本报记者 高志民
北京大学能源研究院、中国城市燃气协会分布式能源专业委员会与社会科学文献出版社日前联合发布了《燃气分布式能源产业报告(2022)》(以下简称《报告》)。报告指出,在“双碳”背景下,燃气分布式能源贴近消费端,布局灵活、运营高效,在提高能源利用效率、改变用能方式、节能减排方面具有重要作用,有望与煤电、储能形成优势互补的格局,助力构建新型电力系统。
天然气分布式能源仍面临成本、技术、机制等挑战
据了解,以天然气为燃料的燃气分布式能源是一种清洁低碳的能源利用方式,同时生物质能、氢能的发展延伸了燃气分布式能源的业务方向,为燃气分布式能源产业注入了新的气源组成。《报告》指出,我国燃气分布式能源项目较多分布在京津冀鲁、长三角、珠三角等区域,而天然气产地主要集中在中西部,能源供需存在一定的空间错位。
报告梳理发现,国内天然气分布式能源项目的应用场景包括工业、办公楼、医院、商场、酒店等,主要分布在华北、长三角、珠三角、川渝等地区,其中长三角地区项目数量最多,占比达30.7%。从经济性看,在合理的气电价格下,天然气分布式能源项目具有一定的经济收益,上海、北京、江苏、四川、浙江等地区项目经济性较强。
据报告不完全统计,截至2020年底,我国天然气分布式能源项目(单机容量不超过50兆瓦、总装机容量200兆瓦以下)共计632个,总装机容量达2274万千瓦,但与国家发展改革委提出的当年装机能力达到“5000万千瓦”的目标仍有较大差距。
报告认为,天然气分布式能源仍面临成本、技术、机制等挑战。成本方面,我国天然气对外依存度高、国内开发成本高、管输价格偏高,燃气成本居高不下等对天然气分布式能源的生产发展造成较大压力,产业发展基础保障能力待加强;技术方面,国产化机组在自动化管理技术、发电效率、大功率以及整机技术水平、核心材料、热处理技术和高精度加工等方面与国外先进技术存在一定差距;机制方面,项目涉及油气、电力、热力等多个领域,存在利益博弈、发展不协调等问题。
针对上述挑战,报告建议,应提升气源供应保障能力,完善城市燃气输配管网,加强管网互联互通,提升输送能力,并优化储气设施布局,增强天然气调峰和保供能力等;完善碳市场向分布式能源的价格传导机制,将天然气分布式能源列为自愿减排范畴,鼓励减碳部分参与碳交易市场;深化燃气分布式能源上网电价市场化改革,建立完善气电及气热市场化价格机制,提高燃气分布式能源竞争力等。
解决“隔墙售电”:建议允许灵活交易
早在2017年3月国家能源局下发的《关于开展分布式发电市场化交易试点的通知》中就已明确“隔墙售电”政策,但在正式推进过程中却遭遇重重阻碍。随着能源结构转型、电力体制改革和新型商务模式不断涌现,燃气分布式能源项目作为同时具有发电和用电属性的产销合一用户,参与市场交易和竞争是当前和未来发展的迫切需求。
报告指出,分布式发电市场化试点交易迟迟无法推开,难点有以下两方面。一是申报分布式发电市场化交易试点所需材料中诸多文件都需要电网公司出具,涉及与电网利益分配的问题难以达成一致,文件较难完整提供,而文件不全便成为试点项目申报的掣肘。二是过网费较高,部分地区电网公司不认可完全放开“隔墙售电”计划,未能解决“隔墙售电”限制而造成的累计收益低的问题。同时,现行能源价格体系不能反映燃气分布式能源的节能、减排、电网友好等综合价值。
报告建议允许分布式能源项目通过配电网将电力直接销售给周边的能源消费者,而不是必须先低价卖给电网,再由用户从电网高价买回。这一模式可以让能源消费者成为“生产投资型消费者”,赋予他们参与可持续发展的权利,同时还可以促进电网企业向平台化服务的战略转型。相比自发自用项目,隔墙售电用户选择灵活,解决了自发自用项目用户用电不稳定这一痛点;相比全额上网项目,可就近灵活交易的项目可以获得一个相对较高的交易电价,与常规电力交易相比,免交最高电压等级输配费用和交叉补贴减免带来的空间,使得买卖双方都能从中获益。同时,有助于通过源网荷储一体化构建消纳波动性可再生能源的能力,减少波动性可再生能源对电网带来的压力。
或将成为能源互联网中主要架构
报告认为,燃气分布式能源或将成为以多能互补、集成优化、信息互联为特征的能源互联网中的主要架构。随着智能电网、互联网等技术的发展,以互联、低碳、高效和多源协调等为特征的多能互补综合能源系统应运而生,依靠燃气轮机、储能等单项技术依托基础理论、关键材料上的不断突破,向着更高效率、更低成本的方向发展,有效提高了项目的经济性。
燃气分布式与可再生能源耦合构建区域能源网络,既能实现区域性的能量平衡,又能最大限度地利用可再生能源。燃气发电技术成熟、清洁高效、稳定灵活,能够及时补充可再生能源大规模接入电网可能出现的发电不连续、不稳定的短板,可起到积极的调峰、调频与波动补偿的作用。
基于行业现状和趋势,报告按照低、中、高三种情景对2025年和2030年天然气分布式能源总装机规模进行预测。预测认为,2025年,低、中、高情景下装机规模将分别达到3001万千瓦、3605万千瓦、4297万千瓦;2030年三种情景下装机规模将分别达到4050万千瓦、5843万千瓦和8363万千瓦。
报告展望,近中期,燃气分布式能源将发挥低碳、稳定、灵活等优势,为构建新型能源体系和可再生能源发展提供支撑和保障,并通过氢能、生物天然气等低碳燃气应用推动技术创新;长期看,燃气分布式能源将向利用低碳燃气和配套碳捕集封存与利用等方向发展,助力能源系统脱碳。
报告建议,各地政府在核准审批燃气分布式能源项目时,应根据当地资源条件和用能需求,因地制宜地考量项目体量和供能范围,放宽对设备单机容量和项目总体装机规模的限制。同时,各地方政府和电网企业在项目引进、审批、并网等方面应给予大力支持,并为燃气分布式能源项目提供一定的便利条件。