與傳統(tǒng)的集中式供能方式相比，天然氣分布式能源靠近用戶端，且系統(tǒng)具有綜合利用率高、潔凈環(huán)保、能源供應(yīng)安全可靠、削峰填谷等優(yōu)點。近幾年來，國家各部門相繼出臺了一系列政策文件支持和促進天然氣分布式能源在國內(nèi)的發(fā)展，2011年國家發(fā)布的《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》提出“十二五”期間建設(shè)1 000個左右天然氣分布式能源項目，到2020年使天然氣分布式能源裝機規(guī)模達到5 000萬kw的計劃。目前，《天然氣分布式能源示范項目實施細則》已經(jīng)公布，并與2014年11月1號正式實施，細則中對天然氣分布式能源示范項目的申報條件、評選原則及要求都做了明確規(guī)定。能源政策上的支持使天然氣分布式能源在國內(nèi)的發(fā)展進入了一個高潮。

1分布式能源的定義

1.1國外對分布式能源的定義

目前，國際上有不少機構(gòu)對分布式能源做出了定義，一致認為分布式能源是靠近用能中心或客戶端的分散式能源系統(tǒng)，但也存在一些分歧，專業(yè)術(shù)語也不盡相同。其主要分歧表現(xiàn)在兩個方面，一是供能形式，二是裝機規(guī)模。例如：

1） 美國：US Department of Energy（美國能源部）分布式能源的術(shù)語是DER（Distributed energy resource），并定義DER為小型、模塊化、分散、不考慮是否聯(lián)網(wǎng)的能源系統(tǒng)，包括發(fā)電、儲能和輸送等有效措施，系統(tǒng)一般設(shè)置于用能地點或附近。美國能源部對不同技術(shù)形式的DER并沒有給出統(tǒng)一的規(guī)模界定，而是給出了不同的容量范圍。表1為美國能源部關(guān)于DER不同技術(shù)的裝機容量范圍。

2） WADE（世界分布式能源聯(lián)盟，World Alliance for Decentralized Energy）采用的分布式能源的術(shù)語為DE（Decentralized Energy），其定義也較為寬泛，指在用戶地點或附近的發(fā)電供能系統(tǒng)，不考慮這些項目的規(guī)模和采用的技術(shù)、所用燃料類型及是否聯(lián)網(wǎng)等條件，同時指出決定一個系統(tǒng)是不是分布式能源的不是其容量的大小，而是其地點是否靠近用戶。

1.2 國內(nèi)對分布式能源的定義

1） 國家發(fā)展和改革委員會在2004年第1702號文件中指出：DER是近年來興起的利用小型設(shè)備向用戶提供能源供應(yīng)的新的能源利用方式，并指出分布式能源接近負荷，不需建設(shè)大電網(wǎng)，可大大減少線損，節(jié)省輸電和運行費用，同時指出分布式能源多采取天然氣、可再生能源等清潔能源為燃料，實現(xiàn)能源的梯級利用，并在2011年第2196號文件中指出天然氣分布式能源是指利用天然氣為燃料，通過冷熱電三聯(lián)供等方式實現(xiàn)能源的梯級利用，綜合能源利用效率在70%以上，并在負荷中心就近實現(xiàn)能源供應(yīng)的現(xiàn)代能源供應(yīng)方式，是天然氣高效利用的重要方式。

2） 國家能源局在2011年第55號文件中對分布式發(fā)電的定義為“位于用戶所在地附近，不以大規(guī)模遠距離輸送電力為目的，所生產(chǎn)的電力除由用戶自用和就近利用外，多余電力送入當(dāng)?shù)嘏潆娋W(wǎng)的發(fā)電設(shè)施、發(fā)電系統(tǒng)或電力輸出的能量綜合梯級利用多聯(lián)供系統(tǒng)?！?同時指出，DER主要形式包括：燃氣冷熱電三聯(lián)供、廢棄物發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、小水電、小型光伏和風(fēng)電等。

1.3國內(nèi)外分布式能源定義的異同

國內(nèi)外機構(gòu)都強調(diào) DER 是靠近用戶的用能系統(tǒng)，以自用為主，且用能形式很廣泛。但在闡述裝機規(guī)模和用能形式時側(cè)重點有所不同。美國能源部強調(diào)DER為小型化、模塊化，并對不同技術(shù)形式的DER系統(tǒng)裝機規(guī)模做出了規(guī)定。WADE抓住了DER靠近用戶這一實質(zhì)，同時不限制其規(guī)模容量。

在我國，發(fā)改委和能源局都同時強調(diào)DER應(yīng)是小型化，不以大規(guī)模遠距離輸送電為目的。發(fā)改委還指出DER多采用天然氣等可再生能源為燃料，能源局也指出天然氣冷熱電三聯(lián)供是DER系統(tǒng)主要形式之一?？梢?，在我國天然氣聯(lián)供系統(tǒng)作為DER的一種主要形式，其發(fā)展已越來越重要。

2天然氣分布式能源在我國的發(fā)展困境

2.1分布式能源規(guī)模問題

國家電網(wǎng)2013年在《關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務(wù)工作的意見》指出，單個并網(wǎng)點總裝機規(guī)模不超過6MW的分布式發(fā)電項目免收并網(wǎng)接入費。這樣就限制了大容量天然氣DER的發(fā)展。然而，DER側(cè)重點是靠近用戶的供能系統(tǒng)，CCHP是在此基礎(chǔ)之上通過對能量的梯級利用來實現(xiàn)冷、熱、電的聯(lián)供系統(tǒng)。

發(fā)改委的諸多文件及《燃氣冷熱電三聯(lián)供工程技術(shù)規(guī)程》中都曾提出聯(lián)供系統(tǒng)的年平均能源綜合利用率應(yīng)大于70%。國家近幾年大力推進DER及CCHP技術(shù)的發(fā)展，也是從節(jié)能減排、能源的就近選擇及供能的安全性等多方面考慮，因此，只要能滿足這幾個方面的要求，規(guī)模具體大小就不再重要。

2.2并網(wǎng)難問題

并網(wǎng)難主要有兩方面的原因，一方面分布式能源在并網(wǎng)過程中，由于其能源的隨機性，可能會影響電網(wǎng)穩(wěn)定性。另外并網(wǎng)運行的分布式電源又是一個獨立于電網(wǎng)之外的自備電源，很容產(chǎn)生孤島效應(yīng)，對電網(wǎng)系統(tǒng)、用電設(shè)備、用戶和維修人員造成一定危害。孤島效應(yīng)很難避免，而且接入電源容量越大電壓等級越高，孤島效應(yīng)的危害越大，這也限制了DER的發(fā)展。另一方面，分布式發(fā)電的接入可能會造成原有電力系統(tǒng)的某些設(shè)備閑置甚至成為備用，而且向電網(wǎng)賣電也會分得電網(wǎng)公司一部分利益，這些都將對電網(wǎng)公司造成一定的利益損害。

2.3天然氣價格問題

目前天然氣的發(fā)電成本遠高于煤電成本，大部分天然氣發(fā)電企業(yè)只得靠補貼存活，肖蔚然在文獻中曾指出只有禁煤的區(qū)域才不得不選擇價格高昂的天然氣作為燃料，更具備發(fā)展天然氣 DER 的條件。因此特別是在非禁煤的區(qū)域，要想充分發(fā)展天然氣DER，就需要通過相關(guān)途徑獲得國家補貼，并簽訂一定年限內(nèi)天然氣不漲價協(xié)議，方可使得天然氣DER系統(tǒng)在經(jīng)濟上獲得一定的可行性。

3天然氣分布式能源并網(wǎng)規(guī)模的思考

分布式發(fā)電并網(wǎng)容量越大，其對電網(wǎng)的沖擊也會越大。單個并網(wǎng)點不超過6 WM的規(guī)模對于光伏、風(fēng)力等能源集中度不高的分布式發(fā)電而言或許夠用，但天然氣屬高熱值燃料，能源集中度比較高，便于大規(guī)模集中。因此，單個并網(wǎng)點不超過6 MW的限制對于天然氣分布式能源而言，其制約作用顯得尤為明顯。例如已獲批復(fù)的北京華電通州區(qū)域能源中心是“廠、網(wǎng)、站一體化”燃氣分布式能源項目，總裝機規(guī)模達231 MW。

另外，現(xiàn)行《燃氣冷熱電三聯(lián)供工程技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定燃氣CCHP的裝機容量上限是15 MW，條例說明上指出在這種并網(wǎng)的情況下能供應(yīng)幾十萬平方米建筑的冷、熱、電負荷，是聯(lián)供系統(tǒng)比較經(jīng)濟的規(guī)模。最近住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局又發(fā)布了一版《燃氣冷熱電三聯(lián)供工程技術(shù)規(guī)范》（征求意見稿），此征求意見稿中將CCHP的裝機容量上限提高到25 MW。由此可以說明15 MW的并網(wǎng)容量從技術(shù)上和經(jīng)濟上是可以實現(xiàn)的。

從國際上看，美國能源部早期對DER的定義中限制了容量范圍是從幾千瓦到50 MW ，而現(xiàn)在已把對DER容量范圍的限定從定義中取消，只是在討論不同技術(shù)形式的DER時給出了一定容量限定；國際分布式能源聯(lián)盟對DER的定義中刻意指出不考慮項目規(guī)模的大小。從這些國際權(quán)威機構(gòu)對DER的定義可以看出，國際上在對DER的研究中裝機規(guī)模的限制已不再是問題重點。

表2是筆者收集的截至2013年美國熱電聯(lián)產(chǎn)不同形式裝機規(guī)模的比較。表2可以看出，目前在美國，熱電聯(lián)產(chǎn)總的裝機規(guī)模已超過85GW，規(guī)模已相當(dāng)大，其中內(nèi)燃機和燃氣輪機簡單循環(huán)聯(lián)供系統(tǒng)裝機容量比較小，但在數(shù)量上占絕對優(yōu)勢，而大型的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)數(shù)量較少但裝機容量卻占明顯優(yōu)勢。從這些數(shù)據(jù)雖然還不能看出美國對 DER 的界定，但可以知道，無論是大型的還是小型聯(lián)供系統(tǒng)都有各自的應(yīng)用環(huán)境，而且都有一定的合理性。

4結(jié)論

天然氣CCHP作為分布式能源的一種重要形式，應(yīng)充分發(fā)揮系統(tǒng)靠近用戶、對能源梯級利用、削峰填谷的作用，而不要過于限制其裝機容量。對于電網(wǎng)方面，應(yīng)該注重引用國外先進的并網(wǎng)技術(shù)和經(jīng)驗，以最大限度的減少DER在并網(wǎng)過程中可能帶來的問題。

對于天然氣多聯(lián)供系統(tǒng)，在提高機組運行小時數(shù)的同時還要注重優(yōu)化CCHP的系統(tǒng)配置，充分利用其發(fā)電余熱進行供暖或制冷，提高能源的終端利用率，實現(xiàn)冷熱電的高效就地直供。

來源：能源情報