冷熱電三聯(lián)供簡(jiǎn)介及其優(yōu)化措施

1、冷熱電三聯(lián)供簡(jiǎn)介及其優(yōu)化措施1、 冷熱電三聯(lián)供的概念分布式能源系統(tǒng)（Distributed Energy System)是指將冷熱電系統(tǒng)以小規(guī)模。 小容量（幾千瓦至50MW、模塊化、分散式的方式布置在用戶附近，可獨(dú)立的輸出冷、熱、電能的系統(tǒng)，減少了能源輸送系統(tǒng)的投資和能量損失。分布式能源的先進(jìn)技術(shù)包括太陽能利用、風(fēng)能利用、燃料電池和燃?xì)饫錈犭娙?lián)供等多種形式。冷熱電三聯(lián)供，即CCHP (Combined Cooling, Heating and Power) 是指以天然氣為主要燃料帶動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)或內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)等燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備運(yùn)行，產(chǎn)生的電力用于滿足用戶的電力需求，系統(tǒng)所排出的廢熱通過余熱回收利用設(shè)

2、備（余熱鍋爐或者余熱直燃機(jī)等）向用戶進(jìn)行供熱、供冷經(jīng)過對(duì)能源的梯級(jí)利用使能源的利用效率從常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)的40%左右提高到80%左右，能源梯級(jí)利用效率達(dá)到60%80%,大量節(jié)約一次能源。因此說，燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)是分布式能源的先進(jìn)技術(shù)之一，也是最具實(shí)用性和發(fā)展活力的系統(tǒng)。典型的燃?xì)饫錈犭娙?lián)產(chǎn)系統(tǒng)一般包括動(dòng)力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)、余熱回收裝置、制冷或供熱系統(tǒng)等組成部分，主要用到的發(fā)電設(shè)備有小型和微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、 燃料電池等；空調(diào)設(shè)備有余熱鍋爐、余熱吸收式制冷機(jī)以及以蒸汽為動(dòng)力的壓縮式制冷機(jī)等。針對(duì)不同的用戶需求，冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以有多種多樣的組織方式，方案的可選擇范圍較大。2、 冷熱電三聯(lián)供的

3、優(yōu)點(diǎn)1 提高能源綜合利用率傳統(tǒng)火電的綜合能源利用效率低，燃?xì)饫錈犭娙?lián)供供能系統(tǒng)的綜合能源利用效率可達(dá)到60%-80%.燃?xì)忮仩t直接供熱的效率雖然能達(dá)到90%,但是它的最終產(chǎn)出能量形式為低品位的熱能，而燃?xì)饫錈犭娙?lián)供供能系統(tǒng)中有45%左右的高品位電能產(chǎn)出.因此燃?xì)饫錈犭娙?lián)供供能系統(tǒng)的能源綜合利用效率比傳統(tǒng)的大電網(wǎng)供電和燃?xì)忮仩t直接供熱的傳統(tǒng)供能方式有大幅度提高。2 電力燃?xì)庀碾p重削峰填谷、改善城市能源結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)中，夏季大量電空調(diào)的使用和冬季大量燃?xì)忮仩t采暖的使用造成了夏季用電量遠(yuǎn)高于冬季、冬季用氣量遠(yuǎn)高于夏季的情況，這種不合理的能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了相關(guān)市政設(shè)施的低投資效率，造成了資源

4、浪費(fèi)。而對(duì)燃?xì)饫錈犭娙?lián)供供能系統(tǒng)來說， 一方面分布式發(fā)電系統(tǒng)和吸收式空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用可降低夏季大電網(wǎng)的最大負(fù)荷，另一方面全年的連續(xù)運(yùn)行使得冬夏燃?xì)庥昧枯^為均衡，因此發(fā)展燃?xì)饫錈犭娙?lián)供供能系統(tǒng)是改善區(qū)域能源結(jié)構(gòu)的最佳途徑之一。3 提高供能安全性大電網(wǎng)供電安全性問題近年來一直得到關(guān)注，與大電網(wǎng)互為補(bǔ)充和支播的區(qū)域分布式供能系統(tǒng)可以靈活分布，就近建設(shè)。對(duì)用戶來說，在提高能源利用率的同時(shí).相當(dāng)于在常規(guī)的供能形式之外為用戶增加了一路供電供冷和供熱的途徑， 提高了用戶用能的安全性。4 顯著的環(huán)保效應(yīng)燃?xì)饫錈犭娙?lián)供供能系統(tǒng)采用清潔燃料天然氣作為一次能源，為淸潔產(chǎn)能系統(tǒng)， 其系統(tǒng)排放指標(biāo)均達(dá)到相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)

5、，與傳統(tǒng)熱電分供方式相比，由于節(jié)省了大量火力發(fā)電所消耗的標(biāo)煤，C02減排效果明顯.具有顯著的環(huán)保效益。5 較好的經(jīng)濟(jì)性 燃?xì)饫錈犭娙?lián)供供能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)供冷供熱的同時(shí)還能產(chǎn)生高品位的電能.其能源產(chǎn)品的多樣性和較高的能源利用效率使得分布式供能系統(tǒng)對(duì)于燃?xì)?、電力價(jià)格的波動(dòng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，相對(duì)于傳統(tǒng)供能系統(tǒng)可節(jié)省一定的年能源消耗費(fèi)用。三、優(yōu)化冷熱電聯(lián)供的主要措施在規(guī)劃、設(shè)計(jì)冷熱電三聯(lián)供時(shí)，如何采取措施優(yōu)化“聯(lián)供”系統(tǒng)和設(shè)備匹配?真正做到節(jié)約能源、改善環(huán)境和得到顯著的經(jīng)濟(jì)效益，根據(jù)“三聯(lián)供”的特點(diǎn)。其主要措施如下所述。1 按原則設(shè)計(jì)冷熱電三聯(lián)供的規(guī)劃、設(shè)計(jì)的原則應(yīng)該是：夏季有一定的冷負(fù)荷、冬季有一定的熱

6、負(fù)荷，燃機(jī)的發(fā)電能力以冷(熱)定電、不足電力由電網(wǎng)供應(yīng)；所需冷量由燃機(jī)的余熱利用溴化鋰制冷機(jī)制冷，不足冷量由電制冷補(bǔ)充；所需熱量由燃機(jī)的余熱供應(yīng)，不足熱量可由熱泵或燃?xì)忮仩t補(bǔ)充。“三聯(lián)供”系統(tǒng)按此進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，就是為了使其在全年各季度的實(shí)際運(yùn)行過程中，燃?xì)馔ㄟ^燃機(jī)發(fā)電、余熱回收利用，充分做到梯級(jí)利用，盡力做到不要發(fā)生發(fā)電量過剩或余熱量過剩的情況，確保燃機(jī)和相關(guān)設(shè)備的全年高負(fù)荷率和能源利用率，從而獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。在規(guī)劃設(shè)計(jì)中，不應(yīng)按規(guī)劃區(qū)域或建筑群的大部分電力負(fù)荷甚至以電力負(fù)荷確定燃機(jī)的發(fā)電能力，如果這樣作將使燃機(jī)的負(fù)荷率降低，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)因負(fù)荷很低不能運(yùn)轉(zhuǎn)；另外，根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，當(dāng)燃機(jī)的

7、余熱量用于制冷或供熱不足時(shí)，不宜采用補(bǔ)燃方式增加制冷量或供熱量，應(yīng)該在夏季采用電制冷補(bǔ)充、調(diào)節(jié)冷耗量；冬季可采用燃?xì)忮仩t獲得蒸汽或熱水補(bǔ)充、調(diào)節(jié)供熱量，若條件合適冬季可采用熱泵獲得部分或全部補(bǔ)充供熱量，這樣既節(jié)能又可降低成本，并可使燃機(jī)能源系統(tǒng)具有一定的電力負(fù)荷。2 實(shí)事求是地計(jì)算供冷、供熱負(fù)荷，認(rèn)真分析冷、熱負(fù)荷的變化情況通常在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，各類建筑的冷、熱負(fù)荷都是按標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范規(guī)定的室外氣象條件和各個(gè)功能區(qū)的技術(shù)要求分別計(jì)算各建筑物或功能區(qū)的冷、熱耗量，然后疊加為某一建筑群的計(jì)算冷、熱負(fù)荷，有時(shí)為了“可靠”地供冷、供熱。還要附加一定的“富裕量”。乘以大于10的附加系數(shù)。而標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范規(guī)定的室

8、外氣象條件并不是實(shí)際運(yùn)行的供冷期、供熱期的每日、每月的溫度、濕度；并且各類建筑的不同功能區(qū)的實(shí)際使用情況也在不斷變化，比如設(shè)備數(shù)量、發(fā)熱量、人員數(shù)量都在變化。因此，根據(jù)調(diào)查目前各類建筑群裝設(shè)的供冷機(jī)組、供熱機(jī)組的能力普遍偏大，有的制冷設(shè)備安裝20余年，運(yùn)行負(fù)荷均在60以下。為此，在進(jìn)行冷熱電聯(lián)產(chǎn)的燃機(jī)能源系統(tǒng)的冷、熱負(fù)荷計(jì)算時(shí)應(yīng)該做到：1 認(rèn)真地、實(shí)事求是地繪制負(fù)荷曲線：負(fù)荷曲線包括建筑群的每天的冷負(fù)荷曲線、熱負(fù)荷曲線和供冷期冷負(fù)荷虛線、供熱期熱負(fù)荷曲線。繪制這些曲線時(shí)，既要考慮室外氣象參數(shù)變化，更要認(rèn)真、仔細(xì)地分析各建筑物、各功能區(qū)的使用情況的變化；如果可能，最好應(yīng)該繪制供冷期、供熱期以取大

9、負(fù)荷日和最小負(fù)荷日的冷(熱)負(fù)荷曲線。2 建筑群冷(熱)負(fù)荷的同時(shí)使用系數(shù)：目前工程設(shè)計(jì)中一般都沒有計(jì)算整個(gè)建筑群或一個(gè)大型建筑物內(nèi)各功能區(qū)的冷(熱)負(fù)荷的同時(shí)使用系數(shù)，實(shí)際上各類建筑群或大型建筑物內(nèi)各功能區(qū)因其功能的不同，使用時(shí)間的不同等因素。各建筑物、各功能區(qū)按規(guī)范要求計(jì)算的冷(熱)負(fù)荷不可能在同一時(shí)間都處于使用狀態(tài)，必然存在有一個(gè)適宜的同時(shí)使用系數(shù)。這個(gè)同時(shí)使用系數(shù)應(yīng)該是多少?一般的說，應(yīng)該根據(jù)具體工程項(xiàng)目的各建筑物、功能區(qū)的實(shí)際情況作出估計(jì)。3 合理進(jìn)行冷熱電三聯(lián)供燃機(jī)能源系統(tǒng)中供冷供熱設(shè)備的選擇、匹配為確保冷熱電三聯(lián)供燃機(jī)能源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，提高一次銹探利用效率至關(guān)重要。要保持冷熱電三聯(lián)供燃機(jī)能源系統(tǒng)在全年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件是：一次能源利用率在80以上，燃機(jī)發(fā)電的負(fù)荷率應(yīng)在70以上，并且夏季、冬季均應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)。在具體工程項(xiàng)目中要達(dá)到上述要求，必須做到合理的供冷、供熱設(shè)備選型及其能力的匹配