张家民
中基能源（深圳）有限公司 518000
摘要：随着国家对环境保护的重视，天然气热电联产的环境效益受到高度重视。加强对天然气热电联产发展的探索和分析，了解发展中存在的困境，具有一定的现实价值和意义。对此，文章主要对天然气热电联产的发展进行了简单的论述分析。
关键词：天然气热电联产；发展；困境；
天然气发电在负荷稳定、环保、调峰、占地、用水量、能量转换效率、事故率、事故后危害等方面具有无可比拟的综合优势。天然气与热力联合发电具有较好的节能效果，可以进一步提高能源利用效率，可以替代大量城市燃煤供热，产生更多的环境效益，而且清洁环保的优势尤为突出。热电联产系统符合资源节约型和环保型型社会的要求，这是改善我国电力结构和清洁能源比重的重要技术途径。
1 天然气热电联产的优势
1.1天然气热电联产的利用效率高
天然气热电联产技术方式是对天然气发电机组进行余热利用，发电机排烟管排出的废气温度高达 560℃，通过热复用装置（废气锅炉） 吸收废气的热能，同时把发电机排烟温度控制在100℃～130℃左右，在生产热能的同时，也使发电机更有效，更经济地运行。热电联产，便可有效地避免天然气单纯供热或发电造成的热损失，大大提高能源的利用率和利用效益。
1.2 燃气热电联产具有较强的调峰能力
电力负荷的一个突出特点是季节性和日峰谷差大，且逐年增大。传统的燃煤热电联产机组一般按照“以热定电”的原则运行，很少参与调峰。以燃气轮机为代表的天然气热电联产系统具有很强的调峰能力。这为天然气热电工程的发展提供了又一有利条件，为提高工程经济性提供了新途径。
1.3天然气热电联产具有明显的环境指标优势
燃煤电厂的排放情况：一吨标煤排放二氧化碳为 2.66-2.72吨。1 千克标准煤完全燃烧产生 7.5 m3，一吨煤碳燃烧产生 10500标立方米干烟气量。天然气燃烧产生的烟气量计算一立方米天然气完全燃烧产生 11 标立方米干烟气量。电厂以天然气作为燃料发电，燃烧后基本不产生烟尘灰渣和二氧化硫，发电后非常洁净和环保，噪音也比常规燃煤电厂小。
经过处理，天然气热电联产尾气排放温度只有90℃；另外天然气的主要成分是甲烷（CH4），燃烧后的尾气主要成分为水和二氧化碳，基本上不会对空气造成污染。发电企业煤改气后在环保方面其烟尘排放量为零，二氧化碳排放量几乎为零，排放的氮氧化物也将明显降低。
2天然气热电联产发展困境
热电联产的发展还存在一些问题和不足。为了实现所谓的热电联产节能减排，一些地方安装了天然气热电联产发电机组，发电能力是有所提高，但由于缺乏完善和配套的供热网，余热供热并没有充分凸显其自身的价值和作用。
随着国家对清洁能源的推广，光伏、风电等项目的投产。在现阶段的发展中电力需求不断的减少，这样就直接的影响了“以热定电”的热电发展，一些人就对“热电联产”的集中供热方式产生了一些质疑。在整体上来说，我国的热电联产在东北地区大中型城市的占有率在60%左右。但是在全国范围中分析可以发现，热电机组并没有配置储热蓄热罐，这无疑制约了其持续发展。例如，在北京，对四大热电中心年总供热能力分析，其每年供热约6000万GJ左右，但是并没有大型的储热蓄热装置，这样就会导致在发电需求量受到限制影响的时候，其外网的供热量就会显著减少。
而我国没有大规模的应用蓄热储热装置，主要就是因为蓄热罐主要就是在热负荷低谷使其存储热量，而在现阶段的发展中，我国供热领域新增供热量要远远低于新增供热面积需要的热量问题。
也就是说，供热状态呈现供不应求的状态。随着我国倡导风电全额消纳，造成了热电联产机组“以热定电”运行出现的调峰能力不足状态显著，这样就使得在“三北”地区中电网舍弃了风能发电。而随着供给侧结构性改革的实践，我国的电力需求逐渐减缓，利用配置蓄热装置的方式增强机组调峰能力，是一种较为有效的消纳方案，必须要对其进行系统分析研究。
3 天然气热电联产的发展背景与趋势
热电联产是实现能源转换技术的一种大规模途径，也是一种高能量转换效率的用能模式。煤和天然气是一种高级化石能源，燃烧过程中温度可达数千摄氏度。热电联产可以产生高温热能进行发电，将余热供暖，它可以实现高品位能源的梯级应用，有利于工业区蒸汽的利用，提高高品位能源取暖。在分析能源等级的基础上，合理应用热电联产，提高资源利用效率。
我国最早应用热电联产功能、余热供热的城市是北京，至今为止集中供热面积已经在2.5亿平方米，这也是全球较大的利用热电联产余热集中供热的企业。热电联产余热供热可以提供北京百姓供热6.1亿GJ，这样可以有效减少6000多座锅炉房。而此种问题不仅仅关系到热电联产行业规范管理的相关问题，也关系到热电联产行业技术创新以及发展的主要问题。
天然气系统因为受到市政基础设施条件因素的限制与影响，天然气系统对安全条件和状况有着严格的要求。与煤炭能源相比，天然气是一种清洁的化石能源，但也存在着清洁燃烧等问题。在燃烧过程中，会产生一定比例的氮氧化物。热电联产余热是工业余热的一部分，在钢铁和电解铝行业，生产过程中会产生余热排放。然而，传统的工业模式存在着工业废热能量密度低，无法提取和利用的问题，大部分的废热将被排放到大气中，这将造成能源和污染。随着各种热泵技术的不断发展，工业废热才得以解决。
4天然气热电联产的发展趋势与策略
我们要认识到，要因地制宜，合理利用现有资源，通过天然气热电联产的方式，减少燃煤污染和环境污染。例如，在实践中，在一些天然气资源丰富的地区，可以利用天然气热电联产供热。在未来的发展中，要促进天然气热电联产的发展，就必须解决天然气发电厂的用气不足的问题，有必要对系统进行分析，结合天然气热电联产的具体情况和发展趋势，整合现有资源，推动天然气热电联产的发展。因此，在实践中，应根据以下几点进行：
4.1 完整政策，实现气电价格政策
从政策上看，要研究鼓励燃气发电的政策法规，完善天然气发电，实现天然气与电价的联动机制，要促进天然气热电联产的发展，还要明确对燃气发电进行定位，根据不同地区的情况制定完善的对策和手段，明确燃气发电在电力系统中的作用和价值，并结合自身经济能力制定配套政策和手段。同时，要出台相关的燃气电价政策。要制定“峰谷分时”电价制度，实现气电价格联动，提高资源利用效率。政府还应建立专门的调节基金，重视燃气发电企业的补贴，为热电联产的发展奠定基础。
4.2 完善天然气发电标准
基于国家控制温室气体排放的行动目标分析，到2020年，我国国内生产总值二氧化碳排放量相对来说会下降45%左右。天然气发电产业也会呈现快速扩张的状态，随着天然气勘探开发的深入，有必要完善相关标准和要求，才能更好的构建安全、稳定、经济、清洁的天然气热电联产模式。
5结束语
对天然气热电联产的发展现状进行分析，了解其主要的发展趋势，对现阶段我国天然气热电联产发展的实际状况进行研究，了解天然气热电联产在发展中存在的瓶颈问题，深入思考探究，综合国内外先进的优势，结合我国的国情以及实际状况，整合资源，这样才可以真正的推动天然气热电联产的持续发展，这对于环境的保护以及资源的利用来说具有一定的实践价值与意义。
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