摘要：分布式能源是一種嶄新理念的能源利用系統(tǒng)，正是因?yàn)樗�是一件新生事物，世界各�?guó)和各個(gè)不同的組織都給予了意義近同，但提法有所差異的定義。我們注意到有不少人采用了這樣一種定義--On-site Power，及"現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電"--在"需求現(xiàn)場(chǎng)"或"資源現(xiàn)場(chǎng)"的，小型化或模塊化的，因地制宜的能源綜合利用系統(tǒng)。其目的在于：1、減少資源浪費(fèi)；2、提高能源綜合利用效率；3、降低輸配電損失；4、減少用戶能源成本；5、減少溫室氣體和其他污染物的排放；6、吸引能源用戶直接參與節(jié)能和增加能源供應(yīng)。

　　關(guān)鍵字：廢棄甲烷性氣體利用 分布式能源 戰(zhàn)略方向

　　分布式能源是一種嶄新理念的能源利用系統(tǒng)，正是因?yàn)樗�是一件新生事物，世界各�?guó)和各個(gè)不同的組織都給予了意義近同，但提法有所差異的定義。我們注意到有不少人采用了這樣一種定義--On-site Power，及“現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電”--在“需求現(xiàn)場(chǎng)”或“資源現(xiàn)場(chǎng)”的，小型化或模塊化的，因地制宜的能源綜合利用系統(tǒng)。其目的在于：1、減少資源浪費(fèi)；2、提高能源綜合利用效率；3、降低輸配電損失；4、減少用戶能源成本；5、減少溫室氣體和其他污染物的排放；6、吸引能源用戶直接參與節(jié)能和增加能源供應(yīng)。

　　由此，我們可以認(rèn)為分布式能源實(shí)際存在著兩個(gè)主要的戰(zhàn)略發(fā)展方向：一個(gè)是在“需求現(xiàn)場(chǎng)”；另一個(gè)是在“資源現(xiàn)場(chǎng)”。

　　在需求現(xiàn)場(chǎng)，最具代表性的是安裝在用戶一側(cè)的熱電（冷）能源綜合供應(yīng)系統(tǒng)，其主要目的是實(shí)現(xiàn)“分配得當(dāng)、各得所需、溫度對(duì)口、梯級(jí)利用”，這是世界著名的能源科學(xué)家，已故的吳仲華院士，1980年在為中共中央書記處講課時(shí)精辟地總結(jié)提出了能源利用“十六字方針”。旨在通過對(duì)用戶各種不同能源需求進(jìn)行合理配置，擴(kuò)大對(duì)能量溫度的利用范圍，提高系統(tǒng)火用效率最后達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。

　　除了需求現(xiàn)場(chǎng)之外，在人類的生產(chǎn)生活中還有大量的可以利用的能源資源“現(xiàn)場(chǎng)”，特別是一些小規(guī)模的資源和工藝過程的廢棄資源，例如：廢氣、余熱、余壓等，由于在傳統(tǒng)的，追求“重化工業(yè)”模式下的觀念認(rèn)為，這些廢物“不具規(guī)模效應(yīng)，沒有工業(yè)化的開發(fā)利用價(jià)值”，使得大量能源資源被浪費(fèi)，甚至進(jìn)一步造成了環(huán)境的污染。

　　隨著全球人口的不斷增加，工業(yè)化國(guó)家群體的不斷擴(kuò)大，世界對(duì)于資源的消耗正在以前所未有的幾何倍率在加速，資源急遽耗散，環(huán)境急遽惡化，整個(gè)人類的生存空間受到嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。資源短缺，特別是能源供應(yīng)的瓶頸，加劇了國(guó)家之間的矛盾和猜疑，成為可能導(dǎo)致沖突的誘因。這一系列的問題使我們不得不改變傳統(tǒng)的思維定式，需求一種更加有效的發(fā)展模式以延緩資源的消耗，拖延地球環(huán)境“平衡態(tài)”被打破的時(shí)間。因此，我們不得不建立新的發(fā)展觀念，重視那些曾被廢棄的資源。它們不僅是小規(guī)模的水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等可再生資源；更重要的是那些本應(yīng)該加以綜合利用的廢棄資源，尤其是工業(yè)生產(chǎn)工程中廢棄的可燃性氣體、資源開采中伴生的可燃性氣體、廢棄物處理過程中間接產(chǎn)生的可燃性氣體等等。因?yàn)檫@些資源可以較為低廉的代價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邇r(jià)值的電能或高品位的熱能，提供現(xiàn)代文明的直接動(dòng)能，同時(shí)可以有效控制溫室氣體的增速。

　　減排與資源綜合利用并舉

　　科學(xué)家分析，在地球溫室氣體中，二氧化碳的含量占55％，甲烷17％。甲烷氣體的溫室效應(yīng)是二氧化碳?xì)怏w溫室效應(yīng)的24.5倍，也就是說排放1噸甲烷，等于排放了24噸以上的二氧化碳。2005年1月14日，由美國(guó)宇航局和歐洲宇航局聯(lián)合放射的“惠更斯”號(hào)探測(cè)器成功地在土衛(wèi)六登陸，證實(shí)了這顆被稱為“泰坦”的土星衛(wèi)星與40億年前的地球環(huán)境相近，大氣層中主要成分是氮?dú)夂图淄椋�土衛(wèi)六的表面溫度低至-180℃，生命難以存在。如果我們繼續(xù)肆無(wú)忌憚地排放溫室氣體，特別是甲烷，也可能有一天地球又恢復(fù)到當(dāng)初的環(huán)境，地球的生物不得不重新進(jìn)化一次，人類也許需要從三葉蟲開始重新輪回一遭。盡管中國(guó)目前還不是溫室氣體最大的排放國(guó)，二氧化碳的排放總量還明顯落后于美國(guó)，但是中國(guó)目前是世界甲烷氣體最大的排放國(guó)，同時(shí)也是一個(gè)能源資源嚴(yán)重不足的國(guó)家。

　　中國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，目前暫無(wú)須承擔(dān)溫室氣體減排義務(wù)。但是，中國(guó)是世界上人口最多的國(guó)家，人均資源非常匱乏，幾乎所有的資源都低于世界平均水平，中國(guó)的可持續(xù)發(fā)展必須解決好資源的利用效率問題。近年來(lái)，由于溫室效應(yīng)，造成全球氣候異常，冰川消融，河流干枯，土地荒漠化，沙塵暴加劇等等，一些地區(qū)酷暑難熬，一些地區(qū)奇冷難耐，氣候的變遷又增加了能源的消耗，進(jìn)一步增加了溫室氣體的排放，使問題越演越列，陷入惡性循環(huán)。中國(guó)的國(guó)土環(huán)境惡化問題尤為嚴(yán)重，沙漠化、干旱、暴雨、地下水資源快速殆盡… …，自然災(zāi)害已經(jīng)使中國(guó)成為世界上“全球變暖”的最大受害國(guó)之一。減排溫室氣體對(duì)于中國(guó)已經(jīng)不僅僅是一個(gè)“義務(wù)”問題，而是一個(gè)我們?cè)摬辉摗白跃驂災(zāi)埂钡膯栴}了。

　　實(shí)際上，中國(guó)政府和許多企業(yè)已經(jīng)開始行動(dòng)，最近全國(guó)人大順利通過的《可再生能源法》就是最好的一個(gè)例證�！犊稍偕�能源法》對(duì)于中國(guó)是一個(gè)里程碑，因?yàn)樗�第一次確定了“強(qiáng)制收購(gòu)”的原則，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的可再生能源，無(wú)論是電力、燃料，還是熱能，壟斷經(jīng)營(yíng)企業(yè)必須按照政府核定的價(jià)格全部收購(gòu)，否則不僅要補(bǔ)償項(xiàng)目投資者的經(jīng)濟(jì)損失，還要受到政府的罰款懲處。這對(duì)于那些由各級(jí)政府所有的國(guó)有資本把持的壟斷部門而言，無(wú)疑是一次歷史性的跨越。

　　然而，從《節(jié)約能源法》到《可再生能源法》，中間失缺了一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)--“資源綜合利用”。將一切可以利用的資源，特別是能源的綜合利用問題用法律形式確定下來(lái)，以代取作為法規(guī)的國(guó)務(wù)院1996年發(fā)布的36號(hào)文件--《關(guān)于進(jìn)一步開展資源綜合利用的意見》，以及其他相關(guān)部委的一系列《規(guī)章》和政策，并沿用《可再生能源法》確立的“強(qiáng)制收購(gòu)”原則。

　　在資源綜合利用工作中，甲烷性廢棄氣體的回收利用應(yīng)該是重中之重。因?yàn)椋�與一氧化碳或氫氣等資源比較，甲烷熱值更高，使用更便捷，他們不僅是非常寶貴的優(yōu)質(zhì)可燃性氣體燃料資源，同時(shí)，對(duì)于溫室氣體減排意義非凡。

　　資源總量知多少

　　甲烷性廢棄氣體主要包括以下幾個(gè)方面，其中有的資源屬于可再生能源，但大多資源應(yīng)屬于資源綜合利用項(xiàng)目：

　　煤質(zhì)性可燃性氣體：煤層氣、礦井瓦斯、焦化煤氣（冶金焦炭和化工焦炭）、煤化工工藝過程廢氣等。此外，地下氣化氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣和煤化工伴生氣體等廢棄可燃性氣體，但是后者甲烷含量較低，主要成分是一氧化碳或氫氣。

　　石油質(zhì)可燃性氣體：石油伴生氣、小規(guī)模天然氣田、煉油過程伴生氣等，在這些氣體中不僅有甲烷，還有大量乙烷、丙烷、丁烷、戊烷，以及氣體可燃性氣體。

　　生物質(zhì)可燃性氣體：工業(yè)沼氣（工業(yè)生產(chǎn)廢棄物處理過程沼氣）、城市沼氣（垃圾填埋、污水處理、糞便及泔水處理過程沼氣）、生物沼氣（養(yǎng)殖場(chǎng)、水生植物和植物制氣）。植物熱解氣化等也屬于生物質(zhì)可燃性氣體，但主要成分是一氧化碳。

　　上述資源總量非常巨大，初步估算折合1100億立方米天然氣資源的能量，如果采用分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)，按照發(fā)電效率35％，供熱效率50％，這樣一個(gè)較為理想的狀態(tài)估算，可以形成7500萬(wàn)kW的發(fā)電能力，相當(dāng)于目前全國(guó)17％的裝機(jī)容量；同時(shí)形成近1.1億kW的供熱能力，可以滿足2～3億人口的冬季采暖和夏季制冷，以及衛(wèi)生熱水的需求。

甲烷性廢棄氣體總量及可形成發(fā)電供熱容量

　　上述資源僅是一部分可以利用的可燃性氣體資源，此外，還有大量非甲烷性氣體資源等。如果僅上述資源的利用得以落實(shí)，每年可以節(jié)約用于發(fā)電的煤炭1.32億噸，用于供熱的煤炭1.1億噸，總計(jì)折合標(biāo)煤2.42億噸，相當(dāng)于原煤3.388億噸，為目前原煤產(chǎn)量的17.4%。

節(jié)約煤炭總量（標(biāo)煤）

　　　這些資源不僅可以減少能源的消耗，還可以每年減少巨額二氧化碳當(dāng)量的溫室氣體的排放。根據(jù)推算，如果能夠利用這相當(dāng)于1100億立方米天然氣的資源，可以減少4305萬(wàn)噸甲烷氣體的直接排放，這相當(dāng)于10.55億噸二氧化碳當(dāng)量，若減去這些甲烷自身燃燒所產(chǎn)生的1.58億噸二氧化碳，約減排近9億噸。如果將代替的3.388億噸原煤也計(jì)算在內(nèi)，按原煤含碳55％計(jì)算，合計(jì)6.83億噸二氧化碳，總計(jì)減少排放15.8億噸的二氧化碳當(dāng)量。目前。承擔(dān)減排義務(wù)的西方發(fā)達(dá)國(guó)家如果不能降低排放，達(dá)不到規(guī)定的義務(wù)減排量，就需要到發(fā)展中國(guó)家購(gòu)買相應(yīng)的減排份額，再按照國(guó)際市場(chǎng)的平均價(jià)格計(jì)算，每噸二氧化碳每年排放量若為10美元，就可以銷售158億美元的碳基金。針對(duì)我們?yōu)槔�用這些甲烷氣體需要投入7521萬(wàn)kW的發(fā)電容量，每kW可以從發(fā)達(dá)國(guó)家得到1735元人民幣的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。而目前國(guó)內(nèi)主要廠家，例如勝動(dòng)集團(tuán)的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的單位kW價(jià)格也僅為2000元，也就是如果政策得當(dāng)，使用者不需要投入大量資金，就可以將這些污染源物迅速轉(zhuǎn)化為電力和熱能。如果采用效率更高、更先進(jìn)的進(jìn)口機(jī)組，單位kW價(jià)格也不過增加一倍左右，用戶都可以在很短的時(shí)間收回投資，迅速產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

甲烷氣體減排量（萬(wàn)噸）