天津市正式被列入國家低碳城市試點，急需將節能減排的工作納入天津市“十二五”規劃，為加快推進低碳經濟發展和低碳城市建設，天津市正在加大產業結構的調整和節能降耗減排力度，將加強高污染燃料禁燃區和無燃煤區劃定工作，嚴格控制新增燃煤總量和新建燃煤鍋爐供熱設施。

天津市的能源結構正在向有利于環保和高效的趨勢發展，建設清潔、高效、低污染、低排放的分布式天然氣能源站，地熱和地源熱泵供能系統符合低碳經濟的要求，對天津市的能源結構調整和經濟可持續發展必將起到重要的示范作用。

1、 燃氣熱電聯產的優勢

1.1 熱電聯產與熱電分產相比較

熱電聯產與熱電分產相比較，最大的優點是提高了能源利用率。

我國的電力工業一直發展大機組、大電廠、和大電網。因為發電機組容量越大，發電效率越高，單位千瓦的投資越低。由于長期以來電力工業的主體是以燃煤作為燃料的火力發電，正是因為這樣的大集中模式是發電過程中排出的熱量無法得到充分利用，被白白排放到大氣中；在加上輸電過程中的線路損失，就使得終端使用電力的一次能源效率很低。

對于凝汽式火力發電廠，能量總損失約為 60-70％（包括鍋爐效率、汽輪機內效率、汽機和發電機損失、冷卻水熱損失等），發電效率只有 30-40％，其中能量損失最多的是凝汽冷卻水源，一般是通過冷卻塔將能量發散至大氣中，這部分能量品位低數量大，約占燃料總能量的 45-55％。

在傳統發電廠基礎上發展起來的熱電聯產，即把電廠排熱的一部分回收，并通過熱力網輸送給用戶哦，從而大大提高了一次能源效率。熱電聯產的基本目的，是將在汽輪機內膨脹做功后的蒸汽或適當提高汽輪機尾部蒸汽壓力，滿足對外供熱的需求。通過這種廢熱利用，熱電廠的總能量利用率可提高 70-85％。

若從熱電分產考慮，供熱熱源的能量利用率主要取決于鍋爐熱效率，若考慮鍋爐熱效率在 60-80％之間變動，則熱電分產的綜合能量利用率約為 45-60％，則熱電聯產比熱電分產能量利用率可提高 25％左右。這是國家鼓勵發展熱電聯產的基本依據。

天然氣熱電聯產不僅可以提高能源利用效率與效益，也是提高天然氣利用經濟性的一條途徑。只有提高天然氣的利用率，同時產生高附加值的產品，才可能提高天然氣利用的經濟效益。

1.2 燃氣熱電聯產的利用效率高

從能源利用角度講，天然氣的利用方式目前主要有兩種形式- 供熱或發電。然而，天然氣無論是單純用于供熱還是發電均不能發揮其最大效益。從供熱角度講，通過燃燒天然氣加熱媒質（水）來供熱，能量的利用率太低。這是因為，天然氣燃燒的最高溫度可達 2000℃以上，而通常制熱所需的溫度僅在 200℃～300℃，甚至50～70℃，懸殊的溫差，帶來極大的能量損失；如利用天然氣發電，則有成本高的問題，我國天然氣的價格比較昂貴，按同比熱值計算，天然氣的價格是煤炭價格的 4 倍以上，專門建造天然氣電站用于發電，目前尚不能為一般用戶所接受。

能否利用天然氣這種能源，既供熱，又發電，實現熱電聯產，實踐表明，利用天然氣實現熱電聯產不僅在理論和技術上完全可行，而且大大提高了天然氣的利用效率與效益，是合理使用天然氣的極佳方式。

天然氣熱電聯產技術方式是對天然氣發電機組進行余熱利用，發電機排煙管排出的廢氣溫度高達 560℃，通過熱復用裝置（廢氣鍋爐） 吸收廢氣的熱能，同時把發電機排煙溫度控制在100℃～130℃左右，在生產熱能的同時，也使發電機更有效，更經濟地運行。

一般火力發電機組所產生的電能只占其消耗燃料總能量的1/3 左右，其余約 2/3 的能量被轉化為熱能，而且往往是在沒有被利用的情況下排放掉。熱電聯產則使火力發電機組同時生產熱和電兩種產品，這樣便可以將能源的利用率大致提高到 80％左右。

從純發電角度講，目前效率最高的發電裝置是燃氣輪機發電機組，但其排煙溫度通常在 500°C 以上，將這么高溫的煙氣排入大氣，是一項不小的熱損失。若采用燃氣蒸汽聯合循環可有效的提高發電效率，但就目前水平，聯合循環系統的最高發電效率近58%，通常在 50%左右，其余熱能鍋爐排煙和蒸汽輪機排汽冷凝亦造成 50%左右的熱損失。若熱電聯產，便可有效地避免天然氣單純供熱或發電造成的熱損失，大大提高能源的利用率和利用效益。

1.3 燃氣熱電聯產具有較強的調峰能力

天津市電力負荷的突出特點之一就是季節性和晝夜的峰谷差大，而且逐年增加。傳統的燃煤熱電聯產機組一般按照“以熱定電”的原則運行，很少參加電力調峰。而以燃氣輪機為代表的天然氣熱電聯產系統可以做到具有較強的電力調峰能力。這為天然氣熱電項目的發展提供了又一有利條件，為提升項目的經濟性提供了新的出路。

天津電網現有及規劃機組主要為火電機組，且大部分為熱電聯產機組，調峰手段相對較為單一，目前調峰容量主要由本地部分火電機組及系統聯絡線共同承擔，特別是進入冬季供熱期后由于受機組最小技術出力的限制，調峰能力進一步下降。最大的不同是，30 萬千瓦等級燃煤電廠啟動需要 17 個小時，燃氣電廠可以隨開隨用，啟動時間僅需要 60 分鐘。天津電網在進一步發揮系統間聯網調峰效益的同時，需安排一定容量的機組進行啟停調峰和深度調峰來滿足電網調峰需求。在此基礎上，需加快推進天津燃氣調峰電廠專用調峰電源的建設，積極應對和解決未來電網調峰容量凸顯不足的問題。

1.4 燃氣熱電聯產具有明顯的環境指標優勢

燃煤電廠的排放情況：一噸標煤排放二氧化碳為 2.66-2.72噸。1 千克標準煤完全燃燒產生 7.5 m3，一噸煤碳燃燒產生 10500標立方米干煙氣量。天然氣燃燒產生的煙氣量計算一立方米天然氣完全燃燒產生 11 標立方米干煙氣量。電廠以天然氣作為燃料發電，燃燒后基本不產生煙塵灰渣和二氧化硫，發電后非常潔凈和環保，噪音也比常規燃煤電廠小。

經過處理，天然氣熱電聯產尾氣排放溫度只有 90℃；另外天然氣的主要成分是甲烷（CH4），燃燒后的尾氣主要成分為水和二氧化碳，基本上不會對空氣造成污染。發電企業煤改氣后在環保方面其煙塵排放量為零，二氧化碳排放量幾乎為零，排放的氮氧化物也將明顯降低。

1.5 燃氣熱電聯產具有明顯的土地利用等優勢

占地少是天然氣發電廠的優勢之一。即使不計灰場段管路占地，廠區和施工用地、生活區用地都要比常規燃煤電廠少占地一半以上。除灰系統占地很大，有時是廠區的幾倍；還有鐵路等因素還未計入。由于天然氣發電廠系統相對燃煤電廠簡單，運行人員少，檢修人員更少，相應的輔助人員也少，一般只有常規燃煤電廠的幾分之一，以致福利設施也需要少。

建設周期短。天然氣發電廠系統安裝簡單，需要的調整和調試工作量也少。土建也由于荷載相對小而工程量少。建安工程量一般約同等燃煤機組電廠一半左右。廠用電率低，只有相應燃煤電廠的三分之一左右，主要是總設備臺數少，使電廠等效系數可提高 1%～10%。

消耗淡水少，對于水資源缺乏的地區，選廠較為容易。而且排放的污水相應也少，污水處理設施也相應減少，約為常規燃煤電廠的三分之一。在同等條件下，投資比較省。由于少了輸煤、貯煤系統和除灰系統這些占地大、投資大的項目，此外，檢修、運行人員的生產生活等設施也少，一般可減少 10%～30%投資，如果燃煤電廠要求脫疏裝置，投資相差就更大。

天津市燃煤電廠選址工作受環保和水資源等的制約，電站選址工作也越來越困難。燃氣電站對廠址外部條件的要求相對較寬松，在占地面積、用水量、環保貢獻量等方面均比燃煤電站小的多，這就為負荷中心地區增加廠址資源和改善電力布局提供了有利的條件。

2、 影響燃氣熱電聯產發展的主要因素

2.1 需要出臺合理的峰谷電價

現在所面臨的問題是出臺合理的峰谷電價與定價機制，同時為天然氣熱電項目參與電力調峰提供價廉物美的技術保障。當然，由于熱電機組承擔供熱與制冷的基荷，因此，在其供熱冷期間的電力調峰能力必將受到限制。對此，可根據具體要求和其他條件加以系統優化，以拓展設備的調峰能力。天然氣熱電聯產項目在滿足用戶熱負荷需求的前提下，為電網提供一定的電力調峰能力，無疑比建設單純的天然氣調峰電廠具有更好的綜合經濟性。在合理的政策機制與技術保障下，天然氣熱電項目參與電力調峰，并獲得調峰電價，將會取得對熱電廠和電網均有利的雙贏效果。

2.2 燃氣供應保障與氣價

這是燃氣熱電聯產項目成立的基礎。就供氣量而言，如雙方協議落實后將不會存在問題，這為發展一定規模的燃氣熱電聯產提供了基本保證。

就氣價而言，天然氣的價格比較昂貴，按同比熱值計算，天然氣的價格是煤炭價格的 4 倍以上，無疑是目前制約天然氣熱電發展的最主要因素。在熱電聯產項目中，天然氣約占總成本中的70%左右。因此，降低天然氣價格對提高整個項目的經濟性具有舉足輕重的作用。目前多方面在呼吁天然氣降價，并呼吁出臺新的天然氣定價辦法，其中，包括計及大用戶平衡用氣的效益的大用戶優惠氣價等。因此，在開發天然氣熱電項目之初，應充分考慮其氣價因素。

目前天然氣價格體制及如何保障氣源長期供應兩大問題，是阻礙天然氣發電產業快速發展的兩大瓶頸。天然氣定價機制不盡快改革，城市燃氣管網不及時完善及供應安全問題不得到解決，天然氣發電產業就缺乏良好發展的根基。

2.3 國家和當地的政策因素

政策因素是根本的因素。這些政策和法規涉及環保、節能、電力、燃料、供熱\\(冷\\)等的多方面的規定、定價機制、稅收、貸款與融資等。

熱電聯產在我國的節能法中得到明文鼓勵和支持。國家計委、國家經貿委、建設部和國家環境保護總局于 2000 年 1 月聯合頒發了 1268 號文《關于熱電聯產的規定》?！兑幎ā分忻鞔_了“鼓勵使用清潔能源，鼓勵發展熱、電、冷聯產技術和熱、電煤氣聯產，以提高熱能綜合利用效率”。針對燃氣輪機熱電聯產，文件中第十四條明確指出“積極支持發展燃氣輪機熱電聯產”。但是，現行政策的原則性多，可操作性少。針對當前發展天然氣熱電聯產的關鍵與敏感問題，如，天然氣價格、電力上網辦法與上網電價等均無針對性的政策和規定可執行。

在現行政策下，有利和不利于天然氣熱電聯產發展的方面表現在：環保方面，國家對環保越來越重視，有關方面的污染排放標準不斷提高，以氣代煤工程和西氣東輸工程等的實施都極大的促進了天然氣熱電聯產的發展。但是，目前我國對項目的環保投入與效益尚無折價規定和標準。目前的環境保護政策更具有其強制性的一面，而缺乏激勵清潔發展的作用。這也是目前天然氣熱電項目步履維艱的重要原因。