李先瑞：多能互補(bǔ)集成

中國建筑科學(xué)研究院研究員 李先瑞

李先瑞：我們有太陽能、天然氣分布式能源等。但是我們把這些多能都要放到一起的話，就需要講“互補(bǔ)”。這個互補(bǔ)實際上是很重要的，是把這些多能取長補(bǔ)短，發(fā)揮它的特長。只有發(fā)揮了特長以后，才能夠起到“提高能效”。如果說融合的方式不合理，很可能把個人的特長、個人的優(yōu)點抑制了。從而使整個系統(tǒng)的能效達(dá)不到預(yù)期的效果。

“多能互補(bǔ)”里面的融合。比如：我們?yōu)槭裁匆闾柲芄夥覀兲烊粴夥植际侥茉慈诤希科鋵嵕褪翘柲芄夥加胁混`活性、不穩(wěn)定性，而我們的天然氣分布式能源相對是很穩(wěn)定的。這樣我們把這兩種電的系統(tǒng)組合起來，通過微電網(wǎng)，既能夠發(fā)揮太陽能的作用，又能夠發(fā)揮天然氣分布式的作用，這個就是耦合使它達(dá)到了預(yù)期的效果。這個我們舉的是一個例子，第二個我們舉的例子就是天然氣分布式能源+地緣熱泵。張玉清局長曾經(jīng)在一次會議上講過：天然氣分布式能源可再生能源的耦合，天然氣分布式能源是起到了黏合劑的作用。這句話我記的很清楚，而我們在這個里面，我們可以看到我們用的地緣熱泵，這個熱泵實際上是用電的，這一部分的電通過天然氣分布式能源的發(fā)電提供給它，就能夠起到一個什么樣的作用呢？當(dāng)?shù)鼐墴岜迷谙奶焓褂玫倪^程里面，它消耗的電力比較多。我們最近在北京開會才知道，北京這幾天天氣的炎熱，整個北京的電網(wǎng)，它已經(jīng)達(dá)到了2083萬千瓦，實際上我們平均1千萬千瓦左右。也就是說，我們現(xiàn)在空調(diào)的電耗，已經(jīng)占到整個電耗里面的50%以上。

很多年以前，我們只知道是占到40%，現(xiàn)在已經(jīng)提高到這種程度。所以我們利用我們的天然氣分布式能源，為地緣熱泵提供電源，既能夠移峰填谷，也能夠滿足用戶的需求。我們知道很多項目都可能就是以電來定裝機(jī)容量的，所以我們采用了天然氣分布式能源的項目里頭，如果采用了地緣熱泵，很可能使我們的裝機(jī)容量增大。裝機(jī)容量增大以后，我們的節(jié)能效益就相當(dāng)?shù)拿黠@。我們在天然氣分布式里面，怎么樣來表現(xiàn)它的節(jié)能？往往我們用的一個指標(biāo)，就是每千瓦裝機(jī)節(jié)能量是多少。上海曾經(jīng)給我們做了很多的典型案例。也就是說，當(dāng)我們的年利用小時數(shù)達(dá)到5千小時的時候，我們每千瓦可以達(dá)到0.7噸標(biāo)準(zhǔn)煤。所以我們互相結(jié)合，互相融合，其實是為了提高我們的能效，是為了使我們達(dá)到更好的效率，這是一種耦合的形式。

我們現(xiàn)在實際上不管是在天然氣分布式能源，在跟可再生能源的耦合過程里頭，都需要加上蓄能裝置。這種蓄能裝置有一個很大的作用，比如：我們一些辦公大樓，晚上不需要人或者晚上不需要熱，而我們的“電”晚上是有的，我們通過蓄能的裝置來產(chǎn)生的一些“能”，我們白天再用，這個時候就能夠使我們整個系統(tǒng)的效率提高。我們的耦合有一個很重要的作用，就是使我們?nèi)诤系南到y(tǒng)，從天然氣分布式能源的年綜合利用率要求70%以上，通過耦合我們可以達(dá)到100%多。這個在我們的《報告》里面也有，我們那個《報告》里面，在這個PPT里頭提到我們有一些案例，甚至于年利用率可以達(dá)到120%、130%，只要做的好，都是可以的。所以一定請大家要了解，天然氣分布式能源的耦合一定能做到互補(bǔ)，只有做到互補(bǔ)才能達(dá)到真正的效益。

昨天我還在參加北京某中心的討論，這個中心也是采用了多能互補(bǔ)。但是這個中心采用的這種方式，不見得是很合理的。這時候我們講到“融合”這個詞，融合一定要體現(xiàn)在多能，要體現(xiàn)在互補(bǔ)。第二個，就是“優(yōu)化”。任何東西你把它隨意的堆砌到一起，能產(chǎn)生最好的效益嗎？不見得。所以我們的優(yōu)化是體現(xiàn)在實際過程里面要優(yōu)化，增長的過程里面要優(yōu)化，我們運行的過程里面要體現(xiàn)它的優(yōu)化。所以這個優(yōu)化，是一個全過程里面的優(yōu)化。我們知道天然氣分布式能源里面，有一個很重要的技術(shù)要點就是“提純”。它是包括發(fā)電系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)，取熱系統(tǒng)的集成。在多能互補(bǔ)里頭，實際上它增加的更多是地緣熱泵系統(tǒng)，太陽能光伏系統(tǒng)。我們要在這么多的系統(tǒng)里面來選擇我們的裝機(jī)，只有通過合理的設(shè)計，很好的體會，才能夠使我們各種不同的裝機(jī)達(dá)到最佳的效益，才能夠降低我們的系統(tǒng)投資。

我在這里舉一個例子，我們最近在寫《中國天然氣分布式能源報告》里面，我們進(jìn)行了很多數(shù)據(jù)的分析，我們發(fā)現(xiàn)上海浦東機(jī)場，裝機(jī)余熱供熱量實際上只相當(dāng)于浦東機(jī)場總的用熱量的10%。說明這個系統(tǒng)的投入并不一定很高，但是實際運行里面提供的蒸汽量、體規(guī)的熱量，是占到總得熱需求的50%以上。這個就是說，這樣的系統(tǒng)裝機(jī)選情的合理就可以達(dá)到更高。比如：新奧長沙機(jī)場，運行里面整個供能量占到了50%，供熱量占到了它的70%。所以我們在優(yōu)化的過程里面，我們并不一定追求最大的裝機(jī)。

我們一定要達(dá)到余熱利用效果。我們選情一定要讓它裝機(jī)一年運行小時數(shù)達(dá)到最大，而且要在這個過程里面使它處在滿負(fù)荷運行階段。這個就是優(yōu)化，優(yōu)化在我們的示范項目里面是有著很重要的因素。

我們知道運行的過程里面，最最要體現(xiàn)的就是智能。我們這一次搞中國天然氣分布式能源產(chǎn)業(yè)報告，我們對46項天然氣分布式能源的項目進(jìn)行了調(diào)研。其中有23項是有各種運行數(shù)據(jù)的，我們發(fā)現(xiàn)這些運行的數(shù)據(jù)，只有實施了智能化的管理，才能夠使我們的能效達(dá)到最高，或者使我們的運行費用達(dá)到最低。比如：最近為了打開天然氣分布式能源的市場跟公信部聯(lián)系，到了數(shù)據(jù)中心，我們準(zhǔn)備為全國的數(shù)據(jù)中心在分布式能源發(fā)展方面做出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。我們在數(shù)據(jù)中心的運行過程里面，就體現(xiàn)了這個智慧的供應(yīng)的這種方法跟措施。我們有自然風(fēng)的時候，盡量用自然風(fēng)制冷。這個就是體現(xiàn)了我們的智慧，我們需要它效率最高的時候，我們采用這種運行模式；需要省錢的時候，我們同樣采用另外一種運行的模式。

我們知道要實現(xiàn)我們智慧的運行，我們需要的手段是什么？這就是“微電網(wǎng)”。我們對于一個項目是“微電網(wǎng)”，對于很多分布式天然氣能源組合的時候，就是我們能源的互聯(lián)網(wǎng)。我們在這里面，一定要根據(jù)終端用戶的“電、熱、能、氣”各種需求，跟蹤它的負(fù)荷變化，進(jìn)行供給側(cè)的能源調(diào)節(jié)。這個就是調(diào)度的技術(shù)。這個調(diào)度技術(shù)靠誰？能源互聯(lián)網(wǎng)、微網(wǎng)等。我們只要搞了多能互補(bǔ)，就一定要有微網(wǎng)，就一定要有能源互聯(lián)網(wǎng)，就一定要有泛能網(wǎng)。我們要實現(xiàn)智慧的這種，真正實現(xiàn)智慧的運行管理。需要有什么？需要有一套方法，這一套方法就是我們說的：能源管理系統(tǒng)。在能源管理系統(tǒng)里面，我們在這個PPT里頭也做了一些選數(shù)，就必須進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，必須進(jìn)行性能評估，必須進(jìn)行設(shè)備的檢測跟調(diào)度，必須進(jìn)行我們這種調(diào)度的目的，是使我們多能互補(bǔ)的各種設(shè)備能夠在最大的滿負(fù)荷的條件之下來運行。

天然氣分布式能源里面，我們提的評價指標(biāo)就是：年綜合利用率70%。我們現(xiàn)在在講多能互補(bǔ)的過程里面，我們追求的性能、追求的綜合利用率就不是70%，一定要大于70%。我們能夠達(dá)到100%，我們就盡量達(dá)到100%，這個就是我們講的“智慧”。

還有我們講的“創(chuàng)新”。什么樣的事情才能夠發(fā)展？科技的進(jìn)步，才能夠使我們的多能互補(bǔ)系統(tǒng)得到很快的發(fā)展。大家都看到，天然氣分布式能源在我們這十幾年里面，我們現(xiàn)在有一些項目還要補(bǔ)貼嗎？現(xiàn)在有一些項目只要氣價合理，冷價、熱價合理，只要電價合理，我們很多項目都是不需要補(bǔ)貼的，我們自己能夠創(chuàng)造自己的價值，這個也就是將來多能互補(bǔ)的一個原則。最近我們在北京討論通州市政府的服務(wù)中心里面提到的一個，就是這樣一個很重要的原則。我們不能靠補(bǔ)貼，一定要靠科技進(jìn)步的發(fā)展，做好我們的選擇，做好我們的運行調(diào)節(jié)，這個我覺得是非常重要的。

通過這一次中國天然氣分布式能源報告編寫，我們發(fā)現(xiàn)商業(yè)模式的創(chuàng)新也是一個很重要的影響因素。我們商業(yè)模式很多都是搞了系統(tǒng)的集成，比如：上海大眾汽車就采用了系統(tǒng)集成的方式，這樣就大大降低了它的投資。同時，為優(yōu)化運行創(chuàng)造了很有利的條件。我們在講技術(shù)進(jìn)步的時候，一定要開展國際合作。只有開展國際的合作，我們才能夠把國際上的一些好的經(jīng)驗引進(jìn)過來，同時才能使我們的天然氣分布式能源，才能使我們的多能互補(bǔ)能夠持續(xù)的發(fā)展。

最后我想講一下，多能互補(bǔ)集成優(yōu)化里面，最后還有的就是“服務(wù)”。我們過去對這個不是很理解，今天上午通過協(xié)鑫王總的講話。我們了解到只有充分了解了用戶的需求，充分了解用戶在不同的時段、不同的時間，他對能源的需求，我們才能夠制定出好的運行模式，才能夠達(dá)到我們實際的要求。這個就是多能互補(bǔ)集成里面的四個字：融合、優(yōu)化、智慧、創(chuàng)新、服務(wù)。

謝謝！