸汽和热能为主的各种过程工业,如化工、冶金、建材、造纸、医药、食品等,也普遍采用CHP技术。至本世纪初,芬兰、荷兰和丹麦的热电机组已分别占全国总装机容量的32%、40%和56%。其中70%以上采用天然气为燃料。
70年代末,在美国开始发展以天然气为一次能源。燃气轮机或内燃机为动力机械,并结合供热或空调供冷负荷的“分布式冷热电联供能源系统”(Distributed Energy System,DES/CCHP)。通过天然气发电以后的余热梯级利用于制冷和供热等低品位的终端利用,和冷、热、电均在负荷中心就地直供,而可使能源利用效率提高到70-80% 甚至更高。本世纪以来,随着能源价格的逐步攀升,各国都加快了DES/CCHP的发展步伐。至2003年,美国有6000多个DES/CCHP,总装机容量为56 GW,占全美电力总装机容量的7%。美国能源部(DOE)计划到2020年,联供系统装机将达200GW,用电量将占全国总用电量的29%。日本2003年DES总装机容量6.5GW;其中工业5 GW。到2007.3,总装机容量已达9.2 GW。其中工业占7 GW,44%用天然气。英国分布式能源站目前已达1000多个,节约能源20%以上;荷兰一公司经营着1000多个分布式能源站,法国Dalkia 也经营着200多个。这是他们的能源利用效率高达50% 以上(中国仅为36.8% )的重要原因。美国总统奥巴马上任后提出的新能源政策中,发展天然气DES/CCHP是重点之一。 2、国内在发展热电联产上存在的问题
国内在北方城市集中供热采用CHP系统上近年来取得了长足的进步,2007年全国供热机组的总装机容量达到了95.8 GW,占火电机组装机容量的18.15%。不过由于供暖负荷的季节性,发电量所占的比率还没有这么大。在过程工业,特别在引进大型项目中,采用CHP的程度也在增加。但是还存在着不少问题。主要的是:
(1)在许多地方的工业领域,规模较小、布局分散,极大地制约了CHP技术的采用;在贯彻”工业入园区“、“新型工业化道路”、发展“循环经济”时,没有与能源的集约化和高效利用集合起来。各省、市发展极不均衡。能源价格相对偏低,也使CHP发展缺乏经济动力。
(2)国务院把热电联产列为“十一五”节能重大工程后所出台的政策,受到一些地方借CHP名义搞小火电的影响,过于强调大规模、高参数的燃煤CHP,准入门槛高达2*300MW的规模,相应的发汽量约2000t/h。这个门槛,即使是大型过程工业也很难达到。千万吨/年炼油、百万吨/年乙烯、建材、钢铁、造纸等单个企业电负荷也不过100多MW,用蒸汽量不过几百t/h,。能够集合起600 MW电、2000t/h蒸汽负荷的大型循环经济工业园区会有的,但目前还没有发展起来。相反,大量按照集聚效应发展起来的专业化乡镇企业或工业园区用汽、电负荷的规模,不过数百t/h、数10 MW;远低于这个门槛。
(3) 2008年,中国煤炭消耗27.4万t/a;其中55%用于发电,15% 用于制造水泥,其余30%(约7亿t/a),大部分用于工业燃料。中国有近70万台蒸汽锅炉和热水锅炉,85%燃煤,92%是不到10t/h的低压小锅炉。它们乃是燃煤造成的环境污染的主力;也是低效用能的最大群体。在珠三角、东南沿海等生态敏感地区,它们也是CO2减排的潜在主要对象。迄今,这些工业仍指望走燃煤CHP的路;一些新上的2*300MW CHP项目的实际供气负荷只有一、二百t/h。是假的CHP;问题并未解决。
3、国内在发展天然气分布式冷热电联供方面的问题
(1)由于种种原因,中国发展天然气比国外迟了30年。四川、新疆等天然气产地消费,大部分以化肥等工业原料为主;2002年开始重视天然气,引进LNG和建设西-东长输管道以来,则基于签订“照付不议”供销合同的需要,把联合循环发电和民用燃气作为主要的下游市场。其实世界天然气下游用户统计资料表明,工业和商业建筑物能源占天然气市场近半份额[3]。我国能源和工业主导部门还没有把一次能源结构调整与通过DES/ CCHP提高能效联系起来;迄今还没有支持天然气DES/CCHP的政策,却有电力法第25条的极大阻碍。
(2)不了解DES/CCHP既是天然气高效利用的途径,也是工业节能减排的极重要手段。仅仅把它看做是用于小型,甚至微型建筑物能源供应系统的技术。表1 给出了2000年美国DES/CCHP项目的数量和规模统计数据。诚然,在近980个项目中,平均容量0.7 MW的770个小内燃机项目确实占到总数目的78.6%,可装机容量却只占10.3%。相反,27个(占2.8%)平均装机78 MW的大型燃气轮机联合循环项目,却占了总装机容量的42.8%。显然,即使在美国,大型项目、工业项目也都是主力[1]。
(3)大量实例调查数据表明,在专业乡镇范围内,用相应规模的天然气DES/CCHP取代百余台分散、低效、高污染的小锅炉,乃是经济、能效、碳排放三方面都好的技术途径;也是发电和工业燃料用户都能承受较高的天然气价格的“多赢”选择。但是,迄今已建成和在建的十来个LNG项目规划,仍是以发电和城市燃气为主,与这类市场需求脱节。例如广东已建成数十个9E、9F机组天然气联合循环发电项目,迄今为止是因为从澳大利亚NWS进口的低价LNG项目气量不足而部分运行。若采用目前国际市场上的价格的天然气,按照目前的上网电价来核算,却难以盈利及回收建设投资,面临两难的尴尬的局面。工业能源也是两难:烧煤,无排放指标;上燃煤CHP,不够门槛;烧天然气锅炉,蒸汽价格昂贵,用不起。
4、国内在电力发展思路上的问题
迄今为止一直是按照超大型煤电为主的传统思路,发展电力,以求满足社会需求的。缺乏对分散电源,分布式冷热电联供系统的观念和认识。没有汲取上述发达国家发展DES的经验,和世界各地,包括2008年雪灾,大电网安全事故的教训。潜在的原因一是点我的垄断机制,二是可用的天然气还不够充足。表1是2004年在第一届中国分布式能源国际会议上,世界分布式能源联盟主席提出的中国电力发展两个方案的比较测算数据。
二、 发展工业园区能源集成供应系统的重大意义和条件[4]
1、 工业园区能源集成供应系统 的重大意义
气候变化已经成为当前全世界能源消耗模式转型的决定因素。为了把CO2排放控制在230亿t/a,以使大气CO2浓度大致维持在450 ppm,气温升高不超过2°C,以避免达到非线性的“气候引爆点”,即升温朝向5-6°C继而无法控制的灾难局面发展;各国领导人空前重视碳减排的全球协议。2008年中国排放CO262亿吨,已占世界20%。按照“共同但有区别的责任”原则,相信中国在哥本哈根会议上能够争取到的2030年二氧化碳排放约限,可能在50亿吨/年(占世界21.7%)左右,(人均碳排放3.4吨)。按照可持续地完成工业化的需要,届时中国的总能耗将控制在44亿tec/a,(人均能耗3 tec/p.a)。按照不同一次能源排放CO2的数据和能源资源、自产能力、合理的进口规模和比率估算,相应的能耗构成大致是:新能源可再生能源27%,石油16%,天然气17%,煤40%(其中近一半采用CCS利用)。
在2030年之前,中国CO2排放控制主要依靠提高能效,而最重要的提高能效措施是尽快增加天然气在一次能源构成中的比率并高效利用。煤占近70%、天然气仅占2-3%的一次能源结构是中国能效低的重要原因。中国2008年煤电转换效率约35%,而天然气联合循环发电效率为50—55%;天然气冷热电联供(DES/CCHP)的能源利用效率更在70%以上。目前世界天然气在一次能源中的比率约为23-25%。把天然气比率从2-3%提高到17%左右,是中国能够在人均能耗3 tec/p.a下实现中等发达的最重要保证。其主要战略措施之一就是在占能耗60%以上的工业中,把作为主要燃料的数亿t/a煤尽可能采用集约化的天然气DES/CCHP替代。
“新型工业化道路”包含着工业入园区化的理念;而这决不仅仅是同类企业的集群化;能源利用的集成乃是园区更突的地优点。不同冷、热、电需求的负荷集成互补,可以实现规模化的DES/CCHP。
2、 发展天然气工业基础能源供应系统的条件已具备
中、西部地区,距离中心城市较远、规模大的过程工业园区,适合于采用燃煤的工业CCHP。而东南沿海中心城市内的大工业区,无论从环境质量还是CO2减排的角度,都不应该再增建燃煤CHP项目。而上述中国低碳发展之路的一个重大疑问是:有没有那么多天然气可用?有没有那么多下游用户能够学好这些天然气?回答是肯定的。