天然气分布式能源站综合价值分析

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　　摘要：我国天然气分布式能源的研究与应用远低于国际先进水平，尚处于初期阶段。在我国天然气分布式能源在发展进程中，关注焦点主要集中在热电系统集成技术上，而对于其综合价值评估方法和标准方面尚缺乏深入的研究，未形成业界认可的评价体系。本文主要结合实践，对天然气分布式能源站的经济、环境及节能价值等指标进行分析，充分展现了天然气分布式能源站的综合价值，为天然气分布式能源站的规模化发展提供参考。
　　关键词：天然气分布式能源站;综合价值;分析
　　引言
　　在我国能源结构调整和所面临的一系列能源环境问题背景下，天然气分布式能源已经引起了广泛的关注。天然气分布式能源站的推广和建设是适应能源需求变化的趋势而行，可有效地满足我国相关行业节能技术发展的要求。鉴于此，研究天然气分布式能源站的综合价值，并构建可操作性较强的评价模型，有利于促进我国天然气分布式能源的规模化、区域化应用，进而充分发挥分布式能源站在节能环保、清洁高效等方面作用。
　　一、综合价值指标体系构建
　　1、经济价值
　　在市场主导的经济体制下，天然气分布式能源要想实现市场化发展的目标，关键取决于其经济价值。就天然气分布式能源站本身而言，与其经济价值直接相关的内容包括：
　　（1）初投资费用
　　对于天然气分布式能源站来说，其工程初投资主要由设备购置费、安装工程费、建筑工程费及工程其他费用组成。其中，燃气内燃发电机组或燃气轮机发电机组为整个系统中最为重要的设备。因此类主机设备多采用进口设备，其在整个工程投资中占比最大。
　　（2）项目收益
　　因市政电网电价较高，电力输配成本居高不下，在用户端建设天然气分布式能源站冷热电三联供具备相应的价格优势。通常情况下，如果用户在电力企业中获取的购电成本越高，那么天然气分布式能源的价格选择优势就越发显著。结合我国的现有税收制度和市场价格进行分析，再计算具体项目的收益和费用，可以分析出其最终的项目利润。
　　2、节能价值
　　本文主要针对天然气分布式能源冷热电三联供系统进行价值研究。在具体分析过程中，假设冷热电三联供系统和冷热电分供系统在运行过程中产生的电量、冷、热都是相同的。在通常情况下，企业的能源需求越大，对应的天然气分布式能源站装机规模越大，其节能效益往往越好。
　　3、環境价值
　　在本文中，所研究的能够衡量天然气分布式能源冷热电三联供环境价值的重要指标，是指污染物的具体排放数量及与冷热电分供系统相比减少的排放数量。
　　二、综合价值评价模型的构建
　　对天然气分布式能源站进行综合价值分析，其过程主要是结合成本分析，以价值链的构成作为主要基础展开的。这种能源类型一方面可以在电力系统断电时可以作为独立的能源向用户供应，另一方面也可将用户和电力系统连接在一起同时使用。
　　1、自身价值
　　自身价值，主要是指利用成本的效益分析方法，针对天然气分布式能源站所具备的自身价值收益进行的主要分析。天然气分布式能源站产生的年成本主要包括三个方面，分别为项目运营成本、服务成本以及燃料成本。其年收益主要来源国家政府给予的补贴、项目运营经济收益以及其他辅助的服务补偿等三个方面。
　　2、系统价值
　　系统价值是指，天然气分布式能源站就近接入到供电系统的负荷中心后的价值收益。负荷中心对于天然气分布式能源系统的影响主要有四个方面，分别为减少环境污染，增长设备使用年限、优化电能质量以及提升设备的使用效率。在这种影响中，可以获取适当的经济收益，获取收益的渠道主要有两方面，一方面为停电损失，另一方面为网络线损管理。
　　3、社会价值
　　社会价值所指的是，将天然气分布式能源站的各类污染物排放量作为分析对象，结合环境影响的价值分析标准，对天然气分布式能源的经济价值进行分析和评价。在进行这种社会价值评价的时候，本质上是对其所产生的环保效益，进行一个细致的量化计算。
　　三、算例分析
　　算例以某高新科技园区的一个天然气分布式能源系统的相关数据为例进行分析。通过调研得到的数据显示：该天然气分布式能源站装机规模为150MW，无功容量为73MVar，总投资7.2亿元人民币，年资金利率8%，项目运营期为25年。天然气分布式能源站接入配电网的位置距区域变电站16km。该区域负荷有功需求230MW，无功需求111MVar。
　　在日常运行时，该供能系统还承担了配电网系统的调峰任务以及大系统的黑启动任务，归属于区域型的天然气分布式能源站。在中国目前的电力市场中，天然气分布式能源市场化交易尚未正式开放，该天然气分布式供能站所发电量必须全部卖给电网公司，由电网公司统一进行销售，而其生产的冷、热、蒸汽等可直接与用户进行交易。在一年的统计周期内，该供能系统的生产数据如下：年发电量779GWh，年供热水量128TJ，年供蒸汽量45万t，年供冷量36TJ。
　　该天然气分布式能源站电能全部销售给电网公司，按照国家规定的上网目录电价进行交易，其余冷、热、蒸汽的价格水平是按照价格主管部门核实的价格水平确定。在该区域型天然气分布式能源站投入运行前，区域内的大部分工业企业采用燃煤锅炉供应蒸汽和热水、利用常规电空调制冷，部分居民用户采用自主分散天然气壁挂炉采暖，享有一定的采暖补贴。在该区域型天然气分布式能源站投入运行后，冷热电三联供系统替代了区域内原有的集中燃煤锅炉供热系统，减少了区域内的污染物排放，带来可观的环境经济效益。
　　应用综合价值模型，并编制相应的计算程序进行计算，最终可得该区域推广天然气分布式能源站可取得的年综合价值为1.63亿元。通过综合价值来分担燃料成本对天然气分布式能源站的影响，降低了燃料价格变化对系统的影响，有利于天然气分布式能源站的综合推广应用。此外，通过算例分析还得到以下数据：一、该天然气分布式能源站每年产生的等效电量为1120GWh;二、该天然气分布式能源站的系统综合能源利用效率可达到约80%;第三、该天然气分布式能源站接入电力系统并在负荷中心就近消纳后，每年可减少输电线路损耗约22MWh。
　　四、分析结论
　　针对我国天然气发电成本居高不下，天然气分布式能源的价值得不到较好体现这一情况，本文建立的天然气分布式能源站综合价值模型不仅能够定量说明天然气分布式能源自身的效益，同时也能反映电力系统、用户、社会环境方面的效益情况，从而真实、全面地反映推广天然气分布式能源站的价值。
　　应用综合价值模型结合实际算例分析表明，天然气分布式能源站除可带来自身的价值收益外，对比未接入天然气分布式能源的常规系统，每年所带动的社会环境价值可达3426万元，可减少输电线路损耗约1268万元;天然气分布式能源站系统综合能源利用效率高达约80%，相对于当前大规模超超临界燃煤电厂最高45%的能源利用率，其效率增长明显，反映了天然气分布式能源较高的能效利用水平，同时也说明了天然气分布式能源站具有规模化推广的价值。
　　目前，我国对于天然气分布式能源站的价值分析仍存在一定的局限性，相应的价值指标选取与实际应用还有需要协调完善的地方。未来，在燃气市场和电力市场开放的情况下，天然气分布式能源站的价值模型应得到进一步的完善，如计入市场开放情况下的相关收益，如燃气调峰收益等。
　　参考文献
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