天然气分布式能源发展制约因素及对策

2015-11-23 12:53 来源: 易碳家--中国碳交易网 |作者: 刘满平

制约我国天然气分布式能源发展的因素

一、思想认识层面

1.成功案例少,宣传力度不够。天然气分布式能源是近10多年来顺应形势发展催生出来的新生事物,示范工程较少,经验很少,采用的技术方式也很少,成功案例就更少目前我国已经有40多个天然气分布式能源示范项目在运行,受多种因素影响,约半数在运行,半数因电力并网、效益或技术等问题处于停顿状态。较为成功的案例仅有上海浦东机场项目(4MW)、广州大学城项目(150MW)、北京燃气集团大楼项目(1.2MW)、北京火车南站项目(3MW)等。

2.认识不到位,社会认知度低。一方面,虽然国家对天然气分布式能源做了原则性的定义,但在实际运行中,由于其在能源系统中处于辅助地位,无论是地方政府、企业还是相关协会和研究机构,各方对其重要性的看法和认识不一致,一些政府部门对它的优势和必要性缺乏基本的了解,对国家要求优化天然气使用结构和利用方式的政策认识不足;对其产业发展的认识和定位各不相同;对其产业发展的基本原则和应用条件认识不足等。“搞不清楚这是一个什么东西”,有些研究机构甚至得出“天然气分布式能源制冷不节能”、“不经济”等误导性结论,再加上分布式能源发展的地区差别化较大,这对有针对性的分布式能源发展规划、政策、标准制定造成了一定困难,容易产生补贴对象范围不确定、补贴资金预算难制定、标准规范无法落实等问题。由于政府部门、能源企业、投资决策人对天然气分布式能源认识不足,导致不利于产业推广。

3.用户观念亟待更新。尽管当前社会对节能减排的认识已高度一致,但是在如何实现这个目标上还未跳出燃煤锅炉和燃煤发电这个圈子。各地区特别是城镇中心区在规划和设计供热和制冷方案的时候,都会考虑天然气分布式能源,但是在进行经济性比较时,供热和制冷的比较对象仍是燃煤锅炉和燃煤电厂所产生的热和电,比较的结果,天然气分布式能源的经济优势不明显,这是因为还未充分认识到清洁的天然气带来的环境效益和二氧化碳减排效应所带来的价值。不仅如此,这种燃煤思想还导致很多地方把分布式能源当作火电厂来看待,使前期工作程序与燃煤电厂一样繁琐、耗时。但与传统燃煤电厂相比,天然气分布式能源项目投资规模较小、适用性较强.一般工业开发区和城市商业区都要求与区域主体项目同时开展前期工作,导致合作方不能承受未来的不确定性.不得不把天然气分布式能源又换成传统的电制冷或燃气锅炉。

二、制度规范层面

1.法规不完善。从法规制度看,一是存在缺位现象。《可再生能源法》出台之前,我国仅有《节能法》中一次提到“国家鼓励”发展“热电冷联产”。《可再生能源法》出台,也仅仅明确了可再生能源方式的分布式项目的合法并网等问题,没有对能源的综合利用问题即能效作出明确的鼓励政策,而提高能效正是天然气分布式能源的最大优势。另外,我国天然气冷热电联供能源还缺乏系统建设标准,系统设计、施工、验收及运行管理均没有规章可循,给天然气冷热电联供能源设计、施工、验收、安全运行、管理、节能降耗等方面带来问题。二是存在法规限制的现象。《电力法》明确指出,电力上网要具备发电资质企业,并经过电网企业同意。而天然气分布式能源具有的小型化、多用途、零散的特征,决定了难以满足法规的要求,成为天然气分布式能源发电上网的一大制约因素。另外,天然气分布式能源既缺乏法律意义上的支撑又缺乏统一的国家标准和行业标准。各设计单位依照自我的认知建设分布式能源,缺乏规划的原则性和参照系,致使分布式能源的开发存在着广泛的内耗现象。

2.机制不适应,部分之间利益博弈现象突出。从机制上看,存在不同部门利益博弈、不相适应和协调问题。天然气分布式能源跨电力、油气、市政、科技等多个领域,其中与电网和燃气企业关系最为密切。但在现实中,电网企业对发展天然气分布式能源的积极性不高,甚至有抵触情绪,其原因主要是受制于不尽合理的机制。由于天然气分布式能源具有自发自用、多余上网、余缺网补的特点,对电网来说是辅业范围。从电网方面看,其他企业发展天然气分布式能源越多,电网企业的市场份额必然会减少,发展天然气分布式能源不仅会减少电力公司收入,天然气分布式能源并网意味着电流的双向流动、电网电压的升高、当地的并网天然气分布式能源项目数量越多、对电网的冲击越大、引发意想不到的操作造成电网的故障率增多等等。这些技术问题、电网改造及线路延伸的成本分摊、精确计量,还有发生事故时责任承担等都会使电力公司缺乏发展天然气分布式能源的内在动力,宁愿保持现状,也不愿意出事。对于燃气企业来说,处于自身利益考虑,往往不愿意给予天然气分布式能源一类的稳定持续用户比较优惠的气价和接入费用。

3.优惠政策不配套,指导意见无法完全落地。我国天然气分布式能源发展仍处于起步阶段,与单纯的燃煤发电相比,建设成本和运营成本相对较高。从国际经验来看,在这个阶段,政策扶持对产业发展至关重要。从当前相关配套政策看,我国虽然出台了一些有关分布式能源发展的政策法规,但其中条款大多只是做了一些原则性的规定,配套的鼓励和补贴政策很少,可操作性不强。例如,《指导意见》中也提出了要给予天然气分布式能源项目一定的投资奖励或贴息,要求符合《关于促进节能服务产业发展增值税、营业税和企业所得税政策问题的通知》(财税[2010]110号)要求的天然气分布式能源项目,可享受相关税收优惠政策,以及要求供气企业给予价格折让的条款。文件虽然明确,但只是指导意见,没有强制措施,而且涉及面广,落实难度较大。从地方来看,目前只有上海出台了具体的鼓励和补贴政策,大部分地区还没有专门出台财税、金融和价格等方面的优惠政策,而且很多省还尚未出台具体政策,省级发展规划、管理细则、核准流程等文件,相应的优惠配套政策不到位,天然气分布式能源具有的诸多优势就难以充分体现,产业就难以尽早突破发展瓶颈,进入快速发展阶段。

三、技术层面

天然气分布式能源系统所需要的技术含量非常广泛,首先是发电这块,既有发电机组,又有并网设施和输配电网的运行,以及电网的可靠、安全及稳定的标准等。天然气分布式能源系统并网存在以下几种限制:

1.电网的技术条件:如城市电网的故障率,农场电网的电压等限制。使用该技术会导致电网的故障率上升,这就限制了该系统尤其是热电联产机组的并网。而且并网还意味着电压的升高。这些都需要对电网进行改造并提出新的要求。

2.精确的计量和控制方式:以目前的计量和控制方式还不能满足该技术的推广和应用。

3.现有电网的设计程序:现在电网是根据电流由集中式发电厂输送到用户端而制定的。而分布式能源系统的并网则是电流的双向流动,所以要修改现有的电网设计程序。

4..缺乏必要的基础设施:以目前的设施,很大程度上制约了远离电网的分布式系统的建设。为了并网,分布式能源开发商必须要和电力公司或者电网公司签订相应的技术条款,但是其技术中的很多问题(如电网改造、电网容量、并网电压、线路的保护等)容易引起争议,而且其线路延伸和电网的改造,各方需要承担的责任都加大了开发商的成本,从而影响其经济性。

5.安全问题:该系统的并网可能引发其它想不到的操作。如,一条线路的故障可能导致其它线路产生断路。

此外,天然气分布式能源关键部件严重依赖进口,核心技术有待突破。分布式能源站目前的技术设备主要包括燃气轮机,余热锅炉,压缩式制冷,吸收式制冷,蓄冷、蓄热设备以及控制系统和设备,所有这些硬件设备当中,国内目前在技术上还跟国外有较大差距的主要是燃气轮机的制造、超低温的制冷系统和大面积的集中供冷系统的控制、微型燃机的离心压气机和旋转材料、风机的控制机构和风功率预测系统、光电的转换和逆变设备等方面,缺乏具有自主知识产权的先进技术,其中,国内燃机90%靠进口、10%是国产。

四、市场层面

1.融资渠道不畅,投资以国内资本为主。自1985年以来,由于国家颁布了一系列鼓励分布式能源发展的政策,以及分布式能源热电联产虽然作为基础产业,但规模相对较小,投资相对较少。因此90年代初开始,有大量外资公司进入此领域进行投资。但是到2002年底,改革开放以后进入我国的第一批外资电力独立开发商已基本退出中国电力市场,如美国电力公司、英国国家电力公司、法国阿尔斯通公司、美国赛德能源公司、美国迈朗公司等等,这些外商投资的项目中,包括了多家分布式能源热电联产企业。外商撤出的原因,一是电力改革过程中分布式能源热电领域尚缺乏清晰的规则和稳定的长期购电合同,外方对中国热电市场及其未来电价、电力市场等问题存有顾虑;二是外资投资热电的有关法律法规已经不能完全适应加入WTO之后的市场需求。在一些新项目中,很多投资商和热电企业双方没有选择成熟的热电投资咨询公司作为投资顾问,而双方又由于国别不同,对投融资过程和细节的认识差异较大,客观上影响了工作进展和效果。

2.环保收益未显性化,尚未从环保中受益。目前全社会已越来越多地认识到天然气分布式能源是节约能源、改善环境的有效措施,但直至目前社会未将节能环保收益定量化和显性化,天然气分布式能源发展尚未从环保方面受益,个别地方的环保部门还将热电厂作为一个重要的污染源来对待。

3.天然气分布式能源产品尚未进入真正的市场经济。天然气分布式能源所生产的产品——电、热和冷,尽管目前已认识到是商品,但未实行真正的市场定价,其出厂价格则由政府定价或政府指导价,所以当上游原料、人工成本上涨时,下游电价、热和冷价不动,势必会带来较大的矛盾。

五、企业运营方面

天然气分布式能源企业自身运营存在的制约因素主要体现在投资成本大,回收期限长,设备运行以及燃料成本过高等方面。

1.固定投资成本方面。我国目前还难以实现分布式能源成套设备自主生产,关键设备和控制系统尚需进口。尽管进口设备的价格在逐年下降,但仍维持在较高的水平。较高的设备成本是阻碍分布式能源广泛推广的一个重要原因。同时,由于本地化的工程师与高级技工比较稀缺,天然气分布式能源项目安装成本的变化范围也很大,特别是对一些不太成熟的技术,安装成本可占其设备成本的30%。

2.运行与维护成本方面。因为分布式能源是新技术,有管理和维护经验的当地工程师及高级技工较少,运行维护设备的人工成本不可小视,同时由于主机是进口设备,定期检查、替换、维修系统部件及易耗品价格也不菲。当然,运行与维护成本只占整个DER的电力成本很低的比例,如微型燃气轮机一年通常只做1—2次保养,平均维护成本为0.5—1.6美分/kWh。根据调研,国内一个示范性项目每年的运行与维护成本达到2200万元。

3.燃料成本方面。首先,从天然气供应情况,未来我国天然气供应存在一定的缺口,目前只有北京市天然气的供应最有保障,上海、广东等地都非常紧张。只有长期足够的天然气源保障供应,推广应用分布式项目才有可能。其次,天然气燃料成本占天然气分布式能源成本比重很大,大约占70%—80%。天然气价的波动对分布式能源的经济效益影响非常大,且有机构预测未来国际气价波动性较大,国内气价也存在长期上涨的趋势。天然气市场未来风险和不确定性使推广应用分布式能源可能潜伏着危机。再加上天然气供应企业相对垄断,天然气分布式能源企业与供气企业谈判降低价格的难度较大。

如果企业成本降不下来,其所发电力上网价格肯定要远远高于火电格,其经济优势得不到体现,不利于推动其发展。

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