辽宁省天然气分布式能源发展的研究
2017-08-19 09:09 [燃气论文] 来源于： 鄢宇鑫 作者： 鄢宇鑫
导读：【摘 要】 本文所要研究的是辽宁省天然气分布式能源发展等方面问题，对于我国北方严寒地区城市节约能源和保护环境具有重要的指导意义。通过从辽宁省经济发展状况、能源利用情况、采用天然气分布式能源设备的技术特点等方面的分析，从而得出了天然气分布式能
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【摘 要】 本文所要研究的是辽宁省天然气分布式能源发展等方面问题，对于我国北方严寒地区城市节约能源和保护环境具有重要的指导意义。通过从辽宁省经济发展状况、能源利用情况、采用天然气分布式能源设备的技术特点等方面的分析，从而得出了天然气分布式能源在节能、环保、发电、供热、供冷、系统简单等方面具有明显优势，并建议采用燃气―蒸汽联合循环机组作为今后投资重点。
【关键词】 天然气 分布式能源 辽宁省
天然气分布式能源在国际上已经迅速发展，但是我国天然气分布式能源尚处于起步阶段。目前，我国天然气供应日益增加，智能电网建设步伐逐步加快，专业化服务公司逐渐兴起，天然气分布式能源在我国已经具备大规模发展条件。当前大力推进天然气分布式能源，具有重要的现实意义和战略意义[1]。
1 辽宁省经济发展状况
辽宁省坐落于我国东北的南部，是工业基础比较雄厚的工业大省。省内区域面积14.7万平方公里。
全省14个地级市主城区户籍总人口1417万，省内经济发展及能源消耗主要在14个地级市管辖区域。另外，辽宁省还有44个县级市及县城，总人口约1300万人。
辽宁是新中国建设起来的最大的重工业基地。辽宁自然资源丰富，工业基础雄厚，产业布局比较合理，区位上辽宁既是东北经济区的中心，又是环渤海经济圈的重要组成部分，同时也处于东北亚经济区的中心。a
辽宁省的优势工业产业主要集中在以下三方面：一是以石油天然气为代表的原材料开采加工业；二是以黑色金属采矿、冶炼、钢材压延加工为代表的钢铁业；三是以通用设备制造、交通运输设备制造为代表的装备制造业。装备制造业目前成为辽宁第一大支柱产业。
2 辽宁省能源利用情况
“十一五”期间的2010年，辽宁省社会生产总值（GDP）为18278亿元，增长率为14%；2010年辽宁省社会总用电量1660亿千瓦时，增长率为11.5%。辽宁省“十二五”规划将全省社会生产总值（GDP）目标定为2.2万亿元，所需能源总量还要增加。
3 气体能源的展望
国家为改善能源结构，降低温室气体排放，在积极寻求新的一次能源的来源，气体能源是倍受人们青睐的新能源。气体能源指：石油天然气、煤层气、沼气（生物质天然气）、合成气、和氢气。因为气体能源具有低碳、绿色、清洁、环保等特点[2]。
因此，“十二五”规划纲要指出，要加大石油、天然气资源勘探开发力度，促进天然气快速增长，推动页岩气、煤层气非常规油气资源开发利用[3]。
2011年11月9日，国务院通过了《“十二五”控制温室气体排放工作方案》，明确要求到2015年单位GDP二氧化碳排放较2010年下降17%。在此前的哥本哈根会议上，中国政府承诺，到2020年单位GDP二氧化碳排放强度比2005年下降40%～45%[4]。
2011年11月16日，中石油大连液化天然气（LNG）接收站，已经接收第一艘液化天然气运输船伊克斯号，靠泊大连LNG接收站专用码头，开始系统预冷，这标志着大连LNG接收站试运行正式开始。
大连LNG接收站主要接收来自卡塔尔、澳大利亚和伊朗等国家的LNG，经接收站汽化后的天然气，通过大连至沈阳输气管道与东北和华北输气管网相连，供气范围可以覆盖整个东北和部分华北地区。“十一五”期间，中石油建设的油气管道长度为2.7万公里，”十二五”期间，中石油集团建设的油气管道里程将是“十一五”期间的两倍，达到5.4万公里，其中天然气管道占到3万公里。
大连LNG项目于2008年2月通过国家发展和改革委员会批准，同年4月正式开工建设，2011年4月机械安装完工。一期建设规模为年300万吨，设计供气能力为年42亿立方米；二期建设规模为年600万吨，设计供气能力为年84亿立方米；远期可以扩建到年1000万吨，设计供气能力为年135亿立方米。
我国煤层气资源丰富，埋深2000米的浅煤层气地质资源量约36.81万亿立方米，居世界第三位。“十一五”期间，煤层气开发从零起步，施工煤层气井5400余口，形成产能31亿立方米。2010年，煤层气产量15亿立方米，商品量12亿立方米。“十二五”以来新增煤层气探明地质储量1980亿立方米。
“十一五”期间，国内煤层气开发主要集中在山西东南部沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘两大产业化示范基地，拥有煤层气对外合作经营权的中联煤层气及中石油、中石化等均已深耕这些区域。据了解，截至2010年底，这两个地区的煤层气产能已合计达31亿立方米，且初步形成勘探、开发、生产、输送、销售和利用一体化产业基地。
“十二五”期间，这两个产业化基地仍是国内煤层气开发的重点。国家发改委印发的《煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十二五”规划》（以下简称《规划》）提出，到2015年，两个基地的产量目标分别为104亿和50亿立方米，占《规划》所拟定的煤层气地面开采160亿立方米的96%，而五年内这两个区域的煤层气开发投资将达581亿元，占到《规划》拟定的“十二五”煤层气开发利用总投资1200亿元的近一半。
辽宁省曾经也是化石燃料的生产基地，为了深入挖掘化石燃料的潜力，现在阜新大唐合成天然气项目也在紧锣密鼓的进行，将为我们每年提供43×108Nm3/a，折合小时供天然气气量500000Nm3/h。其组分如表1。
合成天然气低热值34612kJ/Nm3（即8267kcal/Nm3），天然气质量符合GB17820-1999标准。
目前阜新首站到沈阳分输站距离约120公里。沈阳分输站压力约4.0MPa（G）。
4 天然气分布式能源采用设备的技术特点
天然气分布式能源是以气体燃料为主的热力设备，只要将气体燃料通过管道送到应去的地方，我们就可以在气体管道能到达的地方建设能源输出项目。以气体燃料为主的分布式能源设备组成，主要是指燃气-蒸汽联合循环系统。 首先，我们以天然气为“燃气―蒸汽联合循环系统”的燃料为例，分析联合循环系统的热效率。
我们过去设计的燃煤电站，采用热力系统是“朗肯循环”系统。煤在锅炉燃烧室内燃烧，中心温度可达1400～1500℃左右，可超临界机组的主蒸汽输出温度为566℃，超临界机组热力系统的热效率基本可达到41%左右。由于金属材料的技术性能制约，采用“朗肯循环”的热力系统，就目前而言已经无法再提高热力系统效率了，这就促使我们必须寻找一条能够提高热力循环系统效率的新思路。利用燃气轮机“白雷登循环”加蒸汽轮机“朗肯循环”，两个系统叠置在一起，使得热力循环系统效率得到充分提高。
5 天然气分布式能源设施布置在城区的优势
辽宁省地处我国北方地区，国家认定采暖时间151天，据全省热电规划统计，到2020年全省地级市总采暖面积达到10×108m2。
如果热源采用煤炭为燃料，按采暖热指标50w/m2；每GJ热量用0.39t标煤；为基础数据计算；总采暖面积达到10×108m2，年用标煤2.5×108t/a，年排放二氧化碳6×108t/a，这将严重的污染城市环境。
如果热源采用天然气为燃料，按采暖热指标50w/m2；每GJ热量用0.30km3天然气（热值为9000kcal/m3）；为基础数据计算；总采暖面积达到10×108m2，年用天然气1.97×108km3/a，年排放二氧化碳3.87×108t/a，这就大大的改善了城市大气质量。
分布式能源设备主要采用燃气―蒸汽联合循环系统，天然气用管道引入热源后，管道可以源源不断输送气体燃料，设备布置占地也非常少，只有一座燃气―蒸汽联合循环系统主厂房和蒸汽热力系统主厂房，外加一根烟囱。辅助系统占地主要是埋入地下的燃气管道和高温水管道。分布式能源设备非常适合靠近热、冷负荷中心。
6 结语
燃气―蒸汽联合循环机组在节能、环保、发电、供热、供冷、系统简单等方面具有优势，可以成为辽宁省的支撑能源，从战略高度认识，有了它可以抵御人为的和自然灾害侵袭，为战胜灾害提供基本能源保证。
参考文献：
[1]关于发展天然气分布式能源的指导意见.发改能源[2011]2196号.
[2]张玉洁.我国天然气分布式能源发展能源思考.2010，07第43期P21.
[3]汪庆恒，康奇兰，王鑫特.深入认识天然气分布式能源的总体价值[J].城市燃气，2012，1：31-38.
[4]严俊杰，黄锦涛，何茂刚.冷热电联产技术[M].北京：化工工业出版社，2006.
（编辑：东北亚） |
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