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天然气分布式能源以其特有优势赢得关注
中国以煤炭为主的能源消费格局,不仅能源利用效率低,且易引起雾霾、酸雨等环境问题,而天然气分布式能源清洁高效、贴近用户、定制化程度高的特点适应中国能源结构转型,以及多层次、多结构的能源消费需求。此外,天然气分布式能源启停灵活,可发挥削峰填谷作用,保障电网安全。天然气分布式能源行业属于资金密集型行业,行业的主要参与者多为资金雄厚、技术实力强的大型国企或上市公司及其子公司。
天然气分布式能源行业定义及应用场景分类
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,综合能源利用效率在70%以上,并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式,是天然气高效利用的重要方式。
根据应用场景,天然气分布式能源可分为楼宇型和区域型,楼宇型一般适用于二次能源需求性质相近且用户相对集中的写字楼、酒店、医院、学校等单位;区域型一般适用于冷、热、电需求较大的工业园区、综合商业体、数据中心等。
天然气分布式能源分类
来源:头豹研究院编辑整理
中国天然气分布式能源行业产业链分析
中国分布式天然气能源产业链清晰,主要由上游的能源供应和设备制造、中游的能源服务以及下游的消费应用环节构成。
中国天然气分布式能源产业链
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上游:
上游涉及天然气能源的来源及机器设备的生产,主要由能源供应商和设备制造商两个部分组成。天然气燃料成本占天然气分布式能源成本比重较达到70%-80%,供应商主要包含城市配气中心和天然气开发运营公司,属于特许经营,议价能力强。设备制造商主要提供发电用燃气轮机、燃气内燃机,制热用余热锅炉以及制冷用溴化锂制冷机等。
中游:
中游为建设运营天然气分布式能源系统,向下游提供冷、热、电服务的能源服务公司。中国天然气分布式能源行业的市场参与者主要有两类:(1)以中国五大发电集团为代表的传统电力企业,如华电、大唐、华能等;(2)则是以新奥能源、协鑫能源、北京燃气等为代表的能源服务公司。
下游:
下游为能源需求方,涉及学校、医院、酒店、写字楼等楼宇型需求方和工业园区、数据中心、商业综合体、交通枢纽等区域型需求方。楼宇型能源需求方较为集中,对电力安全要求高,二次能源冷、热的需求时间相近,用户单位可自行消纳供给能源。区域型项目需求方要求电力负荷稳定且可预测,对电力的安全性及可靠性提出了更高的要求,并拥有庞大的冷却及供热需求。
中国天然气分布式能源行业市场规模分析
天然气分布式能源作为一种贴近用户端的高效能源利用方式,具有清洁环保、定制化程度高等优点,是《电力发展“十三五规划”》和《天然气发展“十三五规划”》的重点发展对象。天然气分布式能源可产出冷、热、电三种产品,并具有“自发自用、余电上网”的特征。而由于能源服务公司与项目业主签订的能源产品价格不尽相同,各省市指导的天然气分布式能源上网电价存在广泛差异,中国天然气分布式能源的市场规模通常用装机容量描述。过去五年,中国天然气分布式能源市场规模快速增长,由2014年的375.7万千瓦时增长到2018年的1,840.3万千万时,年复合增长率达48.8%。未来五年,研究院预计,由于政策规范尚不明确,项目缺乏落地配套政策,中国天然气分布式能源市场规模增速将有所减缓;长期来看,中国能源消费格局的转变将逐渐深入,电力体制改革和油气管网体制改革的逐步落实以及相关政策的逐渐明朗将推进中国天然气分布式能源引来新一轮发展。
中国天然气分布式能源行业市场规模,2014-2023年预测
来源: 头豹研究院编辑整理
中国天然气分布式能源行业驱动因素分析
Ø 能源消费结构转型,天然气消费需求持续增长
中国以煤炭为主的能源消费格局,能源利用效率低且易引起雾霾、扬尘、酸雨等环境问题。因此,中国政府积极推进能源消费结构转变,鼓励天然气等清洁能源的利用。在政策的引导下,中国北方城市纷纷推进“煤改气”工程,关停“小火电”,众多家庭用户也出于各方面的考虑转向天然气的使用。此外,各个大型天然气管线的投产运营使得天然气供给量显著提升,促进了潜在消费量的进一步释放。
Ø 天然气分布式能源环境效益和能源效率突出
相比于燃煤供能,天然气分布式能源能减少近100%二氧化硫和粉尘排放量,和近60%的二氧化碳排放量。此外,布置在需求侧的分布式能源系统能避免煤炭长距离运输引起的扬尘问题。相比常规燃煤火电厂30-45%的能源利用效率,分布式天然气能源的利用效率达到70%-90%,将节省更多的一次能源,并有效避免远距离供电造成的电力损失和集中供暖造成的热量损失。
Ø 适应中国多层次、多结构的能源需求
中国当前正处于工业化、城镇化的加速发展阶段。人口大规模向城市聚集,交通枢纽、医院、商业建筑等能源需求旺盛;产业结构不断向精密化、信息化、智能化转变,对能源服务的安全性、稳定性、定制化程度要求不断提高。天然气分布式能源可以满足新增供电、供热、供冷需求,增加供能安全性和稳定性,满足新增行业的个性化用能需求。对于边远地区,可以发展独立运行复合分布式能源系统,以较小的代价来获得稳定的能源供应,形成对大电网的有效补充。
Ø 削峰填谷,保障电力网络安全
天然气分布式能源贴近用户侧,启停灵活,可以减少能源输送损失和成本,并可作为调峰设施,保障电力及天然气实现削峰填谷、平稳运行。从电力网络安全的角度考虑,天然气分布式能源可以作为大电网的有效补充,为配电网提供更多的支撑电源,提高供能可靠性;降低可再生能源发电对大电网的影响,促进风电、水电、光伏发电等可再生能源并网消纳,保障能源网络的稳定性。
中国天然气分布式能源行业驱动因素
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中国天然气分布式能源行业发展趋势
Ø 多能互补集成优化,融入智能微电网
天然气分布式能源与可再生能源具有很强的互补性,可将天然气分布式能源与可再生能源耦合到一个分布式能源系统中。同时将分布式能源系统同储能设备、能量转化设备、负荷监控和保护设备相结合,通过互联网连接,实时传输数据,打造能源智能储存控制管理系统,形成智能微电网。微电网通过智能控制策略决定并网点的功率流向,发电多时用储能设施存储,负荷大时储能设施放电,实现电力上网和孤岛运行的无缝连接。
Ø 开展配售电综合能源服务模式
天然气分布式能源项目直接掌握用户需求数据,可针对用户需求架设配电网,合理分配电能,并以此为基础向用户提供节能改造、线路检修、配电设施更新等综合用电服务,拓展企业增值业务范畴;通过开展配售电业务,天然气分布式能源服务公司由产品类服务向基建类服务拓展,将获得更多的用户数据,便于智能微电网的建设,实现发、配、售电一体化,满足用户多样化和定制化需求。
中国天然气分布式能源行业发展趋势
来源: 头豹研究院编辑整理
深度见解
天然气分布式能源适应中国能源消费结构转型,以及工业化、城镇化快速推进背景下的新增能源需求,且环境效益和能源效率突出,将成为中国能源利用结构的重要一环。短期分析,由于政策规范尚不明确,项目缺乏落地配套政策,中国天然气分布式能源市场规模增速将有所减缓;长期分析,中国能源消费格局的转变将逐渐深入,电力体制改革和油气管网体制改革的逐步落实以及相关政策的逐渐明朗将推进中国天然气分布式能源新一轮发展。