基本概况
1、项目建设背景
广州大学城坐落于广东省广州市番禺区新造小谷围岛及其南岸地区，远期规划面积为43平方公里，届时区域内总人口将达30余万，分两期建成。其中小谷围岛内规划面积18平方公里，为大学城一期工程，含10所大学及中央商务区，拟建建筑面积约800万平方米，可容纳14万高校学生，总人口约25万。
定位、作用与工艺流程
（一）分布式能源项目的总体定位
该项目以天然气为一次能源，通过燃气－蒸汽联合循环机组发电DES，以满足广州大学城区的各种需求。区域供冷系统DCS和DES-热水系统总投资分别为7亿元和12亿元，10年左右可收回投资。各大学冷、热用户可获得比市场价便宜5%的优惠。与传统的火电厂、单体建筑设置传统的中央空调系统、锅炉供热系统相比，制冷总装机容量大约减少45%-55%，电力装机容量减少50MW；与设置分体空调相比可减少电力装机容量120MW，同时节约了用地和建筑面积（10所大学共节省设备用房面积3.9万m2）。此外，该项目每年可减排CO224万吨、SO26000吨，NOX的排放比常规燃煤电厂减少80%，且极大地降低了噪声污染，达到了高效节能、优化能源结构、控制污染、改善环境的目标。
（二）区域供冷系统的作用与工艺流程
大学城区域供冷系统采用先进的冰蓄冷技术，规划总装机容量为10.6万冷吨，包含由4个冷冻站及相对应的冷冻水枝状管网、末端换热间组成的4个相对独立的系统。用户包括10所高校、广东科学中心、北亭广场、数字家庭和数字电视产学研孵化基地、南国会国际会议中心等。冷站冷量通过末端换热间内的板式换热器送往各单体建筑内的末端空调系统。末端换热间内设电动调节阀等自控装置及冷量计费装置，末端换热间与冷站、冷站与冷站之间通过工业以太网形成自控传输网络。
（三）集中生活热水系统的作用与工艺流程
广州大学城集中生活热水系统由热水制备站、一次热水主干管网、分散热力（加压）站、二次热水管网及单体热水系统组成，为开式循环系统。热水制备站热源主要为分布式能源站余热锅炉烟气余热换热生产生活热水送往分散热力站。用户用水终端采用预付费IC卡水表计量，少数团体用户采用机械式水表总表计量。
技术经济性
经济特征
1、设备成本（固定成本）
几种不同的天然气分布式能源的建造及维护成本参见表1。
2、气价和电价（可变成本与经济性）
作为天然气分布式能源系统唯一的燃料输入，天然气价格影响着系统的运行成本。天然气分布式能源是分布在用户端的供能系统，系统输出主要满足用户自身的电、冷、热负荷需求，能源总利用效率达70%之上，用户冷、热负荷无需使用电能获得，而节省相应的电量减少相应支出，故电价直接影响着系统的效益。因此，天然气价格决定了系统的主要成本，而电价则决定了系统的大部分收益。所以，项目用户当地的气、电价格差异如何，将是影响项目投资回收期和收益率的最关键因素。
广州大学城燃气分布式能源站，装机容量为156MW，2011年机组负荷率为82.12%，系统的综合能源利用率为78%。
（1）平均年利用小时数。2009年至2012年，平均年利用小时数依次为1078h、4433h、4083h、4104h。
（2）平均上网电价。截止2012年底，广州大学城分布式能源站的上网电价为782.2元/MWh。
规划建设与运营管理模式
（一）规划与建设流程
天然气分布式能源项目从选址、可研到立项审批，流程非常严格，需要各个部门层层把关。具体流程见表2 。
（二）规划建设与运营管理模式
1、建设模式
能源站的建设模式种类较多，根据工程的自身情况以及建设过程中存在的问题，必须合理采用相对应的模式进行建设。较为典型的有“小业主大监理”模式和EPC模式。
（1）“小业主大监理”模式。“小业主大监理”的管理模式就是业主、监理、施工各司其职，各负其责，有机结合的形象说法。这一管理模式的核心思想是突出强调监理工程师在工程建设管理中的职责和作用。业主主要负责工程建设计划的安排、技术性能指标的确定、外部建设环境及有关各方关系的统筹协调、组织系统调试、工程建成后的竣工验收、生产运行准备等。监理工程师的主要职责集中在“四控制、两管理、一协调”等工作上，即：质量控制、工期控制、投资控制、安全控制，合同管理和信息管理，施工组织协调。在施工过程中，监理代表业主在授权范围内对建设项目管理全权负责，是业主和施工的合同双方间公正的第三方，公正地维护业主和施工双方各自的合法利益。设计、施工、物资设备材料供应都要按合同要求，在监理工程师的统一组织协调下有序进行。
（2）EPC模式。EPC（EngineeringProcurementConstruction）是指专业公司受业主委托，按照合同约定对工程建设项目的设计、采购、施工、试运行等实行全过程或若干阶段的承包。通常专业公司在总价合同条件下，对所承包工程的质量、安全、费用和进度负责。在EPC模式中，Engineering（设计）不仅包括具体的设计工作，而且可能包括整个建设工程内容的总体策划以及整个建设工程实施组织管理的策划和具体工作；Procurement（采购）不是一般意义上的建筑设备材料采购，而更多的是指专业设备、材料的采购；Construction（建设）包括施工、安装、试车、技术培训等。
2、运营管理模式
根据国外新能源运营模式的经验，结合广州大学城的特点，大学城分布式能源的运营模式为：依据广东省和广州市政府授予的特许经营权，以分布式能源系统为基础成立能源服务公司，向大学城范围内提供冷热电等能源服务，热、冷、电价格由能源公司依据工程投资、电力公司测算上网价格、当年经营成本和内部收益率等若干指标，政府组织相关部门和10所大学采取价格听政会的形式讨论，并由广州市物价局核定热、冷、电价格，再由能源公司与各所大学签订供需合同。能源服务公司通过能源站生产的电力、热和冷向用户提供能源产品，同时能源站的电力供给不能满足用户需求时向广东电网买电，当能源站有剩余发电能力时，向大电网卖电。大电网为能源站提供了备用服务，能源服务公司应交纳合理的备用服务费。
（三）定价模式
现阶段，分布式能源站的气价、电价及热价主要受到项目的经济效益指标及设备的运行模式的影响（以广州大学城的定价模式为例）。
确定气价的主要依据：根据穗学指办记[2005]367号及业主2006年2月25日传真，广州市煤气公司承诺每年10万吨的气量按1.6元/m3（不含税）供给大学城能源站，其余部分按增量考虑，增量的气价取2.26元/m3（含税）。
根据热电冷负荷需求确定的机组运行模式，在预期的开机模式下，计算的发电设备年利用小时数为6260小时，根据与业主协商的有关会议纪要原则，财务评价发电设备年利用小时数基准按6260小时考虑，并对不同利用小时数采用不同的气价进行敏感性分析。
当发电设备年利用小时数为6260小时，能源站年耗气量21047万m3，10万吨的气量相当于13150万m3，即13150万m3气的价格为1.60元/m3（不含税），其余的7879万m3气的价格为2.26元/m3（含税），经测算本财务评价的气价取1.750元/m3（不含税）。
1、主要经济效益指标
在上述条件及资本金内部收益率取8%的基础上测算的主要经济效益指标见表3。
2、敏感性分析
为了测算本项目经济效益指标受投资及设备年利用小时数影响的敏感程度，在资本金内部收益率取8%的情况下，做气价变化、投资变化、电量变化、热量变化的单因素敏感性分析（分两种方式进行：一种是热价保持不变，测算上网电价的变化；另一种是上网电价保持不变，测算热价的变化），分析结果见表4 。
从分析结果来看，影响该项目上网电价、热价的主要因素为气价、年发电量、总投资，而供热量的影响相对较小。
按不同的设备年利用小时数，采用不同的燃料价格，在热价不变的情况下，测算上网电价，分析结果见表5 。
从分析结果来看，随着设备年利用小时数的降低，计划外用气量不断减少，加权平均气价也不断降低。设备年利用小时在6500小时至4000小时的变化范围内，上网电价会逐渐上升。
存在的主要问题
（一）存在的问题
目前，广东省天然气分布式能源的发展在技术、经济及市场等方面还存在着不少问题和障碍，主要体现在以下几个方面：
1、气、电、冷、热定价机制不完善
总体上看，政府部门、发电、燃气和供热企业发展冷热电联供分布式能源的积极性因中央政策导向、节能低碳安全环保、实现利益共赢而较高，但电网企业对发展分布式能源尚未形成成熟的商业模式，天然气分布式能源系统并入电网难度较大。同时，气、电、冷、热定价机制不完善，导致天然气分布式能源在经济性上缺乏足够的竞争力。
2、缺乏完善的配套政策
因我国发展天然气冷热电联供处于起步阶段，与单纯的燃煤发电项目相比，单位建设成本和运行成本均较高。在财税、金融和价格等方面政策不配套的前提下，天然气冷热电联供具有的节能、环保、减少用地等社会效益难以反映出来，导致项目的经济效益较差，一些项目甚至在给予行业合理回报率的条件下也难以收回投资。
3、关键技术有待突破
①燃气轮机关键技术有待突破。虽然我国企业与国外燃气轮机制造厂商合作，但燃气轮机设计、高温部件制造与检修等核心技术并未完全掌握，设备检修和维护严重依赖原厂商，维修周期和费用都不可控。②智能电网技术有待突破。目前，微电网自愈控制、智能互动用电及需求响应等关键技术还需深入研究。③燃机技术高端人才缺乏，可持续发展后劲不足。
（二）相关建议
1、完善法律法规标准
①尽快修订《电力法》，修改现有法律法规对分布式能源发电上网的相关限制条款。②国家能源主管部门尽快制定和完善国家天然气分布式能源接入电网管理办法，明确分布式能源发电并网申请文件范本及审批程序等。③国家能源主管部门会同城市建设主管部门，制定天然气分布式能源系统设计标准和建设管理办法，使系统设计有章可循，明确发电设备应达到的效率指标和项目建设控制性指标，引导产业规范科学发展。
2、落实、完善优惠政策
①加大财政支持力度。国家环境资源主管部门和财政主管部门在审核天然气分布式联供项目节能效果的基础上，对项目节约能源、减少污染的排放予以奖励。②加大税收优惠力度。参照国家关于促进风电设备国产化的税收优惠政策，对天然气分布式能源上网电量按50%征收增值税。③实行价格优惠。改变天然气发电一厂一价机制，在考虑不同地区天然气成本和供热供冷效益等因素基础上，对天然气发电上网电价按不同区域核定不同的标杆上网电价，并随着天然气供给成本的变化定期调整。
3、加大资源开采和进口力度，加快示范试点
在经济发达、天然气资源丰富、能源需求量大的城市，加快建设一批天然气分布式能源试点项目，探索解决制约天然气分布式能源项目推广的问题，形成促进天然气分布式能源规模化、规范化发展的管理办法、标准体系以及政策措施，为未来天然气分布式能源发展创造条件。
4、推进核心技术装备国产化，降低项目投资和运维成本
天然气分布式能源项目涉及到的设备主要包括：原动机（燃气轮机、燃气内燃机等）、余热锅炉、蒸汽轮机、余热制冷设备、蓄能等设备或者系统。在这些设备中，国内目前在技术上跟国外还有较大差距的是原动机的设计、制造和维护。通过发展规模需求来吸引并且引进国外先进的、可靠的原动机生产技术，促使这些设备制造商将他们的制造基地转移到中国来。在国内制造中，注重对引进技术的消化、吸收，逐步增加国产化比率，最后做到立足于国产，大幅降低设备造价，推动行业向前发展。
发展前景
发展条件
由于天然气分布式能源站建设在冷、热、电的终端用户，要实现能源站燃气发电装置的较高的开机率和较好的经济效益、节能效益，在进行能源站的规划设计时，首先应认真、准确地计算确定用户的冷热电负荷及其变化；其次是根据用户的各建筑或各个区域的使用功能，正确地制定能源站的运行模式。
（1）冷热电负荷的确定。要认真利用和分析冷热电供应范围的各建筑物、各个功能区域的工程设计负荷数据，按业主提出的使用要求和各类区域的功能、环境参数要求等，参考类似使用功能的建筑或区域的冷热电负荷及其变化，计算并绘制不同季节的冷、热、电负荷曲线，包括供冷季、供热季和过渡季的典型日负荷曲线和连续负荷曲线。在确定总的冷、热、电负荷时，还应根据各建筑物或各功能区域或房间的使用特点，计入冷、热、电负荷的“同时使用系数”，该系数通常应“小于1.0”。通过以上程序确定的冷、热、电计算负荷才能做到比较接近投入运行后的实际需求情况。
（2）运行模式。冷、热负荷的变化直接影响到分布式能源系统的运行状态，影响燃气发电机组的运行小时数和负荷率，最终影响到节能减排的实际效果和经济效益，所以在进行分布式能源系统的规划、设计时必须准确地确定运行模式。
根据一些工程项目实际情况分析研究表明，分布式能源系统的年运行时间不宜少于3000h，每天的运行时间以10～18h为宜，在城市电网的谷段不宜运行，以利于整体供电系统的“削峰填谷”。
天然气分布式能源站建设在用户终端，具有实现“并网不售电”的可能，天然气发电量最好全部“自发自用”，并保持能源站生产的电力始终低于实际使用的电力（总是要从城市电网购入部分电能），这样既可减少使用城市电网的电费支出获得较好的经济效益，又可通过天然气分布式能源系统、设备的合理配置，确保用户端的可靠供电。目前国外企业、公共建筑就是采用这种运行模式，并将天然气发电机组作为应急备用电源。
总体思路
根据天然气分布式能源的发展条件和适应用户需求以及综合能源供应系统的特点，应在具有天然气或液化天然气（LNG）可靠、稳定供应的城市、地区，具有供冷、供热需求的建筑或建筑群，如工业园区、商业建筑、宾馆、交通设施（机场、车站）、文体设施、医院等发展天然气分布式能源系统。
1、预期规模
应按用户或用户群的冷、热、电负荷及其变化的需求，并结合微电网、智能电网的建设情况等确定天然气分布式能源站的规模，在一般情况下应为：（1）供应一幢建筑或邻近建筑的能源站的规模宜为＜10MW。（2）供应工业园区等区域性或建筑群的能源站的规模宜为＜25MW。（3）为供应工业园区等冷热电供应半径为5Km左右的中心能源站的规模宜为＜100MW。到2020年，在全国规模以上城市推广使用分布式能源系统，装机规模达到5000万千瓦，初步实现分布式能源装备产业化。
2、总体布局
为了健康、平稳地发展天然气分布式能源，实现优良的经济效益、节能效益，应按下列步骤进行布局安排。
（1）按我国的气象分区—高寒地区（黑龙江、辽宁、吉林等）、寒冷地区（北京、天津、河北、山西、陕西、甘肃等）、夏热冬冷地区（上海、江苏、浙江、湖北、湖南、四川、重庆、贵州等）、夏热冬暖地区（广东、广西、福建、海南等）的冷负荷、热负荷及其变化的特点，首先在各地区内安排一定数量的示范项目，并对这些项目的设计方案统一组织专家评审，投入运行后总结验收。
（2）各地区的示范项目，应首先选择公共建筑中年运行时间稳定且为4000h左右的建筑或建筑群。
（3）积极开展有冷负荷、热负荷需求的工业企业进行示范，在取得安全、可靠、稳定运行的经验后，认真总结、推广。
（4）选择数个规模适度的工业园区或科技园区进行天然气分布式能源与微电网、智能电网结合的示范项目，从规划、设计、施工到运行管理，进行全过程的经验总结，为较大规模的天然气分布式能源提供实施依据和经验。
联系客服
