热电冷三联供

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1、热电冷三联供热电冷三联供项目一、热电冷三联供发展现状圾前景1、分布式能源系统（,，n,）。分布式能源系统在许多 国家、地区已经是一种成熟的能源综合利用技术，它以靠近用户、梯级利用、一次 能源利用效率高、环境友好、能源供应安全可靠等特点，受到各国政府、企业界的 广泛关注、青睐。分布式能源系统有多种形式，区域性或建筑群或独立的大中型建 筑的冷热电三联供（,，e,，简称,，）是其中一种 十分重要的方式。燃气冷热电三联供系统是一种建立在能量的梯级利用概念基础上，以天然气为 一次能源，产生热、电、冷的联产联供系统。它以天然气为燃料，利用小型燃气轮 机、燃气内燃机、微燃机等设备将天然气燃烧后获得的高温烟气

2、首先用于发电，然 后利用余热在冬季供暖;在夏季通过驱动吸收式制冷机供冷;同时还可提供生活热水, 充分利用了排气热量。提高到80%左右，大量节省了一次能源。燃气气冷热电三 联供系统按照供应范围，可以分为区域型和楼宇型两种。区域型系统主要 是针对 各种工业、商业或科技园区等较大的区域所建设的冷热电能源供应中心。设备一般 采用容量较大的机组，往往需要建设独立的能源供应中心，供应的外网设备。楼宇型系统则是针对具有特定功能的建筑物，还要考虑冷热 电如写字楼、商厦、医院及某些综合性建筑所建设的冷热电供应系统，一般仅需 容量较小的机组，机房 往往布置在建筑物内部，不需要考虑外网建设。2、燃气热电冷三联供的特

3、点。1）与集中式发电-远程送电比较，燃气热电冷三联供可以大大提高能源利用效 率:大型发电厂的发电效率一般为30,40,;而经过能源的梯级利用cchp使能源利 用效率从常规发电系统的40%左右提高到80,90,，且没有输电损耗。热电产生过程就是天然气燃烧产生热量，然后通过能量转换得到电能或机械 能。天然气在燃气轮机或发动机中燃烧产生电能或机械能用于空气调节或压缩空 气，泵水等，在这个过程中，热能没有浪费而被利用，并被广泛应用。废热回收锅 炉生产蒸汽用于工艺加热、空气调节、空间加热及工商业蒸炉等。从发动机回收的 热量用于加热液体，供工艺使用或其他用途，例如:空间加热系统、吸收式空调装 置或满足热水

4、需求等。燃气轮机排放的烟气是洁净的且含有不饱和的水蒸汽。排放 温度大约500?，烟气适用于蒸炉或干燥器。对于卫生要求高的情况下，例如食品 工业，烟气通过燃气一一空气热交换器间接加热。通过利用原本要浪费的热量，天 然气的热电联产可以达到75%80%的效能。当热能和电能需求达到平衡时热电联 产是最经济的。2）燃气热电冷三联供在降低碳和污染空气的排放物方面具有很大的潜力:据有 关专家估算，如果将现有建筑实施燃气热电冷三联供比例从4,提高到8,，到2020 年CO2的排放量将减少30,，有利于环境保护。分布式冷热电三联供贴近用户进行能量转换，将温度向下利用，利用发电后的 余热，而不是用电来交换，通过提

5、高能源的综合利用效率来弥补发电效率的降低。 虽然分布式热电联产设备的发电效率一般在28,43%左右，但综合利用效率在 75,90%之间。而且，气体燃烧生成氮氧化物量极小，排放量也很小，极易被周围植 被吸收，是改善大气环境的有效措施。3）缓解电力短缺，平衡电力峰谷差。燃气热电冷三联供采用自发电，可以避开 电网用电高峰，并且大大提高了建筑供电可靠性和安全性。4）扩大了燃气使用量，平衡燃气峰谷差。5）投资回报率高，具有良好的经济性。3、燃气热电冷三联供的主要方式以燃机为核心的燃气冷热电三联供系统方式有多种，基本方式有两种:燃气 余热吸收式制冷机（余热直燃机），如图，以机（包括内燃机、燃气轮机等）+

6、天然气为燃料送入燃气轮机燃烧发电后，高温排气进入余热吸收式制冷机（余 热直燃机），夏季供冷、冬季供热，根据冷负荷、热负荷的需要可补燃天然气。4、国内外分布式能源应用情况美国：电力公司必须收购热电联产的电力产品，其电价和收购电量以长期合同 形式固定。为热电联产系统提供税收减免和简化审批等优惠政策。截止2002年 末，美国分布式能源站已近6000座。美国政府把进一步推进“分布式热电联产系 统”的发展列为长远发展规划，并制定了明确的战略目标:力争在2010年，20%的 新建商用或办公建筑使用“分布式热电联产”供能模式;5%现有的商用写字楼改建 成“冷热电联产”的“分布式热电联产”模式。2020年在5

7、0%的新建办公楼或商用 楼群中，采用“分布式热电联产”模式，将15%现有建筑的“供能系统”改建成 “分布式热电联产”模式。有报道称，美国能源部计划在2010年削减460亿美元国 家电力投资,采取的办法是加快分布式能源发展。美国能源部计划，的新建商用建筑使用冷热电三联供发展计划，2020年50%的新建商用2010年 20%建筑使用冷热电三联供发展计划。欧盟:据1997年资料统计，欧盟拥有9000多台分布式热电联产机组，占欧洲 总装机容量的13%，其中工业系统中的分布式热电联产装机总容量超过了 33GW，约 占热电联产总装机容量的45%，欧盟决定到2010年将其热电联产的比例增加1 倍，提高到总发

8、电比例的18%。丹麦:热电上网；1MW以上燃煤燃油锅炉的天然气热 电联产改造项目享受政府30%的补贴;对热电工程给予低利率优惠贷款;将环保所得 税作为投资款返还工商业;对工商业的天然气热电联产项目发电价格补贴。法国:对 热电联产项目的初始投资给予15%的政府补贴。英国：免除气候变化税、免除商务 税、高质量的热电联产项目可申请政府关于采用节约能源技术项目的补贴金。荷兰: 建立热电联产促进机构;热电联产的发电量优先上网日本:重视节能工作，节能系统的研究程度很高，以天然气为基础的分布式冷 热电联供项目发展最快，而且应用领域广泛。日本政府从立法、政府补助、建立示 范工程、低利率融资以及给予建筑补助金等

9、角度来促进能源开发及节能事业的发 展。对热电联产项目给予诸多减免税。截止2000年底，已建热电(冷)系统共1413 个，平均容量477kW，主要是小型系统。我国政府将天然气的开发和利用作为改善能源结构，提高环境质量的重要措 施。西气东输、广东进口液化天然气、东海天然气开发等大型项目的全面实施，推 动了全国天然气的建设。北京、上海等城市已经采取一些优惠政策鼓励冷热电三联 供项目的发展。到目前为止已建成上海浦东国际机场、北京燃气大楼、北京燃气集 团次渠门站大楼等的项目。5、楼宇热电冷三联供原理目前我国常用的天然气利用途径是通过以燃气锅炉为主要的设备直接燃烧天然 气用于供热及制冷，这不是一种最佳的天

10、然气利用方式，其运行成本较高。这促使以 漠化锂吸收式制冷为技术核心发展而来的楼宇冷热电联产系统(BCHP ,Building Cooling Heating and Pow2er)迅速发展起来。BCHP 系统一个新的能源利用概念，属于小型冷热电联产的分布式能源系统，在世界能源领域 倍受关注，此系统一般安装在建筑物内部或附近，它将燃气机与漠化锂空调联合应用, 仅向一、两座建筑物同时供冷、热、电、热水和其它用途的热能，机组功率一般在 几百千瓦左右，所发电力和热力均为建筑物自用，由于BCHP系统的制冷、制热设备 回收了部分低品质能量，实现了对能量的梯级利用，提高了能量转换效率，而且由于 通过燃烧天然

11、气向建筑物供冷、热和电，所以最大限度地避免了外部电网的制约，有 利于电力负荷率的改善。相对于目前普通的建筑冷、热、电分供的能量利用方 式,BCHP系统具有巨大的节能潜力，最多可以实现节能50 %的目标。二、热电冷三联供方案50000平方米级建筑分布式热电冷联产综合技术解决方案1、序论：2000年由国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会、建设部和国家环保总局 联合下发了关于发展热电联产的规定，这是贯彻中华人民共和国节能法，实施可持续 发展战略、落实环保基本国策和提高资源综合利用效率的重要行政规章。规 定再次明确了国家鼓励发展热电联产的政策，支持发展以天然气为燃料的燃气轮 机热电冷联产项目，特别强

12、调了国家积极支持发展燃气轮机联合循环热电联产和小型燃 气热电联冷产。国家计委已在十五计划实施方案中确定在北京、上海积极抓好试点工程。目前，北京、天津等地正在积极利用陕甘宁天然气资源，并计划建设第二条陕京管 线。上海、江苏和浙江等地也正在努力开拓西气东输工程实施后的天然气市场， 这些都为发展小型燃气轮机及微型燃气轮机热电联产提供了良好的机遇。世界各国实践表明，发展能源 梯级利用的小型热电冷联产是合理、高效地利用天然气资源的最佳手段，对于改善 环境、降低因燃料调整带来的成本增加，也是最好的解决方案之一。为适应国家关于环境保护的要求，改善首都及周边地区的大气质量，开拓天然 气合理、高效的用途，拟在北

13、京发展楼宇化分布式热电冷联产，建设一批以天然气 为燃料的燃气热电冷系统，以替代和优化整合目前由常规的燃煤、燃油、燃气锅炉采暖;燃气、电力空调制冷 和备用柴油机组成的能源系统，提高北京电力供应的安全可靠性，缓解夏季制冷用 电高峰，平衡天然气利用，降低天然气成本，扩大天然气市场。2、方案设想：在北京地区，拥有大量规模在50,000平方米左右的公用性和商用性建筑，研 究制定这一规模的热电冷一体化综合技术解决方案，对于北京的环境保护、提高电 力供应安全和减缓电空调调峰压力，以及北京的可持续发展具有深远意义。设计 一种技术可靠、适用性强、经济性能良好，满足特别是医院、酒店、综合办公大楼 等用户需求的综合

14、技术解决方案，是发展这一容量及楼宇化热电冷联产的关键。根据世界的发展趋势和国际上的最新设计理念，本方案推荐采用小型燃气轮机 技术，并结合采用余热锅炉-蒸汽漠化锂空调，或者直接采用余热漠化锂空调互相连接，直接提供电力、制冷冷水、采暖热水和生活用热水。如果需要，可在余 热漠化锂空调的燃烧腔内，或烟气出口处再设置热交换器生产蒸汽。华盛顿水门饭店安装了土星热电冷系统3、设计依据:根据国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会，以及国家电力公司要求，为 积极推动分布式热电冷联产项目在北京的实施，落实国家十五规划中在北，实现北京市政府迎接奥运会，建设新北京的目京建设热电冷联产试点工作标，依据中国电机工程协会热

15、电专业委员会王振铭秘书长的建议，本方案能源 配置采取以下原则:以基荷电力定容量，不足电力从电网补充，不足热量补燃解决 和电力并网不上网售电，并采取友好同步发电的设计观念，即与供电公司、 燃气公司和用户友好相处，平行同步供电。暖通指标参照中国建筑科学研究院李先 瑞研究员提供的北京地区实际测量得出的空调设计冷暖负荷指标和生活热水负 荷指标作为建筑采暖、制冷和生活热水供应标准。以美国索拉透平公司、加拿大普拉特.惠特尼公司和远大空调有限公司提供的 应用设备技术方案研究编制了以下解决方案：小型燃气轮机一余热（补燃）锅炉蒸汽漠化锂吸收式空调机热电冷联产方案与小 型燃气轮机一余热/直燃漠化锂吸收式空调机热电

16、冷联产方案备注:方案可以根据用电安全需求，采用1套1,180kW索拉土星20机组，也可 以采用2套457kW普惠ST5S机组，因为两种机组容量、效率相当，本方案只论述 土星20机组方案。北京地区基本环境条件:平均温度12?（计算按15?），相对适度60%，海拔高度 50m。美国圣地亚哥海军医院安装了 3台土星机组4、设备介绍：1、索拉透平公司是世界上最大的小型工业型燃气轮机制造厂家，产品行销全 球，至今生产的燃气轮机已超过11,500台，其中引进中国的机组近70台。索拉小 燃机设计精良，坚固耐用，性能可靠，是一种很适合在分布失热电联产项目中广泛 应用的动力设备。为更好地配合在中国市场的售后服务