何谓热电联产（Combined Heat and Power, CHP）？CHP是一种高效清洁的能源利用方式，指在整个能量生产、供应系统范围内，由一种形式的能源为起点，能够同步进行热能和电能的联合生产。
回首过去：发展迅猛 优势明显
综观CHP在美国100多年的发展历史，最近30多年的发展尤为引人注目：1978年，美国联邦政府制定《公用电力公司管理政策法案》，要求公用电力公司从独立的电力供应商处购买电力以节约能源；1980年美国热电联产的装机容量为1200万千瓦；到1995年，增至4500万千瓦；1998年，美国能源部开始实施“联合热能和电能挑战计划”，旨在到2010年，全美热电联产装机容量在1997年5000万千瓦的基础上翻番达到约1亿千瓦；2000年基本解决热电联产电网接入的问题；2001年，美国热电联产的装机容量已达到5600万千瓦，占美国总装机容量的7%，年发电量达到3100亿千瓦时。
目前，作为美国重要的能源来源，CHP已广泛用于多个领域，如图1所示。从图中，我们不难发现，其中87%用于工业领域，主要是为化工、造纸、炼油、食品加工和金属制造等能源密集型产业提供电能或热能等能源；医院、学校、办公楼等商用和公共应用领域的能源消耗仅占13%。
CHP发展如此迅速，原因何在？较之传统的热电分离（Separated Heat and Power, SHP），“低成本、高效率、清洁”是CHP最显著的特征所在（见图2）。从生产商角度而言，CHP系统有助于降低能源的生产成本，减少电网崩溃的风险，提高供能的可靠性，即使在电价不确定环境下仍可确保能源的稳定供应；从国家层面而言，采用CHP系统，有助于提高美国的发电能力和电网运行的安全性，减少电力行业中运输等基础设施的建设投资；同时还能提高能源利用效率，显著减少温室气体排放；此外依托这种先进的能源利用方式，美国制造业的竞争力也得以进一步提高。
展望未来：市场可期 科学发展
在自然资源频亮红灯、全球气温快速上升、粮食供应屡现紧缺的环境下，发展CHP势在必行。
◆ 清洁能源解决方案——CHP
风能（Wind）、太阳能光伏发电（PV）以及联合循环发电（Combined Cycle）等方式是人们所熟知的能源利用方式。表1以装机容量10兆瓦为标准，分别考察了CHP、PV、Wind和Combined Cycle在电能、热能、碳足迹以及二氧化碳、氮氧化物减排等方面的性能表现。通过这一系列的性能对比，CHP系统“低成本、高效率、清洁”的优势显而易见，可谓是名副其实的“清洁能源的解决方案”。
◆ 推动CHP发展的“三驾马车”
天然气市场的有力支撑：21世纪初，随着水平井钻井技术和水力压裂技术在页岩气开发领域的大规模应用，全球掀起了一场页岩气革命。自2005年以来，美国市场的页岩气供应量增长了13倍，大幅降低了其对于进口天然气的依赖。随着全球页岩气开发热潮逐渐升温，天然气价格将受显著影响。据预计，在技术持续进步的驱动下，页岩气的生产将更为经济，平均价格将低于5美元/MMBtu。目前，72%的热电联产装置以天然气为燃料。未来，天然气更将成为CHP的首选燃料。
国家政策的大力扶持：鉴于CHP系统的种种益处，全球各国都制定了一系列鼓励政策，如法国对CHP投资给予15%的政策补贴；丹麦对CHP投资给予50%的政府补贴，对燃油、燃煤的区域性供热厂改烧天然气进行CHP时，政府给予30%的无息贷款，在投产6年内给予相当于0.112元/千瓦时的政策性补贴，在供热小区，对CHP工程给予2%~3%的低息贷款；美国包括加利福尼亚州、马萨诸塞州、新泽西州等在内的多个州也出台了扶持性政策，如加利福尼亚州采用法律法规来保证CHP的并网权，马萨诸塞州推行绿色社区项目等。
电力行业环境持续改善：日前，美国环保署出台了一套法规条例，拟进一步加快老一代化石燃料发电厂的技术升级和设备改造，旨在使其生产更清洁环保。在这样的大趋势下，老一代发电厂退出电力生产行业已是不可避免。随着它们的大规模退出，为确保电能的稳定供应，采用新型方式进行发电已是大势所趋。这就为CHP在电力行业大放异彩奠定了坚实的市场基础。同时，与电力行业相配套的工业设施进行升级改造也为CHP的发展创造了一个良好的行业环境。
◆ 阻碍CHP发展的四大因素
未来，CHP的发展可谓是“前途不可限量”，但是，热潮中仍需冷静。阻碍其发展的四大因素仍然是我们不得不正视的客观事实：
市场和非市场的不确定因素：建设一套CHP系统，需要大量的资金投入。因此，外部稳定的政治经济环境至为重要。跌宕起伏的燃料和电力价格、瞬息万变的经济形势以及松紧变化的市场监管都将对CHP的发展造成显著的影响。
投资风险的影响：在以“利益”为核心的实用主义价值观的驱动下，大多数投资者更为在意的是公司在CHP生产装置、生产工艺技术等领域投入的大量资金，投资风险成为了他们最大的担忧。
CHP系统的选址问题：CHP系统的选址与一个地区的环境政策、健康安全保护法规等息息相关，如空气和水的排放标准、危险废弃物的处置管理制度等。这就要求CHP系统投资方在建设前期不仅要进行充分的调研，还要与相关政府监管机构进行积极有效的沟通。
相关配套基础设施建设滞后：CHP作为高效清洁的能源利用方式，只有各个配套的基础设施实现了有机组成，才能同步进行热能和电能的高效联合生产。因此，加强相关配套基础设施建设的重要性不言而喻。
表1 10兆瓦的CHP、PV、Wind和Combined Cycle各方面的性能表现
类 别 10MWCHP 10MWPV 10MWWind Combined Cycle
容量因子(%/year) 85 22 34 70
电能(MWh/year) 74446 19272 29784 61320
热能(MWht/year) 103417 - - -
碳足迹(sq ft) 6000 1740000 76,000 N/A
成本(百万美元) 20 60.5 24.4 10
节能(MMBtu/year) 308100 196462 303623 154649
二氧化碳减排(t/year) 42751 17887 27644 28172
氮氧化物减排(t/year) 59.4 16.2 24.9 39.3
能源危机愈演愈烈，如何使现有的能源得到最大程度的利用是世界性的课题。CHP具有节约能源、改善环境、提高供热质量、增加电力供应等综合效益，对于促进国民经济和社会发展具有重要作用。因此，积极发展CHP毋庸置疑。但是，“节能优先”还是“容量优先”，“效率为本”还是“规模为本”，CHP发展，走向何方？美国加利福尼亚州成功的CHP发展经验值得借鉴，骇人听闻的加州电力危机亦值得我们反省深思。客观地确定系统规模，选择合适的技术路线，充分调动市场机制的作用，科学地建立约束管理机制，坚持“节约优先，效率为本”，才是建设节约型社会的出路所在。（薛洁 编译）