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【摘要】本文从变电站土建设计前期准备阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段三个方面论述变电站土建合理化设计的重点及方法。通过不同阶段循序渐进优化，以达到最终降低工程造价的目的。
【关键词】天然气；分布式能源 ；政策
On the trend of natural gas distributed energy industry development in Shaanxi
Guo Xiao-qin1,Yao Qiang2
【Abstract】From the substation civil engineering design preparation stage, preliminary design stage, the focus and methods of construction design stage three aspects of the rationalization of the civil substation design. Step by step through the various stages of optimization in order to achieve the ultimate goal to reduce the project cost.
【Key words】Natural gas;Distributed energy;Policy
1. 天然气分布式能源概念概述
（1）所谓“分布式能源”（Distributed Energy Sources）是指分布在用户端的能源综合利用系统。一次能源以气体燃料为主，可再生能源为辅，利用一切可以利用的资源；二次能源以分布在用户端的热电冷联产为主，其他中央能源供应系统为辅，实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用，并通过中央能源供应系统提供支持和补充。
（2）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。建筑冷热电联产(Building Cooling Heating &Power, BCHP)，是解决建筑冷、热、电等全部能源需要并安装在用户现场的能源中心，是利用发电废热制冷制热的梯级能源利用技术，能源利用效率能够提高到80％以上，是当今世界高能效、高可靠、低排放的先进的能源技术手段，被各国政府、设计师、投资商所采纳。
2. 国家对天然气分布式能源的政策及未来发展方向
（1）2011年10月9日，国家发改委、财政部、住房城乡建设部、国家能源局联合发布《天然气分布式能源指导意见》，分布式能源将由此迎来发展的春天。
（2）“十二五”初期启动一批天然气分布式能源示范项目，“十二五”期间建设1000 个左右天然气分布式能源项目，并拟建设 10 个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。未来 5～10 年内在分布式能源装备核心能力和产品研制应用方面取得实质性突破。初步形成具有自主知识产权的分布式能源装备产业体系。
（3）2015 年前完成天然气分布式能源主要装备研制。通过示范工程应用，当装机规模达到 500 万千瓦，解决分布式能源系统集成，装备自主化率达到 60%；当装机规模达到 1000 万千瓦，基本解决中小型、微型燃气轮机等核心装备自主制造，装备自主化率达到 90%。到 2020 年，在全国规模以上城市推广使用分布式能源系统，装机规模达到 5000 万千瓦，初步实现分布式能源装备产业化。
3. 天然气分布式能源优势
3.1能源利用率高，经济效益巨大。
天然气分布式能源系统能实现能源的梯级利用，充分利用发电余热，就地供热、供电，可减少电力与热力长距离输送的损耗，能源综合利用率在80％以上，超过大型煤电发电机组一倍；同时节约电网、热力管网输送环节的投资费用，产生巨大的经济效益。
3.2大电网的有益补充，提高能源供应安全性。
天然气输送不受气候影响，可以就地储存（LNG、CNG、地上或地下储气库），城市或区域配有一定规模天然气分布式能源供电系统，自主发电能力提高，较单纯依赖大电网供电系统具有更高的安全性。如2008年南方冰雪灾害直接经济损失1516.5亿元，大部分是电网瘫痪造成。适度的发展分布式电源可提高地区能源供应安全性。
3.3降低天然气以及电力调峰压力，能源优势互补。
天然气分布式能源项目可成为可中断、可调节的发电系统，对天然气和电力具有双重“削峰填谷”作用。有效地缓解天然气冬夏季峰谷差，提高夏季燃气设施的利用效率，增强供气系统安全性。同时减少电力设备的峰值装机容量以及天然气储气设施的投资，有效降低电网以及天然气管网的运行成本。
3.4环境保护效益。
采用清洁一次性能源的分布式功能系统，可大幅度减少二氧化碳等污染物排放。“十二五规划”预计的天然气分布式能源装机5000万千瓦，相当于可以减少1亿千瓦燃煤装机，相当于减少消耗2亿吨煤炭，减排4 亿吨二氧化碳。
4. 陕西省燃气资源优势
4.1天然气。
陕西天然气探明储量7474亿立方米，是全国天然气富产地之一。在陕甘宁盆地中部5万平方公里的范围内，发现了丰富的天然气资源，是目前中国陆上最大的整装气田，气源中心主储区位于陕西靖边、横山两县。近年来，陕西省积极加快天然气推广普及步伐。2010年3月，陕南第一条天然气输气长输管线——宝鸡至汉中管道通气点火，标志着“气化陕西”工程取得了实质性进展。至此，陕西省天然气长输管道总里程达到1550公里。
4.2煤层气。
陕西煤层气资源也相当丰富。从近期完成的陕西省煤层气资源评价报告知，关中以北埋深2000m以浅煤层气资源量为130950256m3，估算资源量为260029万m3，位居全国前四位。
4.3生物质能。
作为生物质能主要组成的黄连木在陕西分布广泛、含油率高、盛果期长、产业链丰富、生态景观功能独特，符合国家和陕西重点支持发展方向。
5. 陕西省发展天然气分布式能源亟需的政策支持
我们陕西在推广天然气分布式能源项目时，应加大资金支持力度，并考虑在电价补贴、接入系统投资、节能奖励等方面给予优惠政策。天然气供应商可提出可执行的分布式能源气价的优惠政策建议。
5.1电力工业发展电网调峰的规划。
把分布式能源站对电网的调峰作用纳入到电网的运行规划中，把分布式能源站建设纳入到十二五建设规划中。如果今后几年建设几百个分布式能源站，就有可能有几百万千瓦的电，一是通过热电冷联产用户自产自用，缓解电网峰荷压力；同时给电网增加安全保障。这样重大的事情不能完全自发进行，一定要纳入到政府的规划中统筹考虑，有指导、有计划地进行，才有可能实现。
5.2要给分布式能源站一个合理的发展的经济条件。
（1）第一是燃料价格问题。要通过深入的经济技术分析和可行性研究，把分布式能源站纳入引进天然气的总体规划中，就要给它一个合理的价格。因为建设分布式能源站和它的运行带来的社会效益超过了建设调峰电厂的社会效益；对电网，环境等的贡献也较大。所以，分布式能源站也应该得到这样的合理价格和待遇。而且向分布式能源站提供的天然气应该是中压的天然气，不可能是城市管网的低压燃气（避免再压缩，造成能源浪费）。
（2）第二是电价问题。原则上要给分布式能源站一个在它所服务的区域之内对用户直供电、供冷、供热的权限；不要所有的汽轮机，发电机都上到220kv的高压电网，再由电网转供。这样会造成输变电线路的损失和投资的浪费；并且增加了电网调峰的复杂性。在分布式能源站的供电范围之内，它自己进行调节，峰谷差由它自己开。停燃气轮机或调节燃气轮机和锅炉的负荷来调节，负荷差和安全保障才靠电网来保证。
（3）这样就大大缓解了电网调峰的难度。所以应该逐步建立地方法规，在法律上给予分布式能源站直供电和冷、热的权限和资格。对于大型的分布式能源站，还可以和电网公司签订协议，在可能的条件下按照电网的需求向网上提供峰电。此时就要给它合理的峰电价格。这样才能让分布式能源站经营方不亏本或有微利可赚。
（4）同时，分布式能源站同电网双方建立起相互支持，相得益彰的关系，进一步提高供电的安全性。
5.3建立多元化投资、市场化运营模式。
（1）政府——用户——能源服务公司三方协议特许经营的建设——运营模式，对分布式能源站的建设，极为重要。
（2）因为分布式能源站的建设资金，是靠市场机制下的投资者，而不是靠政府的。这是解决能源问题的重要途径。因此就必须让投资者得到合理的回报，同时保证消费者的利益。政府——用户——能源服务公司三方协议特许经营正是保障是“三赢”的最好形式。政府必须对不同的经营者给予相同的待遇。
5.4加强对分布式能源站的宣传和推广力度。
让政府给予政策、给投资者留下发展空间，肯定天然气分布式能源站在节能减排中的作用。让分布式能源站真正为人类创造良好的环境和温馨的生活。
［文章编号］1006-7619（2014）06-12-363
［作者简介］ 郭小琴（1981.2-），女，职称：助理工程师，建筑环境与设备工程。
姚强（1981.11-），男，学历：建筑与土木工程领域工程硕士，职称：工程师。
【关键词】天然气；分布式能源 ；政策
On the trend of natural gas distributed energy industry development in Shaanxi
Guo Xiao-qin1,Yao Qiang2
【Abstract】From the substation civil engineering design preparation stage, preliminary design stage, the focus and methods of construction design stage three aspects of the rationalization of the civil substation design. Step by step through the various stages of optimization in order to achieve the ultimate goal to reduce the project cost.
【Key words】Natural gas;Distributed energy;Policy
1. 天然气分布式能源概念概述
（1）所谓“分布式能源”（Distributed Energy Sources）是指分布在用户端的能源综合利用系统。一次能源以气体燃料为主，可再生能源为辅，利用一切可以利用的资源；二次能源以分布在用户端的热电冷联产为主，其他中央能源供应系统为辅，实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用，并通过中央能源供应系统提供支持和补充。
（2）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。建筑冷热电联产(Building Cooling Heating &Power, BCHP)，是解决建筑冷、热、电等全部能源需要并安装在用户现场的能源中心，是利用发电废热制冷制热的梯级能源利用技术，能源利用效率能够提高到80％以上，是当今世界高能效、高可靠、低排放的先进的能源技术手段，被各国政府、设计师、投资商所采纳。
2. 国家对天然气分布式能源的政策及未来发展方向
（1）2011年10月9日，国家发改委、财政部、住房城乡建设部、国家能源局联合发布《天然气分布式能源指导意见》，分布式能源将由此迎来发展的春天。
（2）“十二五”初期启动一批天然气分布式能源示范项目，“十二五”期间建设1000 个左右天然气分布式能源项目，并拟建设 10 个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。未来 5～10 年内在分布式能源装备核心能力和产品研制应用方面取得实质性突破。初步形成具有自主知识产权的分布式能源装备产业体系。
（3）2015 年前完成天然气分布式能源主要装备研制。通过示范工程应用，当装机规模达到 500 万千瓦，解决分布式能源系统集成，装备自主化率达到 60%；当装机规模达到 1000 万千瓦，基本解决中小型、微型燃气轮机等核心装备自主制造，装备自主化率达到 90%。到 2020 年，在全国规模以上城市推广使用分布式能源系统，装机规模达到 5000 万千瓦，初步实现分布式能源装备产业化。
3. 天然气分布式能源优势
3.1能源利用率高，经济效益巨大。
天然气分布式能源系统能实现能源的梯级利用，充分利用发电余热，就地供热、供电，可减少电力与热力长距离输送的损耗，能源综合利用率在80％以上，超过大型煤电发电机组一倍；同时节约电网、热力管网输送环节的投资费用，产生巨大的经济效益。
3.2大电网的有益补充，提高能源供应安全性。
天然气输送不受气候影响，可以就地储存（LNG、CNG、地上或地下储气库），城市或区域配有一定规模天然气分布式能源供电系统，自主发电能力提高，较单纯依赖大电网供电系统具有更高的安全性。如2008年南方冰雪灾害直接经济损失1516.5亿元，大部分是电网瘫痪造成。适度的发展分布式电源可提高地区能源供应安全性。
3.3降低天然气以及电力调峰压力，能源优势互补。
天然气分布式能源项目可成为可中断、可调节的发电系统，对天然气和电力具有双重“削峰填谷”作用。有效地缓解天然气冬夏季峰谷差，提高夏季燃气设施的利用效率，增强供气系统安全性。同时减少电力设备的峰值装机容量以及天然气储气设施的投资，有效降低电网以及天然气管网的运行成本。
3.4环境保护效益。
采用清洁一次性能源的分布式功能系统，可大幅度减少二氧化碳等污染物排放。“十二五规划”预计的天然气分布式能源装机5000万千瓦，相当于可以减少1亿千瓦燃煤装机，相当于减少消耗2亿吨煤炭，减排4 亿吨二氧化碳。
4. 陕西省燃气资源优势
4.1天然气。
陕西天然气探明储量7474亿立方米，是全国天然气富产地之一。在陕甘宁盆地中部5万平方公里的范围内，发现了丰富的天然气资源，是目前中国陆上最大的整装气田，气源中心主储区位于陕西靖边、横山两县。近年来，陕西省积极加快天然气推广普及步伐。2010年3月，陕南第一条天然气输气长输管线——宝鸡至汉中管道通气点火，标志着“气化陕西”工程取得了实质性进展。至此，陕西省天然气长输管道总里程达到1550公里。
4.2煤层气。
陕西煤层气资源也相当丰富。从近期完成的陕西省煤层气资源评价报告知，关中以北埋深2000m以浅煤层气资源量为130950256m3，估算资源量为260029万m3，位居全国前四位。
4.3生物质能。
作为生物质能主要组成的黄连木在陕西分布广泛、含油率高、盛果期长、产业链丰富、生态景观功能独特，符合国家和陕西重点支持发展方向。
5. 陕西省发展天然气分布式能源亟需的政策支持
我们陕西在推广天然气分布式能源项目时，应加大资金支持力度，并考虑在电价补贴、接入系统投资、节能奖励等方面给予优惠政策。天然气供应商可提出可执行的分布式能源气价的优惠政策建议。
5.1电力工业发展电网调峰的规划。
把分布式能源站对电网的调峰作用纳入到电网的运行规划中，把分布式能源站建设纳入到十二五建设规划中。如果今后几年建设几百个分布式能源站，就有可能有几百万千瓦的电，一是通过热电冷联产用户自产自用，缓解电网峰荷压力；同时给电网增加安全保障。这样重大的事情不能完全自发进行，一定要纳入到政府的规划中统筹考虑，有指导、有计划地进行，才有可能实现。
5.2要给分布式能源站一个合理的发展的经济条件。
（1）第一是燃料价格问题。要通过深入的经济技术分析和可行性研究，把分布式能源站纳入引进天然气的总体规划中，就要给它一个合理的价格。因为建设分布式能源站和它的运行带来的社会效益超过了建设调峰电厂的社会效益；对电网，环境等的贡献也较大。所以，分布式能源站也应该得到这样的合理价格和待遇。而且向分布式能源站提供的天然气应该是中压的天然气，不可能是城市管网的低压燃气（避免再压缩，造成能源浪费）。
（2）第二是电价问题。原则上要给分布式能源站一个在它所服务的区域之内对用户直供电、供冷、供热的权限；不要所有的汽轮机，发电机都上到220kv的高压电网，再由电网转供。这样会造成输变电线路的损失和投资的浪费；并且增加了电网调峰的复杂性。在分布式能源站的供电范围之内，它自己进行调节，峰谷差由它自己开。停燃气轮机或调节燃气轮机和锅炉的负荷来调节，负荷差和安全保障才靠电网来保证。
（3）这样就大大缓解了电网调峰的难度。所以应该逐步建立地方法规，在法律上给予分布式能源站直供电和冷、热的权限和资格。对于大型的分布式能源站，还可以和电网公司签订协议，在可能的条件下按照电网的需求向网上提供峰电。此时就要给它合理的峰电价格。这样才能让分布式能源站经营方不亏本或有微利可赚。
（4）同时，分布式能源站同电网双方建立起相互支持，相得益彰的关系，进一步提高供电的安全性。
5.3建立多元化投资、市场化运营模式。
（1）政府——用户——能源服务公司三方协议特许经营的建设——运营模式，对分布式能源站的建设，极为重要。
（2）因为分布式能源站的建设资金，是靠市场机制下的投资者，而不是靠政府的。这是解决能源问题的重要途径。因此就必须让投资者得到合理的回报，同时保证消费者的利益。政府——用户——能源服务公司三方协议特许经营正是保障是“三赢”的最好形式。政府必须对不同的经营者给予相同的待遇。
5.4加强对分布式能源站的宣传和推广力度。
让政府给予政策、给投资者留下发展空间，肯定天然气分布式能源站在节能减排中的作用。让分布式能源站真正为人类创造良好的环境和温馨的生活。
［文章编号］1006-7619（2014）06-12-363
［作者简介］ 郭小琴（1981.2-），女，职称：助理工程师，建筑环境与设备工程。
姚强（1981.11-），男，学历：建筑与土木工程领域工程硕士，职称：工程师。