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天然气与可再生能源构建可持续发展模式

2011-12-30 23:45:00 中国能源网   作者: 韩晓平  

我们目前发现一个很大的变化就是地球是平的。

这个“平”不仅体现在信息技术上,也体现在“地球是平的,阳光普照”,而且可再生能源也是平的。非常规天然气无处不在,给我们提供一个扁平的能源供应结构。再加上分布式能源就地转换,即“就地利用能源”,也提供一个扁平的能源转换结构。未来智能电网,分布式能源系统、可再生能源将编制一个扁平的网络系统。另外,我们所有企业、民众都可以参与投资,所以在投资结构上也能够实现一种扁平。一个可持续发展的模式就是一个扁平的模式。

“十二五”规划制定了一些很宏伟的规划,减少煤炭消费,同时增加清洁能源供应。然而,现在面临的最大问题就是清洁能源大量使用起来非常困难。例如:风能和太阳能的能量输出受环境影响显著,昼夜起伏很大;水电也是不稳定的能源,存在上游来水丰枯季节变化问题。把可再生能源用好,必须解开能量输出不稳定这把锁。我们需要一把金钥匙,这把钥匙就是非常规天然气。

政策导向持续 促进天然气与可再生能源“打捆”

经过深入的政策和市场研究,我国已经形成了完善的指导思想,将天然气分布式能源系统综合开发利用提升到了国家战略层面。国家发改委、财政部、住建部和能源局联合发布了《关于发展天然气分布式能源的指导意见》。该指导意见指出,“发展天然气分布式能源系统,必须以提高能源综合利用效率为首要目标,以实现节能减排任务为工作抓手,重点在能源负荷中心建设区域分布式能源系统和楼宇分布式能源系统。”同时,还特别强调了“在条件具备的地方结合太阳能、风能、地源热泵等可再生能源进行综合利用。”

根据指导意见,“十二五”期间要建设一千个左右的天然气分布式能源项目,并建设10个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。到2020年左右,中国的天然气分布式能源系统总装机容量将达到5000万千瓦。这是一个非常雄伟的规划,等于可以减少1亿千瓦的集中式装机容量。

国家能源局现在正在加紧制定《分布式能源并网规定》和《分布式发电管理规定》,这些都会进一步推进天然气分布式能源系统的大规模应用。国土资源部正在加速推进把页岩气和煤层气确立为独立矿种的工作,并积极促进资源勘探工作。政策的不断推出和持续实施,对我国的能源结构会产生很大影响,天然气依存度会接近50%。但是,天然气对外依存度却不会飞速向上,反而会降低。原因便是页岩气等非常规天然气的开发。美国通过开发页岩气来实现非常规天然气的大量生产,使美国完全摆脱传统的气源构成模式,实现了一场天然气革命。未来美国有望可以通过非常规天然气推动可再生能源的稳定利用。

我们现在火电装机容量在电力总构成中的比重要逐渐减少,同时,可再生能源,包括水电、风电等的比重越来越大。我们直接面临的一个严重问题就是:这些电怎么用?这包括几方面的问题:一是可再生能源越来越多,对于这些不稳定的电源,我们怎么进行有效负荷管理。二是可再生能源比重越来越大,但是价格一直高于市场平均价,这会导致能源价格超过社会承受能力。这就要求我们必须想出一个办法,既要稳定可再生能源的输出负荷,又要能够拉低能源供应价格。

中国恰恰是满足条件的,非常规天然气很可能改变我们未来的生活。中国这些年来天然气产业发展滞后的一个主要因素就是我们一直认为只有集中的天然气田才是可以开采的资源,而这些大规模的天然气田只适合大公司开采,造成了大型石化企业在天然气领域的垄断。同时,大型石化企业还承担着保证国家石油安全的任务,大量的资源优先保证石油的开采和提炼。这一现象造成了这些大企业一方面占有大量天然气资源,另一方面却投入相对不足的怪现象,使得我国到今天还要依靠外部天然气资源,自身的56万亿立方米天然气储量却没有很好使用。非常规天然气资源和天然气田不一样,以页岩气和煤层气为例,在全国各地到处都有,储量也很大。非常规天然气资源如果能够得到充分利用,完全可以弥补我国现在对外依赖度不断增加的不利状况。

丰富的资源储量为“打捆”模式提供条件

如果把未来可能利用的天然气资源全部算上,常规天然气有56万亿立方米,煤层气有36.8万亿立方米,如果所有沼气和所有生物质能源都算上的话,可能有800亿立方米。这样的能源量完全可以改变我们现有传统能源结构。页岩气像地毯一样铺在地下,这就意味着我们页岩气的开发也将会形成一个扁平的模式。最近G E公司提供可再生能源的联合循环系统,这样的技术具有很大发展潜力,对我们有很大借鉴意义。风电、太阳能发电和非常规天然气组合在一起,这样的结构使整个能源利用效率非常高,清洁能源利用的比例也比较高。

中国的风电资源大部分分布在西北地区,现在全国有八个千万千瓦级的风场,七个在这里。国家规划的大规模风电远距离输电项目遇到的最大问题就是风电质量不好,有风的时候有电,没风的时候没电。但是,当我们把就地开采的煤层气或页岩气作为资源来建设发电系统,再把风电,太阳能全部融合在一起,变成一个“完全符合我们用电习惯”的电,成本就会非常低了。根据最近的研究成果,在蒙西的规划的一个联合发电系统,装机比例为风电20%,太阳能占15%。这一组合完全可以吸纳我们的可再生能源的负荷起伏,而且上网电价也变的可以接受。

“十二五”减排压力促“打捆”市场前景广阔

国务院讨论制定节能减排的目标,特别是二氧化碳排放量的目标:2020年单位G D P能耗要减少17%。所以,现在各地对这个问题可能还没有充分的认识。我们想,一旦确定了这个减排目标之后,很多地方就会主动购买这些低碳的电力。所以,未来市场需求将不是问题。除了风电之外,还有小水电,这个季节性也非常明显,20万千瓦的小水电也可以和15万千瓦的风电有机结合在一起,形成一个更加符合市场用电规律的系统。这样的一个电力组合,不光可以消纳成本,其对市场的影响,对整个能源结构都是非常有利的。

这些分布式电力系统实际上很简单,全是模块组装的。我们现在引进的是大型燃机T60,而美国人家用小型,小巧的电站。他们已经看到未来的世界是平的,而我们还在金字塔上面,他们把所有造金字塔的砖给我们,自己却躺在沙滩上晒太阳。这些小型电站都是模块组装,可以迅速的装在一起,三个月就可以实现发电。

除了这个之外,还有一些其他的利用方式。我们知道,天然气燃烧的烟气里有大量的水,把这些水回收利用,例如可以和光电大棚组织在一起,这样也就把太阳能,农业和可再生能源融合在一起了,而且是零排放。




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