庄闲和游戏-冷热电三联供是天然气利用的新方向pdf

更新时间：2026-04-25

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　　免费在线年中国国际能源战略发展与投资峰会冷热电三联供是天然气利用的新方向国家发改委能源研究所周凤．起前言燃气冷热电三联供 CCHP，以下简称三联供属于分布式能源，是传统热电联产的一种进化和发展。’ 它以机组更加小型化、分散化的形式布置在用户附近，同时向用户输出冷、热、电能。它从二十世纪八十年代开始发展，到现在已经成为一种技术成熟的能源供应方式．据美国对商用楼宇终端能源的消费统计，采暖用能占22S，热水供应占7*A，制冷空调用能占18％。普通热电联产只能解决建筑29％的用能及提供电力供应，而冷热电三联供可以提供47％的用能及电力．冷热电三联供被视为21世纪最具经济潜力的组合方式。能源供应和环保问题已经成为制约中国经济发展的主要瓶颈。国家为此将实行“建设资源节约型社会、环境友好型社会，循环经’济’’的可持续发展战略。天然气作为一种清洁、高效的能源，是中国政府推动能源优质化的重点领域。西气东输工程的竣工标志着中国天然气时代的开始，为三联供提供了资源基础。 1．三联供概念燃气冷热电三联供，即CCHP Combined and Cooling，Heating Power ，是指以天然气为主要燃料带动燃气轮机或内燃机发电机等燃气发电设备运行，产生的电力满足用户的电力需求，系统排出的废热通过余热回收利用设备余热锅炉或者余热直燃机等向用户供热、供冷。经过能源的梯级利用使能源利用效率从常规发电系统的40％左右提高到80％左右，大量节省了一次能源。能源梯级利用示意如图1—1所示。中国能源研究会 65 北京慧仁中天经济技术发展有限责仁公司 2006年中国国际能源战略发展与投资峰会．eom．cn 燃料高温段电能驱动热泵中温段驱动吸收式制冷机除湿低温段生活热水 -l 能量的梯级利用图环境温度排放燃气冷热电三联供是分布式能源的先进技术之一．分布式能源是相对于传统的集中供电方式而言，是指将冷热电系统以小规模、小容量几千瓦至50MW 、模块化、分散式的方式布置在用户附近，可独立地输出冷、热、电能 Cooling，Heating，＆Power 的系统．分布式能源的先进技术包括太阳能利用、风能利用、燃料电池和燃气冷热电三联供等多种形式。· 其中燃气冷热电三联供因其技术成熟、建设简单、投资相对较低和经济上有竞争力，已经在国际上得到了迅速地推广 2．燃气冷热电三联供系统分类按照供应范围三联供可以分为区域型 DCHP 和楼字型 BCHP 两种。 2．1区域型系统主要是针对各种_v-Z、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，还要考虑冷热电供应的外网设备。 2．2楼宇型系统是针对具有特定功能的建筑物，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，不需考虑外网建设 2．3三联供系统设备中国能源研究会北京惹仁中天经济技术发展有限责仁公司 2006年中国国际能源战略发展与投资峰会 www．bjhrzt．eom．CB 燃气冷热电三联供系统所采用的发电设备主要有燃气轮机、燃气内燃机和燃气微燃机等，所采用的余热利用设备主要有余热锅炉以及蒸汽型吸收制冷机、热水型吸收制冷机和烟气型吸收式制冷机等．根据所选用的发电设备和余热利用设备可以得到不同的系统组织形式． 3．燃气冷热电三联供系统特点3．1能源综合利用率较高由于冷能、热能随传输距离的增大，损耗加大；在目前技术水平下集中供电方式发电效率虽然最高可以达到40％-50％，但是由于距离终端用户过远，其余50％一60％的能量很难充分利用。而冷热电三联供由于建设在用户附近，不但可以获得40％左右的发电效率，还能将中温废热回收利用供冷、供热，其综合能源利用率可达80％以上．另外，与传统长距离输电相比，它还能减少6-7％的线损从能量品质的角度看，燃气锅炉的热效率虽然也能达到90％，但是它的最终产出能量形式为低品位的热能，而三联供系统中将有35％左右的高品位电能产出．电能的作功能力是相同数量热能的2倍以上，所以三联供系统的综合能源利用效率比燃气锅炉直接燃烧天然气供热高得多 3．2对燃气和电力有双重削峰填谷作用我国大部分地区冬季需要采暖，夏季需要制冷．大量的空调用电使得夏季电负荷远远超过冬季，一方面给电网带来巨大的压力，另一方面造成冬季发电设施大量闲置，发电设备和输配设施利用率降低。北京为例，2002年夏季峰值用电负荷达824万千瓦，而冬季峰值只有580万千瓦。夏季峰值是冬季峰值的1．4倍，并且负荷差逐年加大。燃气使用的高峰则出现在冬季。以北京为例，目前5o％以上的天然气消费量用于冬季采暖，而夏季天然气最大日使用量仅为冬季约1／9，造成夏季天然气管网的利用率极低，还需要设法储存。采用燃气三联供系统，夏季燃烧天然气制冷，增加夏季的燃气使用量，减少夏季电空调的电负荷，同时系统的自发电也可以降低大电网的供电压力。 3．3具有良好的经济性三联供系统和燃气锅炉供热方式每消耗1立方米天然气所能得到的经济效益如表1—1所示。中国能源研究会 67 北京蕙仁中天经济技术发展有限责仁公司 2006年中国国际能源战略发展与投资峰会 www．bjhrzILcom．cn 表1-I1立方米天然气供热经济性比较方案p 蒸汽偷一鼢供热量，供息量一 j !!三．出y 元Z嫂蜘元／姻蜘二 kW如 s191j[! ；一刃≯ 燃气锅炉．， 0．231— 0．95— 8．778。 0 2．026P 硷热曳三联 3．932— 2。906． 3．669口供．，注：蒸汽价格按照150元／蒸吨 0．8MPa 折算，电价为北京商业类电tire-段和平段电价的平均值。根据美国的调查数据，采用冷热电三联供系统分布式能源，写字楼类建筑可减少运营成本12％，商场类建筑可减少运营成本11％，医院类建筑可减少运营成本21％，体育场馆类建筑可减少运营成本32％，酒店类建筑可减少运营成本23％美国不同类型建筑采用分布式供能系统运行城本比较见图卜6。图卜6美国不同类型建筑采用分布式供能系统运行城本比较中国能源研究会北京惹仁中天经济技术发展有限责仁公司 2006年中国国际能源战略发展与投资峰会 3．4具有良好的环保效益天然气是清洁能源，燃气发电机均采用先进的燃烧技术，燃气三联供系统的排放指标均能达到相关的环保标准．根据相关研究，与煤电相比，天然气发电的环境价值为8．964分／kwh。考虑了环境价值后，三联供系统将具有更好的经济性。天然气发电的环境价值见表1-2 3．4具有良好的环保效益表1-2天然气发电的环境价值顼且一 S02一N02．， C02一CO， TSP。掇蓬。会诸# 蕊境输． 5．1．， 2．m O．9 O．01— O．31一 0．6。 0．1— 8．良值一 32— 5m 8一 3．，仉 2凡 4孓 64一．．．．．旌 J『l 、^m 一根据美国的调查数据，采用冷热电三联供系统分布式能源，写字楼类建筑可减少温室气体排放22．7％，商场类建筑可减少温室气体排放34．4％，医院类建筑可减少温室气体排放61．4％，体育场馆类建筑可减少温室气体排放22．7％，酒店类建筑可减少温室气体排放34．3％。美国不同类型建筑采用分布式供能系统温室气体减排图见图1-7。图1．7美国不同类型建筑采用分布式供能系统温室气体减排图中国能源研究会 69 北京慧仁中天经济技术发展有限责仁公司 2006年中国国际能源战略发展与投资峰会 wwW．bjhrzt．com．cn 3．5增强建筑物能源供应的安全性冷热电三联供系统安装、运行相对比较简单、便捷，可以大幅度提高建筑物用能的电力供应安全性．尤其对于学校、医院等本来就需要备用电源，采用三联供可以兼做备用电源．随着我国能源形势日益严峻，电力供应的安全性已经凸现，美国、日本、英国等国相继出现的“大面积停电”造成的严重负面影响已经给我们敲响了警钟．4．燃气冷热电三联供的发展4．1分布式供能的发展观念：在能源供应的历史上，随着生产的进步、集中供电方式缺陷的逐渐突出和分布式供电技术的不断成熟，电力供应的发展经历了从分布式供电到集中式供电，Y,-回N分布式供电方式的演变．现在的分布式供能已经不是最初意义上的小火电、小油机等简单的分布式发电，而是建立在信息化、天然气管网化、供电系统网络化和能源供应多元化的基础之上，其技术水平高，能源利用充分，环境友好、能源供应安全。随着科技的进步，人们对能源的利用已经从规模决定经济的理念逐步向经济决定规模理

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