促进四川天然气分布式能源发展的思考
摘要：本文阐述了大力发展天然气分布式能源替代燃煤发电，可减少燃煤电厂污染物排放、确保国家能源安全的战略意义，叙述了四川省发展天然气分布式能源的有利条件及天然气分布式能源项目发展现状，对存在政策不配套、电网企业没有发展天然气分布式能源内在动力、天然气市场化环境不足导致直供难以保障、盲目重复建设等问题，提出了针对性建议。
关键词：清洁能源；分布式；能源安全
中图法分类号：F426.22 文献标志码：A DOI：10.19679/j.cnki.cjjsjj.2018.0414
天然气分布式能源，是指利用天然气为燃料，通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用，综合能源利用效率达到70%以上，并在负荷中心就近实现能源供应及现代能源供应方式 ，是天然气高效利用的重要方式。冷热电三联供是利用燃气轮机或燃气内燃机燃烧洁净的天然气发电，对作功后的余热进一步回收，用来制冷、供热和生活热水，就近供应。其特点为将能源系统以小规模（数千瓦至50MW）、模块化、分散式的方式布置在用户附近；可独立地输出冷、热、电三种形式的能源，天然气利用率高，大气污染物排放少，是一种高效的能源综合利用方式；电原则上以自用为主，并网的目的是调峰和应急[1]。
1 发展天然气分布式能源的战略意义
1.1 减少燃煤电厂污染物排放的选择
我国雾霾大面积蔓延的成因已基本清楚，大气中绝大部分的硫酸盐并不是二氧化硫和氨气在大气中逐渐合成的，而是在燃煤电厂湿法脱硫装置中非常高效迅速地合成的气溶胶，根据山东大学教授朱维群对脱硫浆液的分析：“过滤去固体得到上清液，测其含有1.4%可溶性物质”，在此试验数据的基础上，按照国家“超低排放”标准中烟尘含量应小于10mg/Nm3的规定，并针对国内主流发电机的燃煤锅炉采用湿法烟气脱硫工艺，将该工艺所形成的气溶胶进行计算得到表1。
由表1中数据可知，“烟气中溶水性固体气溶胶的排放量”是“烟气中非溶水性固体气溶胶的排放量（PM）”的75倍以上，此表的计算数据可以说明，解决湿法烟气脱硫工艺形成的气溶胶问题远比将燃 天然气分布式能源，是指利用天然气为燃料，通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用，综合能源利用效率达到70%以上，并在负荷中心就近实现能源供应及现代能源供应方式 ，是天然气高效利用的重要方式。冷热电三联供是利用燃气轮机或燃气内燃机燃烧洁净的天然气发电，对作功后的余热进一步回收，用来制冷、供热和生活热水，就近供应。其特点为将能源系统以小规模（数千瓦至50MW）、模块化、分散式的方式布置在用户附近；可独立地输出冷、热、电三种形式的能源，天然气利用率高，大气污染物排放少，是一种高效的能源综合利用方式；电原则上以自用为主，并网的目的是调峰和应急[1]。
1 发展天然气分布式能源的战略意义
1.1 减少燃煤电厂污染物排放的选择
我国雾霾大面积蔓延的成因已基本清楚，大气中绝大部分的硫酸盐并不是二氧化硫和氨气在大气中逐渐合成的，而是在燃煤电厂湿法脱硫装置中非常高效迅速地合成的气溶胶，根据山东大学教授朱维群对脱硫浆液的分析：“过滤去固体得到上清液，测其含有1.4%可溶性物质”，在此试验数据的基础上，按照国家“超低排放”标准中烟尘含量应小于10mg/Nm3的规定，并针对国内主流发电机的燃煤锅炉采用湿法烟气脱硫工艺，将该工艺所形成的气溶胶进行计算得到表1。
由表1中数据可知，“烟气中溶水性固体气溶胶的排放量”是“烟气中非溶水性固体气溶胶的排放量（PM）”的75倍以上，此表的计算数据可以说明，解决湿法烟气脱硫工艺形成的气溶胶问题远比将燃煤烟气中的含尘排放标准从50mg/Nm3降到10mg/Nm3更为重要，由于气溶胶是“雾霾”的凝结核，因此，湿法烟气脱硫产生的气溶胶对“雾霾”的影响不可低估。但由于污染物监测技术的局限和粉尘监测位置仅在电除尘出口，使对烟囱出口烟气气溶胶的监控出现盲区，随意排放而失去控制。由于燃煤超净排放采用的技术未考虑上述情况，即使采用湿式电除尘器，显然也不能彻底解决该问题[2]。
另一方面，为了除去燃煤锅炉尾部烟气中的氮氧化物，燃煤电厂均安装了脱硝装置，由于目前电力过剩，燃煤电厂长期低负荷运行且需要深度调峰，其尾部烟气温度常常低于320℃。而脱硝装置中液氨和烟气氮氧化物的反应对烟气温度有严格的下限要求，当烟气温度低于320℃会有大量的硫酸氢胺产生，一部分和灰结合附着于空预器冷端堵塞空预器，一部分被脱硫塔和湿式电除尘水液溶解，而剩下部分随着烟气水雾和烟气直接排入大气。硫酸氢胺是温室气体，其温室效应是二氧化碳的几十倍，严重污染环境。更严重的是，硫酸氢胺的排放未纳入污染物监控，相关监测技术也未跟上。
解决上述问题，治标的办法是进一步发展完善相关环保及检测技术，不断完善修订环保标准。治本的办法是加快电力生产向清洁能源转型升级，替代燃煤发电，在出現大规模不可逆环境污染造成严重后果前，使其得到有效控制。我国明确提出，在2020年碳减排降低40%～45%的目标，但如果不采取加速发展清洁能源、减少对煤电依赖、优化产业结构、提高能效等措施，目标很难实现。
1.2 国家能源安全的选择
分布式能源是作为偏远山区，远离电网的地方发展电力的一种方式，是支农、惠农的一种技术，是一类电力负荷停电时的后备或电网黑启动的支撑，更是其对电力安全和能源安全具有不可替代的作用，尤其是天然气分布式能源，这是由其自身特点和电力发展规律决定的。
1.2.1 天然气分布式能源是其他清洁能源的重要支撑
假设在用户用电量确定基础上，审视各种能源情况，目前核聚变发电还在试验阶段，产业化还未排出时间表；核裂变发电由于安全性及基于核废料的环保处理难题的考虑，目前主要在沿海建设，规模也不会像原来燃煤电厂那样大规模发展；电能大规模经济储存还有困难；风电、光伏发电受天气影响，不太稳定，同时对电网稳定性有一定影响；水电在枯水期或干旱天气会影响发电能力。目前上述问题主要由煤电作为调剂，但煤电被替代为清洁能源后，需要一种不受季节、天气影响、能随时调峰、具备清洁能源特征的能源作为支撑，以确保全国电网安全稳定运行，而天然气分布式能源能满足上述要求。