1.引言
分布式能源，是指分布在用户端的能源综合利用系统。分布式能源项目是国家鼓励产业，四部委于 2011 年 10 月发布了 《关于发展天然气分布式能源的指导意见》，在全国规模以上城市推广使用分布式能源系统，并建设各类典型特征的分布式能源示范区域。国家电网公司于2013 年 11发布《国家电网公司关于印发分布式电源电网相关意见和规范（修订版）通知》进一步鼓励和推动天然气分布式能源的发展。发改委《热电联产管理办法》发改能源[2016]617 号，鼓励规划建设天然气分布式能源项目，采用热电冷三联供技术实现能源梯级利用，能源综合利用率不低于70%。上述相关政策、文件的相继出台，其目的是要为加快我国分布式能源项目开发，优化调整电源结构，冷热电联产供能，促进节能减排，推动地方经济发展。目前，浙江省天然气分布式能源示范项目已进入有序申报阶段，并积极推出针对性的一些列鼓励政策，有利于分布式能源项目的建设，以及让利服务于地方用热企业。
浙江省是我国经济大省，也是能源消费大省，为进一步促进节能减排，改善环境空气质量，建设清洁能源示范省，天然气分布式能源仍将作为浙江省“十四五”能源发展的重点任务：重点在燃气供应覆盖到的能源负荷中心和对冷、热、电力需求较大的地区建设区域型分布式能源系统和楼宇型分布式能源系统；因地制宜发展分布式能源：在新设立开发区、新建大型公用设施等新增用能区域，通过分布式可再生能源和能源智能微网(DIEM)等方式，实现传统能源与风能、太阳能、地热能、生物质能等能源的多能互补和协同供应。
2.问题的提出
洞头区大门镇位于瓯江口外的中心区域、洞头列岛北部，西面经大门 大桥跟乐清翁垟街道相连。全镇主要由大门岛和小门岛组成，陆域总面积 35.26 平方公里，为温州市第一大岛。大门镇城镇发展总体目标为：以深水港口、现代化大型临港产业区建设为核心，建设具有国内先进发展水平的综合型临港产业基地，使大门镇成为以“临港产业城、山海风情岛”为特色的现代化滨海小城市。
根据《温州瓯江口产业集聚区大小门临港产业区小门片区控制性详细规划》公告资料，小门片区功能定位为：以海洋产业、港口、石化中转、储运、石化产业为主要产业类型，各种配套完善的产业基地起步区。
根据“省发展改革委关于温州市洞头区大小门岛热电联产规划（2016-2025年）的批复”浙发改能源[2016]670 号文，规划在小门岛布局1座燃煤背压或燃气公用热电项目，作为集中供热热源为大小门岛热用户供3热。鉴于当前燃煤指标的限制，及地方用户集中供热需求的迫切，建设1座天然气分布式能源站是符合规划要求的。
因此，为响应国家及省政府关于节能减排的号召，根据大小门岛的相关规划及用能需求，提出拟在小门岛内规划建设天 然气分布式能源站1座，统一规划，分期实施，目的为打造成为行业内技术领先，供能可靠、节能、环保，且能源综合利用效率最高的分布式能源示范项目。
3.项目的选址
该分布式能源项目，按推荐可选择的意向厂址：（1）建议选址：位于开金蓝天高分子新材料（丙烷脱氢制丙烯/PDH）及氢能综合利用项目的厂址西侧的M3类地块，与规划的110kV变电站较近，接入条件较好，现状场地比较平整。但燃气接入较差，与现状热用户较远。（2）比较选址：位于LNG项目西侧，综合材料生态处置中心南侧的M3类地块，燃气接入条件较好，与现状用户供汽较近，但现状场地建设条件14较差，电力接入较远，远期接入至开金公司负荷时管线较远。
图1 项目的两个选址位置
上述两个选址，可根据实际土地条件比较之后选址。预计需要土地规模为50亩左右。
4.方案设计
经过冷热负荷分析、电负荷分析以及科学计算之后，确立以下的方案：
4.1 分布式机组方案
天然气分布式项目方案主要是结合热负荷的近、远期发展需求，按“以热（冷）定电”原则，兼顾电力负荷需求，统一规划，分步实施。
燃气分布式能源机组配置首先满足基本负荷全年连续运行，不足部分的补充及调峰采用燃气锅炉及电制冷方式补充。根据热负荷分析，结合燃 气轮机及燃气内燃机的特性，初步考虑如下方案：（1）在小门岛首先布置2套8 MW级燃气轮机组+2台15t/h的余热锅炉，及2台25t/h 的燃气锅炉，及其他配套设施建设（考虑凝结水回收，及部分制冷设施）。燃气轮机及余热锅炉根据热负荷情况全年稳定运行，供热调峰设备通过2台燃气锅炉实现。配套建设的区域集中供热、供冷管网。（2）2套8MW 级机组在实施时，可根据实际负荷发展条件考虑直接建设1套15MW 级机组及配套余热设施。
4.2 主机设备参数
（1）燃气轮机发电机组 2 台（可分阶段实施）
表1 8MW级燃气轮机发电机组性能参数表
注：天然气低位热值暂按 33.3MJ/Nm3 考虑。
（2）余热蒸汽锅炉
型式：卧式、单压、带整体式除氧器 数量：2 台
余热锅炉额定负荷：~15t/h 主蒸汽压力：1.0/2.5MPa
主蒸汽温度：≈250℃ 排烟温度：<80℃
就近回收间接换热凝结回水。
（3）备用调峰燃气锅炉
型式：卧式、单压、带整体式除氧器 数量：2
余热锅炉额定负荷：~25t/h 主蒸汽压力：1.0/2.5MPa
主蒸汽温度：≈250℃ 排烟温度：<80℃
分布式能源技术通常以燃气轮机或内燃机为动力源，其NOx排放远低于常规锅炉，分布式能源系统也将成为我国降低酸雨排放的重要技术。
4.3 机组总体运行方案
根据小门片区现状及在建冷、热、电负荷特性，本方案选择以燃气轮机作为主体设备，高温烟气作为余热蒸汽锅炉的热源，可提供基本热负荷需求，供热不足部分可依托2套25t/h的燃气供热锅炉作为补充。
能源站 16MW 级机组可就近供应小门片区用电，电力不足部分，依托外部电网补充。能源站本期规模为：2×8MW 级燃气轮机机组+2×15t/h 余热锅炉 +2×25t/h 燃气直燃锅炉，及其他配套设施。
燃气原则上就近接入 LNG气化之后的燃气管网，确保供气安全可靠，系统稳定运行。
远期制冷采用蒸汽型溴化锂机组承担数据中心用冷需求，蒸汽来源于上述余热锅炉或燃气直燃锅炉，电制冷机组作为调峰及备用；生活热水采用蒸汽/热水换热器方式实现供热。
5.建设效益评价
分布式供能技术具有良好的节能效果，并大大降低系统输配电和冷热输送设备的投资和运行成本，具有很好的经济性，可以为投资方、设备制造方、用户等各方带来良好收益。
在小门岛进行天然气分布式能源的建设，符合国家产业政策，能有效促进节能减排。目前，浙江区域真正意义上投产运行的区域型天然气分布式能源站较少，项目实施能够起到示范引领作用，将极大地推动浙江省天然气分布式能源项目的发展，形成区域型燃气分布式能源站品牌效应。具体的建设效益体现在：（1）符合国家鼓励发展分布式能源政策。本工程采用天然气作为能源，建设在小门岛负荷中心，是典型的区域 型燃气分布式能源站。实现能源梯级利用，有利于提高能源效率，降低系统网损，提高区域供热、供电的可靠性；有利于提高能源梯级利用效率，具有很好的节能减排作用。该项目符合国家鼓励发展的分布式能源政策，应尽快开展项目建设。（2）满足小门岛现状及发展负荷需求。根据项目有关调研，目前洞头大小门岛共有四家企业有用热需求，目前统计现状及在建的最大为47t/h，平均为35t/h，最小22t/h，各自均依托自备的分散式锅炉实现供热。发展负荷主要为开金蓝天高分子新材料（丙烷脱氢制丙烯/PDH）及氢能综合利用项目：新建2套90万吨/年丙烷脱氢装置和2套90万吨/年聚丙烯（PP）装置。该项目已通过可研预审会，预计年内将启动项目建设，近期热负荷需求较大。此外，小门岛片区尚规划一定容量的M3类工业用地，相应企业入驻也需要一定量的热、电负荷需求。在小门大桥南侧规划有1座2000个机柜的数据中心项目，正在进行前期工作，也需要冷、电负荷支撑。显然，集中供热范围内现状负荷需求初具规模，且近、远期发展潜力较大，采用冷热电三联供方式可很好的满足负荷现状及发展的连续、稳定、经济供热需求。（3）增强供能可靠性、提高能源梯级利用率。大小门岛冷、热、电负荷需求较大，且用能安全要求较高，在引入天然气分布式能源系统供能，使得区域主要依靠天然气分布式能源站实现供能，减少对外部电网依赖，供能可靠性大幅增强。由于减少了峰电期外部电网取电，且天然气分布式能源站自身能源梯级利用率较高，对于减少电网输送损耗，提高区域能源利用率具有积极作用。同时，天然气分布式能源站设有备用、调峰燃气锅炉，可作为燃机故障时的备用，供热保障较好。此外，项目建设后，也有利于环境保护、区域电力和燃气削峰填谷，能源综合利用效率高，值得进一步投入建设。
6.结束语
综上所述，洞头大小门岛天然气分布式能源项目有利于节能降耗，提高能源梯级利用效率、减少污染物的排放、改善区域环境质量。作为小门片区的重要基础设施，可为企业提供更加可靠、安全、经济的能源供应。 同时项目拟选厂址建设条件具备，交通便利，拟采用的方案技术成熟，设备可靠，经济可行。所以该项目的建设认为是有必要的、重要的，在技术上和经济上也是可行的。
采用清洁天然气分布式能源，实施冷热电多联供是国家“十三五”及 “十四五”能源规划中鼓励的能源建设项目类型。但在具体审批流程中分布式能源项目依然是一新鲜事物，还需得到当地政府的进一步支持，以及得到相关部门的协调、帮助和支持，才能使得项目最终落地、顺利建设实施，发挥期应有的社会效益和经济效益。
今后，从技术发展角度来看，分布式能源技术的基础科学主要有:动力与能源转换设备:主要是指一些基于传统技术的完善和新技术的发展；一次和二次能源相关技术；智能控制与群控优化技术；综合系统优化技术；资源深度利用技术。在这些领域，我们还有很多需要突破和公关的地方，值得技术人员不断探索和研究下去。
参考文献
[1]吴瑶,程一呜,徐杰明,李雪亚,李璇.分布式能源现状分析及发展策略设想[J] ，华东科技,2013年3期：419页
[2]国家发改委等四个部委:《关于发展天然气分布式能源的指导意见》，2011年10月9日
[3]国家电网公司:《关于印发分布式电源电网相关意见和规范（修订版）通知》,2014年12月18 日
[4]国家发展改革委、国家能源局、财政部、住房城乡建设部、环保部:《热电联产管理办法》发改能源[2016]617 号
[5]《温州瓯江口产业集聚区大小门临港产业区小门片区控制性详细规划》，2020年1月14日
[6]“省发展改革委关于温州市洞头区大小门岛热电联产规划（2016-2025年）的批复”浙发改能源[2016]670 号
[7]佚名。分布式能源的技术基础[J]，能源与环境，2015年 第5期：31页
作者简介：潘国仁(1969.11-)，男，籍贯（浙江绍兴），现任浙江城建煤气热电设计院有限公司高级工程师及副院长职务，学士学位，高级工程师职称，研究方向（供热管网工程技术）。
