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1、2013年4月26日北京天然气分布式能源技术介绍目目 录录一一分布式能源产业政策分布式能源产业政策二二天然气分布式能源发展现状天然气分布式能源发展现状三三天然气分布式能源系统及设备天然气分布式能源系统及设备 四四天然气分布式能源典型项目天然气分布式能源典型项目 五五关注问题关注问题一、分布式能源产业政策一、分布式能源产业政策分布式能源是集中式发电重要补充，与大型电网相互支撑、互为补充。分布式能源是集中式发电重要补充，与大型电网相互支撑、互为补充。主力发电厂升压变压器配电站降压站配电站配电站政府大楼工业 商业住宅燃气发电厂燃气轮机燃气微燃机光电燃机燃气内燃机储能燃料电池燃气轮机分布式电源u燃气分
2、布式能源定义燃气分布式能源定义是指利用天然气为燃料，通过冷热电三联供等方式实现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能源的梯级利用，综合能源利用效率在用，综合能源利用效率在70%70%以上以上，并，并在在负荷中心就近实现能源供应负荷中心就近实现能源供应的现的现代能源供应方式，是天然气高效利用的重要方式。代能源供应方式，是天然气高效利用的重要方式。u优点优点与传统集中式供能方式相比，天然气分布式能源具有与传统集中式供能方式相比，天然气分布式能源具有: :能效高能效高: : 70%70%，超超临界，超超临界45%45%48%48%；清洁环保清洁环保: : 无无SOSO2 2、
3、粉尘、固体废弃物排放，、粉尘、固体废弃物排放，COCO2 2只有煤电的只有煤电的60%60%；安全性好安全性好: : 就近生产就近使用就近生产就近使用耗水耗水: : 只有煤电的只有煤电的1/31/3 用地用地: : 只有煤电的只有煤电的30%30% 40%40%削峰填谷：削峰填谷：降低天然气以及电力调峰压力降低天然气以及电力调峰压力u中国的能源政策（）中国的能源政策（）白皮书白皮书 ( (国务院国务院20122012年年1010月月) )促促进进清清洁洁能能源源分分布布式式利利用用。中中国国坚坚持持“自自用用为为主主、富富余余上上网网、因因地地制制宜宜、有有序序推推进进”的的原原则则，积积极极
4、发发展展分分布布式式能能源源。在在能能源源负负荷荷中中心心，加加快快建建设设天天然然气气分分布布式式能能源源系系统统。以以城城市市、工工业业园园区区等等能能源源消消费费中中心心为为重重点点，大大力力推推进进分分布布式式可可再再生生能能源源技技术术应应用用。因因地地制制宜宜在在农农村村、林林区区、海海岛岛推推进进分分布布式式可可再再生生能能源源建建设设。制制定定分分布布式式能能源源标标准准，完完善善分分布布式式能能源源上上网网电电价价形形成成机机制制和和政政策策，努努力力实实现现分分布布式式发发电电直直供供及及无无歧歧视视、无无障障碍碍接接入入电电网网。“十十二二五五”期期间间建建设设10001
5、000个个左左右右天天然然气气分分布布式式能能源源项项目目，以以及及1010个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。 u天然气利用政策天然气利用政策 ( (发展改革委令第发展改革委令第1515号号20122012年年1010月月) )第一类：优先类。第一类：优先类。天然气分布式能源项目天然气分布式能源项目（综合能源利用效率（综合能源利用效率70%70%以以上，包括与可再生能源的综合利用）上，包括与可再生能源的综合利用）u关于发展天然气分布式能源的指导意见关于发展天然气分布式能源的指导意见 (发改能源20112196 号2011年10月)主要任务：主要任务
6、：“十二五十二五”初期启动一批天然气分布式能源示范项目，初期启动一批天然气分布式能源示范项目，“十十二五二五”期间建设期间建设10001000个个左右天然气分布式能源项目，并拟建设左右天然气分布式能源项目，并拟建设1010个左右个左右各类各类典型特征的分布式能源示范区域。未来典型特征的分布式能源示范区域。未来5-105-10年内在分布式能源装备核心能力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。能源装备产业体系。目标：目标：20152015年前完成天然气分布式能
7、源主要装备研制。通过示范工程应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，当装机规模达到用，当装机规模达到500500万千瓦万千瓦，解决分布式能源系统集成，装备自主化率，解决分布式能源系统集成，装备自主化率达到达到60%60%；当装机规模达到；当装机规模达到10001000万千瓦万千瓦，基本解决中小型、微型燃气轮机等，基本解决中小型、微型燃气轮机等核心装备自主制造，装备自主化率达到核心装备自主制造，装备自主化率达到90%90%。到。到20202020年，在全国规模以上城年，在全国规模以上城市推广使用分布式能源系统，装机规模达到市推广使用分布式能源系统，装机规模达到50005000万
8、千瓦万千瓦，初步实现分布式能，初步实现分布式能源装备产业化。源装备产业化。u天然气分布式能源示范项目实施细则天然气分布式能源示范项目实施细则天然气分布式能源领域鼓励和引导民间投资发展实施细则天然气分布式能源领域鼓励和引导民间投资发展实施细则 （国家发改委将颁布）突破分布式能源上网难等瓶颈问题。突破分布式能源上网难等瓶颈问题。推动相关科技攻关和装备制造业发展，提高国产化水平，降低天然气推动相关科技攻关和装备制造业发展，提高国产化水平，降低天然气分布式能源投资成本。分布式能源投资成本。完善相关扶持政策，支持专业化公司服务，为天然气分布式能源发展完善相关扶持政策，支持专业化公司服务，为天然气分布式能
9、源发展创造更好条件。创造更好条件。二、天然气分布式能源发展现状二、天然气分布式能源发展现状u起步阶段，投产项目主要集中上海、北京、广州等少数大城市。起步阶段，投产项目主要集中上海、北京、广州等少数大城市。u长期以来，国内分布式能源发展举步维艰，鲜有特别成功的案例。长期以来，国内分布式能源发展举步维艰，鲜有特别成功的案例。u并网困难，经济成本高，不少已建天然气分布式能源系统处于闲置状态。并网困难，经济成本高，不少已建天然气分布式能源系统处于闲置状态。u项目前期开发多项目前期开发多, ,实际实施少，华电在全国范围内建一些示范项目。实际实施少，华电在全国范围内建一些示范项目。天然气分布式能源发展制约
10、因素：天然气分布式能源发展制约因素：资源：天然气供应紧张，价格高；资源：天然气供应紧张，价格高；技术：系统集成及运行控制技术待提高；技术：系统集成及运行控制技术待提高；设备：设备：中小型及微型燃机仍依赖进口，价格贵。中小型及微型燃机仍依赖进口，价格贵。政策：政策：电力法电力法电力特许经营电力特许经营经济性：经济性：未体现节能、减排价值，与煤电比无竞争力。未体现节能、减排价值，与煤电比无竞争力。u设计用规程规范设计用规程规范国家能源局制定国家能源局制定分布式发电管理办法分布式发电管理办法（征求意见）；（征求意见）；燃燃气气冷冷热热电电三三联联供供工工程程技技术术规规程程CJJ145-2010 C
11、JJ145-2010 20112011年年3 3月月1 1日日实实施施。适适用用于于发发电电机机总总容容量量小小于于或或等等于于15MW15MW的的工工程程设设计计、施施工工、验收和运行管理；验收和运行管理；电力行业标准电力行业标准分布式供能站设计规范分布式供能站设计规范（征求意见）；（征求意见）；燃气燃气- -蒸汽联合循环电厂设计规定蒸汽联合循环电厂设计规定DLT 5174-2003DLT 5174-2003； u四四部部委委下下达达首首批批国国家家天天然然气气分分布布式式能能源源示示范范项项目目 (发改能源20121571号)首批天然气分布式能源示范项目清单首批天然气分布式能源示范项目清单
12、序号序号项目名称项目名称项目地址项目地址规模规模1华电集团泰州医药城楼宇型分布式能源站工程华电集团泰州医药城楼宇型分布式能源站工程江苏江苏4000kW2中海油天津研发产业基地分布式能源项目中海油天津研发产业基地分布式能源项目天津天津4358kW3北京燃气中国石油科技创新基地（北京燃气中国石油科技创新基地（A-29 地块）地块）能源中心项目能源中心项目北京北京13312kW4华电集团湖北武汉创意天地分布式能源站项目华电集团湖北武汉创意天地分布式能源站项目湖北湖北19160kWu燃机设备国产化现状燃机设备国产化现状20112011年年8 8月，月，华电集团与通用公司合资在上海成立了华电通用轻型燃华
13、电集团与通用公司合资在上海成立了华电通用轻型燃机设备有限公司机设备有限公司,2014,2014年第一台设备下线年第一台设备下线：从事从事15 15 50MW50MW级航空改造燃气轮机成套机组的设计、采购、生产、级航空改造燃气轮机成套机组的设计、采购、生产、组装、测试、分销（包括进口和出口）以及在客户场所提供相关安装、调组装、测试、分销（包括进口和出口）以及在客户场所提供相关安装、调试和维修的售后服务和客户培训。试和维修的售后服务和客户培训。20082008年年1 1月，月，GEGE颜巴赫颜巴赫燃气内燃机组装线燃气内燃机组装线在在杭州投运杭州投运。三、天然气分布式能源系统及设备三、天然气分布式能
14、源系统及设备u天然气分布式能源的类型天然气分布式能源的类型燃气轮机余热锅炉蒸汽轮机蒸汽型溴冷机燃气轮机余热锅炉蒸汽轮机蒸汽型溴冷机适合：以适合：以燃气轮机燃气轮机蒸汽轮机联合循蒸汽轮机联合循 环环 发电的冷热电联供系统发电的冷热电联供系统。特点：特点：发电效率发电效率高，可供蒸汽高，可供蒸汽。适用：适用：区域型（工业园区、商业区）区域型（工业园区、商业区）燃气轮机烟气型溴冷机燃气轮机烟气型溴冷机适合适合：以：以燃气轮机为发电机组的冷热电联燃气轮机为发电机组的冷热电联 供系统供系统；特点：特点：燃气轮机排烟直接驱动烟气型溴冷燃气轮机排烟直接驱动烟气型溴冷 机运行，可减少设备配置，降低设机运行，可
15、减少设备配置，降低设 备投资费用，提高系统能量综合利用率。备投资费用，提高系统能量综合利用率。适用：适用：楼宇型（宾馆、医院、办公楼）楼宇型（宾馆、医院、办公楼）u燃气分布式能源主要设备燃气分布式能源主要设备 原动机原动机 余热锅炉余热锅炉 汽轮机汽轮机 制冷机制冷机 热交换器热交换器 控制系统控制系统 能量管理系统能量管理系统u原动机原动机（1 1）重型燃气轮机）重型燃气轮机设计用于发电；设计用于发电；主要由压气机、燃烧室和透平三主要由压气机、燃烧室和透平三部分构成；部分构成；一般为单轴设计一般为单轴设计。（2 2）航改型燃气轮机）航改型燃气轮机从航空发动机改型而来；从航空发动机改型而来；可
16、用于发电或工业驱动；可用于发电或工业驱动；同样由压气机、燃烧室和透平三部分构成；同样由压气机、燃烧室和透平三部分构成；一般为双轴或三轴设计，这样其压气机或一般为双轴或三轴设计，这样其压气机或透平就分为低压和高压级。透平就分为低压和高压级。u原动机原动机（3 3）微型燃气轮机）微型燃气轮机同样由压气机、燃烧室和透平三部分同样由压气机、燃烧室和透平三部分构成，但结构更简单；构成，但结构更简单；通常带回热器，利用尾部烟气加热入通常带回热器，利用尾部烟气加热入口空气，提高机组效率；口空气，提高机组效率；采用空气轴承等技术，不需要润滑油。采用空气轴承等技术，不需要润滑油。（4 4）燃气内燃机）燃气内燃机
17、和汽车发动机原理类似；和汽车发动机原理类似；多缸布局；多缸布局；利用汽缸带动活塞、连杆和飞轮，往复结利用汽缸带动活塞、连杆和飞轮，往复结构。构。按转速分为高速、中速和低速内燃机，发电用一般为高速和中速。按转速分为高速、中速和低速内燃机，发电用一般为高速和中速。燃烧室燃料喷嘴回热器尾气出口冷却翅片空气入口高速发电机空气压缩机气浮轴承涡轮透平u原动机原动机原动机型式和特点原动机型式和特点项目目燃气内燃机燃气内燃机中小型燃气中小型燃气轮机机微型燃气微型燃气轮机机功率功率从数百千瓦至数千千瓦从数百千瓦至数千千瓦（一般中速机的功率范（一般中速机的功率范围较高速机大，某些中速机高速机大，某些中速机可达上万
18、千瓦）可达上万千瓦）从数千千瓦至数万千瓦从数千千瓦至数万千瓦从数十千瓦至数百千瓦从数十千瓦至数百千瓦发电效率效率较高，大高，大约35%-48%（一般（一般中速机的效率高于高速机）中速机的效率高于高速机）稍低，大稍低，大约30%-43% （一般（一般轻型机效率高于重型机）型机效率高于重型机）较低，大低，大约25%-35% 环境境影响影响温度和海拔温度和海拔对功率和效率功率和效率的影响的影响较小小温度和海拔温度和海拔对功率和效率的功率和效率的影响影响较大大温度和海拔温度和海拔对功率和效率功率和效率的影响的影响较大大部分部分负荷荷特性特性部分部分负荷荷对效率的影响效率的影响较小小部分部分负荷荷对效率
19、的影响效率的影响较大大（相（相对来来说，轻型机比重型型机比重型机的影响要小）机的影响要小）部分部分负荷荷对效率的影响效率的影响较大大余余热回收回收方式方式烟气余烟气余热回收回收+机体机体热水余水余热回收回收 烟气余烟气余热回收回收烟气余烟气余热回收回收u原动机原动机原动机型式和特点原动机型式和特点项目目燃气内燃机燃气内燃机中小型燃气中小型燃气轮机机微型燃气微型燃气轮机机余余热利用利用特点特点余余热品味品味较低，烟气温度低，烟气温度较低，部分余低，部分余热为热水水余余热品味品味较高，一般烟气温高，一般烟气温度度较高（高（轻型燃机的烟气温型燃机的烟气温度相度相对较低）低）一般微型燃机多采用回一般微
20、型燃机多采用回热器，器，余余热品味品味较低，烟气温度低。低，烟气温度低。启启动特性特性启启动很快，启停很快，启停对寿命无影寿命无影响。响。启启动相相对较慢（慢（轻型机相型机相对重型机启重型机启动快），重型机启快），重型机启停停对寿命有影响，寿命有影响，轻型机启型机启停停对寿命无影响寿命无影响启启动较快快燃气燃气压力力要求要求燃气燃气压力要求力要求较低，可直接低，可直接采用市政管网采用市政管网燃气燃气压力要求高（力要求高（轻型机的型机的压力要求更高），需力要求更高），需专用管用管网或者网或者设置增置增压机机燃气燃气压力要求力要求较低，可直接低，可直接采用市政管网采用市政管网尺寸尺寸和重和重量量外
21、形尺寸大，外形尺寸大，结构笨重构笨重外形尺寸相外形尺寸相对小，小，结构构较轻便（便（轻型燃机相型燃机相对更更轻便）便）外形尺寸外形尺寸紧凑，凑，结构非常构非常轻便便u原动机原动机原动机型式和特点原动机型式和特点项目目燃气内燃机燃气内燃机中小型燃气中小型燃气轮机机微型燃气微型燃气轮机机运行运行维护结构复构复杂，运行，运行维护工作量工作量大，且消耗大，且消耗润滑油滑油结构构较简单，运行，运行维护工作工作量量较小，使用但不消耗小，使用但不消耗润滑滑油油结构构简单，运行，运行维护工作工作量小，部分机量小，部分机组可不使用可不使用润滑油滑油可靠可靠性性往复运往复运动，运，运动部件多，可部件多，可靠性靠性
22、较差差回回转运运动，运，运动部件少，可部件少，可靠性靠性较好好回回转运运动，运，运动部件少，部件少，可靠性好可靠性好振振动和噪和噪声声振振动大，噪声大大，噪声大振振动小，噪声小小，噪声小振振动小，噪声小小，噪声小氮氧氮氧化物化物排放排放较高，需要高，需要设置脱硝装置置脱硝装置较低，采用低氮燃低，采用低氮燃烧器可不器可不设脱硝装置脱硝装置较低，采用低氮燃低，采用低氮燃烧器可器可不不设脱硝装置脱硝装置适用适用条件条件适合于楼宇和适合于楼宇和较小的区域小的区域应用，特用，特别是有采暖和是有采暖和热水需水需求的用求的用户。适合于区域适合于区域应用用适合于楼宇适合于楼宇应用，用用，用户的的经济承受能力承
23、受能力较高高u原动机原动机原动机选型的考虑因素：原动机选型的考虑因素：机型的效率机型的效率机型的价格和维护成本机型的价格和维护成本机型的负荷调节能力机型的负荷调节能力机型的启停特性：快慢、对寿命的影响机型的启停特性：快慢、对寿命的影响对燃料的要求：进气压力、燃料热值和成分对燃料的要求：进气压力、燃料热值和成分技术的先进性和成熟度技术的先进性和成熟度使用业绩使用业绩环保性能环保性能u余热锅炉余热锅炉余热锅炉选型：余热锅炉选型：型式：自然循环型式：自然循环/ /强制循环，卧式强制循环，卧式/ /立式，直流炉立式，直流炉压力级数：三压、双压或单压，一般无再热压力级数：三压、双压或单压，一般无再热蒸汽
24、参数，和汽轮机或供热参数匹配蒸汽参数，和汽轮机或供热参数匹配尾部烟气余热利用尾部烟气余热利用旁路烟囱旁路烟囱补燃补燃/ /不补燃不补燃u汽轮机汽轮机汽轮机选型：汽轮机选型：型式：凝汽、抽汽、补汽、背压型式：凝汽、抽汽、补汽、背压进汽参数进汽参数：一般一般根据机组容量和排烟温度等确定，根据机组容量和排烟温度等确定，高压进汽多高压进汽多采用中压采用中压参数或次高压参数参数或次高压参数；低压补汽参数对排烟温度有影响，可优化确定；低压补汽参数对排烟温度有影响，可优化确定；由于机组容量较小、参数较低，由于机组容量较小、参数较低，一般一般不采用再热系统不采用再热系统；抽汽级数、参数，和工业热负荷和采暖热负
25、荷的匹配及优化。抽汽级数、参数，和工业热负荷和采暖热负荷的匹配及优化。u制冷机制冷机制冷机选型：制冷机选型：溴化锂吸收式制冷机组溴化锂吸收式制冷机组：用于余热利用，可以采用：用于余热利用，可以采用：蒸汽型制冷机、热水型制冷机、烟蒸汽型制冷机、热水型制冷机、烟气型冷水机组、烟气热水型冷水机组等气型冷水机组、烟气热水型冷水机组等；可分为单效机和双效机，单效机可分为单效机和双效机，单效机COPCOP约约0.70.7，一般用于余热品味，一般用于余热品味较低场合；双效机较低场合；双效机COPCOP约约1.41.4，一般用于余热品味较高场合；，一般用于余热品味较高场合；带补燃式带补燃式溴化锂吸收式制冷机组
26、溴化锂吸收式制冷机组；电制冷机，电制冷机，COPCOP约约4-54-5；直燃机，直接利用燃气燃烧制冷，直燃机，直接利用燃气燃烧制冷，COPCOP约约1.41.4。u热交换器热交换器换交热器主要有三种型式：换交热器主要有三种型式：汽水换热器汽水换热器余热锅炉产生的蒸汽余热锅炉产生的蒸汽或汽机抽汽或汽机抽汽可以通过汽水换热器制热水供可以通过汽水换热器制热水供热热用户使用用户使用；热水换热器热水换热器内燃机的缸套冷却水也可以通过热水换热器制热水供用户使用内燃机的缸套冷却水也可以通过热水换热器制热水供用户使用；烟气烟气换热器换热器烟气烟气也可以通过也可以通过烟气烟气- -热水换热器热水换热器直接直接制
27、热水供用户使用制热水供用户使用。四、天然气分布式能源典型项目四、天然气分布式能源典型项目u广州大学城分布式能源站项目广州大学城分布式能源站项目按冷、热、电三联供设计，本期考虑发电及供热，预留供冷条件；于按冷、热、电三联供设计，本期考虑发电及供热，预留供冷条件；于20102010年年5 5月投产。月投产。 机组容量机组容量 2 278 MW78 MW机组年利用小时：机组年利用小时：65006500小时小时一次能源利用率：一次能源利用率：78%78%项目总投资：项目总投资：7743577435万元，万元，48104810元元/kW/kW气价气价 2.38 2.38元元/m/m3 3上网电价上网电价
28、 0.78 0.78元元/kWh/kWh向广州大学城一期向广州大学城一期1818万平方公里区域内的万平方公里区域内的1010所大学及周围用户所大学及周围用户2020万人提供全万人提供全部生活热水、空调冷冻水和部分电力部生活热水、空调冷冻水和部分电力 。能源站系统集成及设备基本情况能源站系统集成及设备基本情况大学城区域能源站系统图大学城区域能源站系统图 u燃机燃机FT8-3 FT8-3 型燃气轮发电机组由两台燃气轮机和一台发电机组成，型燃气轮发电机组由两台燃气轮机和一台发电机组成，两台燃气轮机通过联轴器直接连接到一台双端驱动的发电机上，两台燃气轮机通过联轴器直接连接到一台双端驱动的发电机上，额定
29、出力额定出力60MW60MW。FT8FT8燃气轮机为轻型燃机，燃气轮机为轻型燃机，每台燃机由一台燃气发生器和每台燃机由一台燃气发生器和一台动力透平组成，燃机效率一台动力透平组成，燃机效率3939，产生，产生479479的烟气进入余的烟气进入余热锅炉循环利用。热锅炉循环利用。特点特点如下：如下：（1） 结构紧凑，质量轻（2） 体积小，占地面积小（3） 启停快（启动到并网约6分钟）（4） 安装周期短（5） 效率高（6） 污染排放低（7） 耗水少u锅炉锅炉与与FT8-3FT8-3双联燃气轮机匹配的双联燃气轮机匹配的锅炉，为中国船舶重工集团公司第锅炉，为中国船舶重工集团公司第七七三研究所生产的三研究所
30、生产的Q495/479-Q495/479-66.866.8（1010）- -3.823.82（0.60.6）/445/445（170170）型双压无）型双压无补燃、自支持式结构、正压运行、补燃、自支持式结构、正压运行、自然循环余热锅炉，主要用于从燃自然循环余热锅炉，主要用于从燃机排气中回收热量，产生中、低压机排气中回收热量，产生中、低压蒸汽发电，同时余热锅炉还产生低蒸汽发电，同时余热锅炉还产生低压蒸汽供给除氧器除氧。压蒸汽供给除氧器除氧。u 汽轮发电机组汽轮发电机组 能源站选用了两种型号汽轮机，均为武汉汽轮机厂生产。能源站选用了两种型号汽轮机，均为武汉汽轮机厂生产。第一种是第一种是C15-3.
31、43/0.7C15-3.43/0.7型中温、中压、单缸抽汽凝汽式汽轮机（型中温、中压、单缸抽汽凝汽式汽轮机（2 2号机），具有号机），具有一级工业调整抽汽，抽汽压力为一级工业调整抽汽，抽汽压力为0.7MPa0.7MPa，额定抽汽量为，额定抽汽量为19T/h, 19T/h, 额定功率为额定功率为15000Kw15000Kw，可工作于纯冷凝、抽汽两种工况，纯凝工况下最大功率，可工作于纯冷凝、抽汽两种工况，纯凝工况下最大功率17000 Kw17000 Kw。配套。配套QF-18-2QF-18-2发发电机。电机。第二种是第二种是N21-3.43/0.6N21-3.43/0.6型中温、中压、单缸、冲动、
32、凝汽式双压、补汽式汽轮型中温、中压、单缸、冲动、凝汽式双压、补汽式汽轮机（机（4 4号机），额定补汽压力为号机），额定补汽压力为0.6MPa0.6MPa，额定补汽量为，额定补汽量为10T/h, 10T/h, 额定功率为额定功率为19750Kw,19750Kw,纯凝工况下功率为纯凝工况下功率为18530 Kw18530 Kw，补汽量为，补汽量为20T/h20T/h时最大功率时最大功率21000 Kw21000 Kw。配套。配套QF-25-2QF-25-2发发电机。电机。u国家国家863863冷电联产示范项目冷电联产示范项目中国南方电网有限责任公司承担了中国南方电网有限责任公司承担了2007200
33、7年度国家年度国家863863计划计划“高效节能高效节能与分布式能源技术专题与分布式能源技术专题”中的目标导向类课题中的目标导向类课题“MWMW级燃气轮机分布式冷电级燃气轮机分布式冷电联供技术集成与示范研究联供技术集成与示范研究”。课题以佛山供电局季华路大院三栋大楼为依。课题以佛山供电局季华路大院三栋大楼为依托，建成一个具有代表性的高效天然气冷、电联供示范系统。托，建成一个具有代表性的高效天然气冷、电联供示范系统。示范工程位于广东省佛山市供电局季华路变电站大院。院内包括已经示范工程位于广东省佛山市供电局季华路变电站大院。院内包括已经建成的送电大厦、试验研究所和禅城区供电局新大楼。联供系统为上述
34、三建成的送电大厦、试验研究所和禅城区供电局新大楼。联供系统为上述三座办公楼提供冷、电供应。（建筑面积座办公楼提供冷、电供应。（建筑面积22604m22604m2 2）我院作为该项目的总承包单位完成该项目的建设，我院作为该项目的总承包单位完成该项目的建设，20102010年年1 1月投产；月投产；作为课题组成员之一我院负责完成了课题核心研究内容作为课题组成员之一我院负责完成了课题核心研究内容系统集成与系统集成与优化运行技术方案优化运行技术方案；20102010年年 8 8月月1010日期间，课题组完成现场优化运行试验；日期间，课题组完成现场优化运行试验；目前已提交结题报告，国家科技部已验收。目前
35、已提交结题报告，国家科技部已验收。项目总投资项目总投资4000.44000.4万元，单位造价万元，单位造价6667366673元元/kW/kW，其中：设备投资，其中：设备投资22002200万元。万元。机组容量机组容量 3 3200 kW200 kW设备年利用小时数设备年利用小时数2000 h2000 h一次能源利用率一次能源利用率75.9%75.9%气价气价3 3元元/m/m3 3 提取折旧费后，联供系统年生产成本提取折旧费后，联供系统年生产成本328328万元。万元。 回收年限约回收年限约4242年。年。燃气轮机燃气轮机+ +烟气制冷机系统（佛山烟气制冷机系统（佛山863863）u佛山佛山
36、863863系统配置系统配置3 3套美国套美国CAPSTONE 200KWCAPSTONE 200KW微型燃气轮机微型燃气轮机1 1套远大低温双效烟气制冷机，额定制冷量套远大低温双效烟气制冷机，额定制冷量949kW949kW；冷电联供冷电联供一次能源综合利用率为一次能源综合利用率为81.77%81.77%NONOX X排放排放5.28mg/m5.28mg/m3 3分布式能源系统分布式能源系统u佛山佛山863863研究亮点研究亮点 多模式集成优化运行控制技术多模式集成优化运行控制技术ABDC以冷定电模式经济最优模式能源综合利用率最优模式以电定冷模式运行成本最低为控制目标一次能源综合利用效率最高为
37、控制目标以跟踪电负荷为首要控制目标以跟踪冷负荷为首要控制目标u长沙黄花机场项目长沙黄花机场项目 长沙黄花机场项目系统配置长沙黄花机场项目系统配置序号设备名称规格型号主要参数单位数量1燃气内燃机发电机组C1160N5C发电量：1160kW发电效率：39.5台22烟气热水型余热直燃机组BZHE400制冷量：4652kW制热量：4312kW台23燃气直燃机组BZ400制冷量：4652kW制热量：5021kW台14离心式电制冷机组YKM2MRK25DBG制冷量：4571kW台25燃气热水锅炉WNSCQ8000-1.0/70/95制热量：2800kW台1分布式能源站设备分布式能源站设备夏季流程夏季流程-
38、 -长沙黄花机场长沙黄花机场燃 料供电燃气内燃发电机组离心式电制冷机组市电热泵蓄冷（二期）市电供冷供冷余热直燃机组烟气余热换热器（二期）烟气余热供生活热水供冷供冷燃 料燃料直燃机组燃料供冷缸套水余热分布式能源站设备分布式能源站设备冬季流程冬季流程- -长沙黄花机场长沙黄花机场燃 料供电燃气内燃发电机组燃气锅炉燃料热泵（二期）市电供热供热余热直燃机组烟气余热换热器（二期）烟气余热供热/生活热水供热供热燃 料燃料直燃机组燃料供热缸套水余热换热器供热u北京燃气大厦项目北京燃气大厦项目 北京燃气大厦项目系统配置北京燃气大厦项目系统配置序号设备名称规格型号主要参数单位数量1燃气内燃机发电机组G3508发
39、电量：480kW台12燃气内燃机发电机组G3512发电量：725kW台13余热吸收式冷热机组BZHE100制冷量：1163kW制热量：901kW台14余热吸收式冷热机组BZHE200制冷量：2326kW制热量：1799kW台1流程示意流程示意- -北京燃气大厦北京燃气大厦五、关注问题五、关注问题u 以区域分布式能源项目为主，楼宇分布式能源项目为辅以区域分布式能源项目为主，楼宇分布式能源项目为辅 (1)(1)我国正处在大规模的城市建设阶段，各经济发达地区为了调整经我国正处在大规模的城市建设阶段，各经济发达地区为了调整经济结构，转变增长方式，正在规划和建设一批新型工业开发区，这些工济结构，转变增长
40、方式，正在规划和建设一批新型工业开发区，这些工业开发区的经济模式有别于以传统重工业为代表的工业开发区，对能源业开发区的经济模式有别于以传统重工业为代表的工业开发区，对能源的需求是多元化的。这些工业开发区成立之初就定位于环保、节能型的的需求是多元化的。这些工业开发区成立之初就定位于环保、节能型的新型工业开发区。由于天然气分布式能源在为用户提供电、热、冷等多新型工业开发区。由于天然气分布式能源在为用户提供电、热、冷等多种能源形式的同时，还有节能、环保、高效的优点，因此这些新型工业种能源形式的同时，还有节能、环保、高效的优点，因此这些新型工业开发区对天然气分布式能源的需求较大，宜作为天然气分布式能源
41、的主开发区对天然气分布式能源的需求较大，宜作为天然气分布式能源的主要用户。要用户。 （2 2）楼宇天然气分布式能源系统在欧美日本等发达国家和地区已）楼宇天然气分布式能源系统在欧美日本等发达国家和地区已是成熟的东西，但是在我国推广应用还有一定的困难。主要原因是由是成熟的东西，但是在我国推广应用还有一定的困难。主要原因是由于所发的电不能上网，单个楼宇系统冷、热、电的负荷平衡有很大的于所发的电不能上网，单个楼宇系统冷、热、电的负荷平衡有很大的困难；另外，由于不能上网，缺少了电力这部分主要收益，项目的经困难；另外，由于不能上网，缺少了电力这部分主要收益，项目的经济性就不能得到保证。目前，我国在北京、上
42、海等中心城市建成的若济性就不能得到保证。目前，我国在北京、上海等中心城市建成的若干个楼宇天然气分布式能源系统普遍存在经济性较差的问题，影响了干个楼宇天然气分布式能源系统普遍存在经济性较差的问题，影响了投资者的积极性。而区域天然气分布式能源系统（如广州大学城分布投资者的积极性。而区域天然气分布式能源系统（如广州大学城分布式能源系统）是作为区域能源站向区域（至少式能源系统）是作为区域能源站向区域（至少1010平方公里）内的工业平方公里）内的工业和民用用户提供电、热、冷。所发的电通过和民用用户提供电、热、冷。所发的电通过110KV110KV或或220KV220KV变电站上网变电站上网（电网公司易接受
43、），热和冷提供给区域用户，项目的经济性得到很（电网公司易接受），热和冷提供给区域用户，项目的经济性得到很大的提高。大的提高。 （3 3）在当前情况下，电网公司更易接受区域天然气分布式能源系统，）在当前情况下，电网公司更易接受区域天然气分布式能源系统，因为：因为：1 1）新型工业开发区大都位于城市近郊，易于规划（包括土地、变电）新型工业开发区大都位于城市近郊，易于规划（包括土地、变电设施和出线走廊）；设施和出线走廊）；2 2）天然气分布式能源系统装机规模适中（）天然气分布式能源系统装机规模适中（50MW50MW200MW200MW），电网公），电网公司可以将其作为夏季平衡尖峰负荷的调节手段，还可
44、以作为特殊情况下司可以将其作为夏季平衡尖峰负荷的调节手段，还可以作为特殊情况下的城市安保电源，一旦大电网解裂，可以保证城市的基本功能。的城市安保电源，一旦大电网解裂，可以保证城市的基本功能。u 分布式能源的设计关键分布式能源的设计关键 技术关键：选址和负荷预测技术关键：选址和负荷预测+ +装机方案和整体优化装机方案和整体优化目标：扬长避短。目标：扬长避短。 扬长：扬长： 选取合适的站点，利于热电联供和能源梯级利用，发挥节能优势；选取合适的站点，利于热电联供和能源梯级利用，发挥节能优势； 优化装机容量和方案，与负荷需求（冷、热、汽、电）相匹配，优化装机容量和方案，与负荷需求（冷、热、汽、电）相匹
45、配，提高能效；提高能效； 整体优化：温度对口、梯级利用，达到从一次能源到终端消费的整体优化：温度对口、梯级利用，达到从一次能源到终端消费的整体最高能效；整体最高能效； 避短：避短： 选取合适的站点和合理的装机容量选取合适的站点和合理的装机容量 避免容量过大，以提高机组利用率避免容量过大，以提高机组利用率 避免容量过小，导致单位投资过高，经济性差。避免容量过小，导致单位投资过高，经济性差。u 促进分布式能源发展的核心应该是掌握核心技术和提高装备自主率促进分布式能源发展的核心应该是掌握核心技术和提高装备自主率 燃气轮机、余热锅炉、余热吸收式空调机组是分布式能源设备的关燃气轮机、余热锅炉、余热吸收式
46、空调机组是分布式能源设备的关键设备，其中大型燃气轮机、余热锅炉目前已经能够基本国产化，而中键设备，其中大型燃气轮机、余热锅炉目前已经能够基本国产化，而中小型及微型燃机仍依赖进口，未来在进口替代方面国内厂商具有发展的小型及微型燃机仍依赖进口，未来在进口替代方面国内厂商具有发展的空间广阔，而国产化率的提高为国内设备市场应用则提供了保障。空间广阔，而国产化率的提高为国内设备市场应用则提供了保障。u 发展以区域为单位的分布式智慧能源系统发展以区域为单位的分布式智慧能源系统 现状：能源站与配电网分割；现状：能源站与配电网分割； 发展方向：以区域为单位，实现发展方向：以区域为单位，实现从一次能源到终端消费
47、整体最高能从一次能源到终端消费整体最高能效的分布式智慧能源系统。效的分布式智慧能源系统。 通过以分布式能源热电冷三联供系统为基础，以可再生能通过以分布式能源热电冷三联供系统为基础，以可再生能源为辅助，以智能调度为核心的能源供应系统，统筹解决启动区内电、源为辅助，以智能调度为核心的能源供应系统，统筹解决启动区内电、热、冷等能源需求，同时解决生活污水、废水、垃圾等废弃物处理并循热、冷等能源需求，同时解决生活污水、废水、垃圾等废弃物处理并循环再利用，辅以中水循环再利用、植物吸碳等多种节能减排手段，打造环再利用，辅以中水循环再利用、植物吸碳等多种节能减排手段，打造低碳城启动区绿色、低碳、节能、智能的能源体系。低碳城启动区绿色、低碳、节能、智能的能源体系。谢谢！
