燃氣冷熱電聯(lián)供分布式能源系統(tǒng)在我國推廣應用的再思考講解

1、www.cigee-推動分布式能源發(fā)展 促進儲能產(chǎn)業(yè)化應用燃氣冷熱電聯(lián)供分布式能源系統(tǒng)在我國推廣應用的再思考袁柏燕、陳霖新（中國電子工程設(shè)計院）摘 要 燃氣冷熱電聯(lián)供分布式能源系統(tǒng)，在國外已經(jīng)取得長足發(fā)展，國內(nèi)也已起步，并取得了一些經(jīng)驗。本文簡要介紹了當前國內(nèi)外DES/CCHP系統(tǒng)應用中的十種類型不同系統(tǒng)設(shè)備配置方式，還簡介了國內(nèi)外實際運行的工程案例，并對燃氣冷熱電聯(lián)供分布式能源系統(tǒng)在國內(nèi)推廣應用和示范方面提出了相關(guān)建議。關(guān)鍵詞 燃氣 冷熱電聯(lián)供 分布式能源系統(tǒng) 推廣應用燃氣冷熱電聯(lián)供分布式能源系統(tǒng)（Distributed Energy System/ Combined Cooling Hea

2、ting and Power，簡稱DES/CCHP），是以燃氣（天然氣）為燃料通過燃機（燃氣輪機或內(nèi)燃機）獲得高品位能量電力，排出的高溫廢氣（煙氣）經(jīng)余熱回收裝置（余熱鍋爐或余熱吸收式冷熱水機）獲得蒸汽、熱水或冷水，向終端用戶供熱、供冷。它是從一次能源（天然氣）轉(zhuǎn)換到終端用戶應用的全過程的科學用能系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)“分配得當、各得所需、溫度對口、梯級利用”的科學用能思想，提高一次能源利用率；針對各類終端用戶的冷熱電負荷的變化、使用情況，進行認真統(tǒng)計、分析，采用優(yōu)化集成各種燃氣發(fā)電技術(shù)、各種類型制冷和蓄冷技術(shù)、熱泵應用、蓄熱技術(shù)以及可再生能源應用技術(shù)等，達到能效高、低碳減排、經(jīng)濟效益好的DES/CC

3、HP能源供應方案。據(jù)資料預測，由于一次能源利用率可達到80%甚至90%，為2020年實現(xiàn)新能源發(fā)展規(guī)劃的要求，我國DES/CCHP的裝機容量可達5000萬kw，就能降低一年碳排放達數(shù)億噸，為節(jié)能減排做貢獻。1應用中的DES/CCHP的各種形式燃氣冷熱電聯(lián)供分布式能源站一般是分散地建設(shè)在終端用戶或其鄰近處，以適應各種類型的終端用戶對冷、熱、電的供應需求、變化負荷；可以做到燃氣發(fā)電裝置余熱的充分利用、發(fā)電能力得到充分發(fā)揮，并因運行管理的靈活性與智能電網(wǎng)或微電網(wǎng)的緊密配合，對城市電網(wǎng)的調(diào)峰做貢獻；由于設(shè)置在終端用戶或其鄰近處，可以減少冷、熱、電輸送過程的損耗，只要在DES/CCHP能源站的規(guī)劃設(shè)計中

4、認真做到系統(tǒng)和設(shè)備的優(yōu)化配置，既可獲得明顯的節(jié)能減排，又能得到較好的經(jīng)濟效益。鑒于我國改革開放以來各地區(qū)各種類型的城市經(jīng)濟發(fā)展的實際情況，結(jié)合DES/CCHP的特點和充分發(fā)揮其優(yōu)越性，在推廣應用中的DES/CCHP按供冷、供熱范圍和建設(shè)規(guī)模，DES/CCHP的形式有區(qū)域的建筑群用區(qū)域型（DCCHP）和樓宇型（BCCHP），區(qū)域型冷熱電聯(lián)供能源站主要是建設(shè)在有供冷、供熱需求的工業(yè)企業(yè)、高科技產(chǎn)業(yè)、商業(yè)等公共建筑群等較大范圍的群體建筑中或鄰近處，一般采用規(guī)模較大的輕型或重型燃氣輪機發(fā)電機組和余熱利用設(shè)施以及一定供冷能力的制冷設(shè)備，并應與193第二屆中國分布式能源及儲能技術(shù)國際論壇The 2nd C

5、hina International Forum on Distributed Energy Sources & Energy Storage Technologywww.cigee-正在推廣應用的智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)結(jié)合，對所在區(qū)域的工業(yè)企業(yè)、公共建筑、科研機構(gòu)、學校、醫(yī)院等供冷、供熱和供應部分電力，冷、熱供應由能源站統(tǒng)一管理調(diào)度控制；電力供應由微電網(wǎng)或智能電網(wǎng)統(tǒng)一管理調(diào)度控制，協(xié)商確定電價。樓宇型冷熱電聯(lián)供能源站是在有供冷、供熱需求的一幢建筑物內(nèi)或具有若干幢建筑物的一個單位或“院落”中建設(shè)，設(shè)置容量較小的燃氣輪機或內(nèi)燃機或微燃機和余熱利用設(shè)施等，直接對所在建筑物或建筑群供冷、供熱和供應

6、部分電力，通常采取與城市電力網(wǎng)并網(wǎng)不售電的連接方式。由于DES/CCHP的規(guī)模不同、終端用戶的冷熱電負荷變化和使用要求不同以及所在地的條件不同，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟分析可以采取各種不同方式或設(shè)備配置方式，主要的有：（1）燃氣輪機發(fā)電裝置+余熱鍋爐+抽凝式汽輪機發(fā)電裝置+煙氣/熱水換熱器+蒸汽吸收式制冷機+減溫減壓裝置等，其系統(tǒng)示意見圖1.這種基本流程主要適用于較大規(guī)模的區(qū)域型冷熱電聯(lián)供能源站，一般采用輕型或重型燃氣輪機發(fā)電裝置，發(fā)電能力可在50MW500MW范圍，建設(shè)在有較大供熱、供冷負荷的各種類型的“園區(qū)”或集中的商務區(qū)（CBD），為了適應冷、熱負荷的變化情況配置了抽凝式汽輪機組和減溫減壓裝置。由于

7、規(guī)模較大通常能源站應外供1MPa左右的蒸汽或150以上的高溫熱水，在“園區(qū)”內(nèi)需冷、熱負荷的終端用戶或鄰近處設(shè)供冷站或供熱站，以較好地滿足終端用戶的冷、熱需求，但這些供冷站、供熱站應由DES/CCHP能源站統(tǒng)一進行管理、調(diào)度，以期實現(xiàn)優(yōu)良的一次能源利用效率。我國南方、北方地區(qū)的氣象條件不同，供冷、供熱時間、負荷及變化也不相同，在南方建設(shè)的DES/CCHP能源站因供熱負荷較小，為此在能源站內(nèi)尚需設(shè)置熱水型吸收式制冷機，采用150左右的熱水進行制冷。對能源站外供應1MPa 蒸汽、120150熱水、5左右冷水和電力。圖1. DES/CCHP（一）燃氣輪機發(fā)電裝置，余熱鍋爐，汽輪機發(fā)電裝置，蒸汽吸收式

8、制冷，電制冷，煙氣/熱水換熱器，水/水換熱器，水處理系統(tǒng)，減溫減壓裝置，凝冷器194www.cigee-推動分布式能源發(fā)展 促進儲能產(chǎn)業(yè)化應用式制冷機+熱水型吸收式制冷機+蒸汽/熱水換熱器+電制冷機等，其系統(tǒng)示意見圖2.這種基本流程主要適用于中小型DES/CCHP能源站，發(fā)電能力可在10MW100MW范圍，建設(shè)在較小規(guī)模的“園區(qū)”或在“園區(qū)”內(nèi)設(shè)多個分散能源站或一些公共建筑集中的建筑群；為了適應終端用戶的冷熱負荷變化，設(shè)置了多種制冷方式和換熱裝置。DES/CCHP能源站對外供應熱水、冷水和電力。式制冷， 圖2. DES/CCHP（二）燃氣輪機發(fā)電裝置，余熱鍋爐，背壓式汽輪發(fā)電裝置，蒸汽吸收式制

9、冷，熱水吸收電制冷機，煙氣/熱水換熱裝置，水/水換熱器，水處理系統(tǒng)，汽/水換熱器，11減溫減壓裝置（3）燃氣輪機發(fā)電裝置+高壓余熱鍋爐+背壓式汽輪發(fā)電裝置+低壓余熱鍋爐+蒸汽型吸收式制冷機+電制冷機+蓄冷裝置+蓄熱裝置+換熱裝置等，其流程示意圖見圖3.燃氣輪機的高溫煙氣首先在高壓余熱鍋爐制取過熱蒸汽，該蒸汽經(jīng)汽輪發(fā)電機（背壓式）生產(chǎn)電力和排出背壓蒸汽，其背壓蒸汽與低壓余熱鍋爐制取的低壓蒸汽都經(jīng)蒸汽集氣罐后，送至蓄熱裝置或換熱裝置。由換熱裝置制取熱水供應用戶。利用蓄熱裝置調(diào)節(jié)用戶熱負荷變化時的供熱量。夏季余熱制冷量不能滿足用戶需冷量時，應設(shè)電制冷機增加制冷量，滿足用戶所需冷量。若冬季供熱量需求較

10、大時，可根據(jù)具體條件配置熱泵系統(tǒng)供熱，滿足用戶對熱量的需求。這種流程適用于25MW以下的中小型DES/CCHP能源站。195第二屆中國分布式能源及儲能技術(shù)國際論壇The 2ndChina International Forum on Distributed Energy Sources & Energy Storage Technologywww.cigee- 圖3. DES/CCHP（三）（4）燃氣輪機發(fā)電裝置+補燃型吸收式冷暖機+電制冷機（熱泵型）+煙氣/熱水換熱器+蓄熱裝置，其流程示意圖見圖4.一定壓力的燃氣與經(jīng)壓氣機壓縮的空氣在燃燒室燃燒后驅(qū)動透平機發(fā)電和排出400650的高溫

11、煙氣，補燃型吸收式冷暖機夏季只利用高溫煙氣制冷，若制冷量不能滿足用戶需冷量時，以電制冷機補充不足冷量；吸收式冷暖機冬季利用高溫煙氣制熱，若制熱量不能滿足用戶所需熱量時，采用補燃增加冷暖機供熱量；還可根據(jù)項目的實際條件采用熱泵系統(tǒng)增加供熱量。由于吸收式冷暖機排出的煙氣溫度為150180，為利用煙氣顯熱和冷凝熱配置煙氣/熱水換熱器，夏季供應生活熱水等，冬季增加供熱量。流程還設(shè)置了蓄熱器用于各類高峰期的熱量調(diào)節(jié)。圖4. DES/CCHP（四）（5）燃氣輪機發(fā)電裝置+余熱鍋爐+蒸汽型吸收式制冷機+電制冷機（熱泵）+換熱裝置+燃氣鍋爐，其流程示意圖見圖5.燃氣輪發(fā)電裝置排出的高溫煙氣經(jīng)余熱鍋爐生產(chǎn)一定壓

12、力的飽和蒸汽，夏季將蒸汽送入蒸汽型吸收制冷機制冷供用戶所需冷量，不足冷量由電制冷機補充；冬季將蒸汽送至汽水換熱裝置得到規(guī)定溫度的熱水供應用戶供熱，不足熱量可由熱泵系統(tǒng)和燃氣鍋爐補充供熱。上述三種不同的DES/CCHP能源站的適用范圍基本相似，均可適用于小型燃氣輪機發(fā)電裝置的DES/CCHP能源站，但應根據(jù)具體工程項目的終端用戶的冷、熱負荷及其不同時段的變化情196www.cigee-推動分布式能源發(fā)展 促進儲能產(chǎn)業(yè)化應用況和當?shù)氐臈l件（包括氣象條件、可能獲得的熱泵系統(tǒng)的熱源、占地狀況、地質(zhì)條件等），經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，進行設(shè)備配置和系統(tǒng)集成優(yōu)化后合理選擇，達到一次能源利用率高、節(jié)能減排的優(yōu)選方案

13、。圖5. DES/CCHP（五）（6）燃氣內(nèi)燃機發(fā)電裝置+余熱鍋爐+蒸汽型吸收式制冷機+電制冷機+煙氣/水換熱器+汽/水換熱裝置+水/水換熱裝置+蓄熱裝置，其流程示意圖見圖6。這種基本流程主要用于MW級以上的燃氣內(nèi)燃機發(fā)電裝置，為了充分利用內(nèi)燃機的煙氣和缸套水、中冷水的多種余熱，設(shè)置余熱鍋爐利用高溫煙氣生產(chǎn)0.50.8 MPa 的飽和蒸汽，再利用煙氣/熱水換熱器將煙氣降至6080；缸套水和中冷水經(jīng)水/水換熱裝置降溫循環(huán)。夏季采用蒸汽吸收式制冷機制冷，不足的冷量由電制冷機補充；冬季采用蒸汽/水換熱裝置得到熱水與水/水換熱裝置得到的熱水共同供熱用，為調(diào)節(jié)熱負荷設(shè)置一定容量的蓄熱裝置。這種流程應用場

14、所夏季應具有一定容量的熱負荷，以充分利用缸套水等余熱所獲得的熱水；冬季熱負荷較大時，可在余熱鍋爐上設(shè)置補燃裝置在高峰熱負荷時段進行補燃供熱。圖6. DES/CCHP（六）燃氣內(nèi)燃機，余熱鍋爐，煙氣/水換熱器，蒸汽型吸收式制冷機，電制冷機，蓄熱裝置，汽/水換熱器，水/水換熱器197第二屆中國分布式能源及儲能技術(shù)國際論壇（7）燃氣內(nèi)燃機發(fā)電裝置+煙氣/熱水型吸收式冷暖機+煙氣/水換熱器+水/水換熱裝置+電制冷機（熱泵型）+蓄冷裝置等，其流程示意見圖7.這種流程適用于小型的DES/CCHP能源站。內(nèi)燃機的高溫煙氣和缸套水等分別接入吸收式制冷機的高壓發(fā)生器和低壓發(fā)生器，可以得到較好的制冷效率，為適應終

15、端用戶對冷熱負荷變化的需求，配置了電制冷機、蓄冷裝置；冬季由煙氣/熱水吸收式冷暖機供應熱水，也可將缸套水等經(jīng)水/水換熱裝置與煙氣/水換熱裝置將煙氣降溫至6080共同提供熱水，不足熱量可根據(jù)所在地區(qū)條件，在具有合適低溫熱源的寒冷地區(qū)或需供應熱水時配置熱泵型電制冷機提供熱水；或在吸收式冷暖機配置補燃裝置滿足冬季高峰段的供熱需求。圖7. DES/CCHP（七）燃氣內(nèi)燃機，煙氣/熱水型吸收式冷暖機，煙氣/水換熱器，電制冷機，蓄冷裝置，水/水換熱裝置（8）燃氣內(nèi)燃機發(fā)電裝置+熱水型吸收式制冷機+電制冷機（熱泵）+燃氣鍋爐，其流程示意見圖8.這種基本流程主要適用于小型DES/CCHP能源站。內(nèi)燃機的高溫煙

16、氣經(jīng)煙氣/水換熱裝置獲得9095的熱水，內(nèi)燃機的缸套水等可與上述熱水串聯(lián)或并聯(lián)進入熱水型吸收式制冷機制冷，也可通過配置的水/水換熱器裝置獲得終端用戶所要求的供熱溫度的熱水。夏季不足冷量由電制冷機補充供應，冬季不足熱量可根據(jù)當?shù)貤l件配置熱泵型電制冷機或燃氣鍋爐或二者皆有的方式供熱。在實際應用中應根據(jù)項目的實際條件和冷熱負荷變化情況，結(jié)合DES/CCHP（六）或（七）進行技術(shù)經(jīng)濟比較后選擇。198 圖8. DES/CCHP（八）www.cigee-推動分布式能源發(fā)展 促進儲能產(chǎn)業(yè)化應用余熱制冷后排放大氣，由于微燃機設(shè)有回熱器、排出煙氣溫度較低，為適應終端用戶冷熱負荷變化的需求宜設(shè)補燃裝置補足供熱、

17、制冷。這種流程只適用冷熱負荷較小的建筑物。圖9. DES/CCHP（九）（10）微燃機+熱水型吸收式制冷機+電制冷機（熱泵），其流程示意見圖10.微燃機排出的煙氣經(jīng)煙氣/水換熱器將煙氣降溫至8595，充分利用煙氣顯熱和潛熱獲得90左右的熱水，夏季采用熱水型吸收式制冷機制冷，不足冷量由電制冷機補充；冬季直接應用熱水供熱，不足熱量根據(jù)具體條件可采用熱泵系統(tǒng)補充供熱或配置小型常壓燃氣鍋爐補充供熱.圖10. DES/CCHP（十）DES/CCHP能源站在國內(nèi)外已有大量的實際運行案例，既有較大規(guī)模的區(qū)域型的，也有中小型的樓宇型的，下面是實際運行的幾個DES/CCHP案例。美國佛羅里德州奧蘭多（orlan

18、do）迪斯尼樂園的燃氣冷熱電聯(lián)供能源站，裝設(shè)有2套發(fā)電能力為60MW的燃氣輪機發(fā)電裝置+余熱鍋爐+蒸汽吸收式制冷機+電制冷機+煙氣/水換熱器，供應游樂園區(qū)約5KM2范圍內(nèi)的各種建筑物（含數(shù)座五星級賓館等）的空調(diào)用冷凍水、生活熱水和部分199第二屆中國分布式能源及儲能技術(shù)國際論壇The 2nd China International Forum on Distributed Energy Sources & Energy Storage Technologywww.cigee-電力供應，能源站的全年熱效率可達80%左右，具有很好的節(jié)能和經(jīng)濟效益，并已運行多年。英國某微電子工廠，在廠區(qū)內(nèi)設(shè)

19、有燃氣內(nèi)燃機發(fā)電裝置的燃氣冷熱電聯(lián)供能源站，由于該工廠生產(chǎn)工藝要求十分嚴格的潔凈廠房凈化空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水供應和一些關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備所需的可靠電力供應，將能源站的燃氣發(fā)電裝置與工廠的應急電源合并設(shè)置，采用了（n+2）的配置數(shù)量，設(shè)置了共8臺單機發(fā)電量5MW的燃氣內(nèi)燃機發(fā)電裝置，正常運行6臺；發(fā)電裝置排出的煙氣和缸套水等余熱經(jīng)吸收式制冷機得到的冷凍水與電制冷機得到的冷凍水一起供應凈化空調(diào)系統(tǒng)和供應關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備等的連續(xù)供電。該能源站運行多年，并在工廠擴建中再次進行擴大。日本東京汐留北供冷供熱系統(tǒng)，該能源系統(tǒng)供應2個街區(qū)+多幢建筑，共約71x104m2的辦公、商業(yè)、文化設(shè)施（包括日本TV塔樓等），根據(jù)其特

20、點設(shè)有主機房、次機房各一座，主機房設(shè)置2100KW的燃氣輪機發(fā)電裝置2臺和1530KW的燃油發(fā)電機組2臺+6050Kg/h余熱鍋爐2臺+蒸汽吸收式制冷機（2615RT）4臺+電動離心式制冷機（1850RT）1臺+電動熱回收式離心制冷機（單冷時400RT，熱回收時冷側(cè)320RT、熱側(cè)40/501510KW）1臺+雙工況離心式制冷機（空調(diào)工況1500RT、蓄冷工況860RT）1臺+燃氣鍋爐（25 t/h 2臺，9.6 t/h 1臺，4.8 t/h 1臺）+水蓄冷槽（6830 m3）1個+蓄冷/熱槽（1120 m3）1個+水/水換熱器、汽/水換熱器若干臺；在次機房內(nèi)設(shè)有1100KW燃氣輪機發(fā)電裝置2

21、臺，800KW燃油發(fā)電裝置2臺+2.8 t/h余熱鍋爐2臺+蒸汽吸收式制冷機（1308RT）2臺+電動離心式制冷機（500RT）2臺+水蓄冷槽（2870 m3）1個+水/水換熱器。2003年夏季均已投入運行。廣州大學城DES/CCHP項目，2009年10月建成并試運行，2010年暑期開始供冷。該能源站設(shè)有2套發(fā)電能力為78MW的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)燃氣輪機發(fā)電機組，燃氣輪機發(fā)電裝置的發(fā)電效率為38%，排出的500煙氣至余熱鍋爐產(chǎn)生4.0 MPa 的過熱蒸汽至汽輪機發(fā)電裝置；余熱鍋爐排出的煙氣經(jīng)煙氣/水換熱器降溫后排放，換熱得到的60熱水與汽輪機凝汽器的冷凝潛熱獲得的熱水匯合后供應大學城的生活熱水；

22、廣州大學城的區(qū)域供冷系統(tǒng)的總供冷能力為11x104冷噸，由設(shè)在能源站內(nèi)蒸汽吸收式制冷站和三個由能源站直接供應電力的電制冷/蓄冷供冷站組成；該DES/CCHP系統(tǒng)的一次能源利用率可達80%。上海浦東國際機場燃氣冷熱電聯(lián)供能源中心，2000年投入運行，設(shè)有1臺4MW的燃氣輪發(fā)電裝置+余熱鍋爐（11t/h）+蒸汽吸收式制冷機（1500RT、4臺）+電制冷機（4000RT、4臺+7200RT、2臺）+燃氣鍋爐。夏季燃氣發(fā)電裝置的高溫煙氣經(jīng)余熱鍋爐生產(chǎn)的蒸汽與燃氣鍋爐生產(chǎn)的蒸汽，由吸收式制冷供應機場空調(diào)用冷，不足冷量由電制冷機補充，生產(chǎn)電力除供能源站自身使用外還供臨近用電設(shè)備應用；冬季生產(chǎn)的蒸汽供應機場

23、使用，不足熱量由燃氣鍋爐補充。該能源站運行多年，經(jīng)濟社會效益明顯。北京亦莊經(jīng)濟開發(fā)區(qū)華潤協(xié)鑫（北京）公司的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電站經(jīng)技改，增設(shè)熱水型、蒸汽型吸收式制冷機實現(xiàn)燃氣冷熱電聯(lián)供。該發(fā)電站設(shè)有兩套75MW燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機組+余熱鍋爐+煙氣/熱水換熱器，余熱鍋爐生產(chǎn)的3.43 MPa /435的過熱蒸汽可經(jīng)汽輪發(fā)電機發(fā)電或減溫減壓裝置得到0.8 MPa 蒸汽外供；煙氣/熱水換熱器得到130/70熱水外供。由于主要用于冬季供熱，夏季熱負荷很少，余熱不能得到充分利用，全年燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)總熱效率只有59%左右。鑒于在該發(fā)電站臨近周邊1KM左右已建有多個電子工廠，這些電子廠均需全年供冷

24、，且24h連續(xù)供應，現(xiàn)已設(shè)有十多臺1000RT（冷噸）以上的電制冷機，為此從2009年開始進行規(guī)劃、改造，擬建蒸汽型吸收式制冷機、熱水型吸收式制冷機供應臨近電子工廠冷凍水，頂替部分電制冷200www.cigee-推動分布式能源發(fā)展 促進儲能產(chǎn)業(yè)化應用機一年四季均可連續(xù)供應冷凍水，且前已安裝投運兩臺1300冷噸熱水型吸收式制冷機，取得了較好的節(jié)能和經(jīng)濟效益，據(jù)該公司分析研究，若在夏季可充分利用余熱，可將發(fā)電站的年總熱效率提高15%左右。2. DES/CCHP的工程示范與推廣應用中國目前和今后1020年城鎮(zhèn)化建設(shè)，各種“園區(qū)”的建設(shè)都將面臨能源供應的壓力，應在規(guī)劃建設(shè)中正確地進行“節(jié)能減排”、“可

25、靠的能源供應和新能源系統(tǒng)的應用”等重大問題的決策，實現(xiàn)我國中長期規(guī)劃中的節(jié)約能源的目標，為減少溫室氣體排放和環(huán)境保護做出應有的貢獻。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各種產(chǎn)品生產(chǎn)的高效率和生產(chǎn)過程的自動化、連續(xù)性以及生產(chǎn)工藝的生產(chǎn)環(huán)境要求，一些工業(yè)產(chǎn)品要求具有恒溫或恒溫恒濕的環(huán)境，明顯的有電子、生物制藥、精密機械、精細化工、部分食品和化妝品等產(chǎn)品生產(chǎn)，他們要求夏季供冷，甚至要求冬季也要供冷，有的還要求晝夜連續(xù)供冷；隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平、生活質(zhì)量的提高，需要具有舒適的環(huán)境進行工作、休閑生活和各種活動，夏季要供冷，冬季要供暖等。這些需求為燃氣冷熱電聯(lián)供分布式能源系統(tǒng)在城鎮(zhèn)化與各種“園區(qū)”的規(guī)劃、建設(shè)

26、中顯現(xiàn)，解決有冷負荷、熱負荷需求的工業(yè)企業(yè)、公共建筑甚至部分住宅的供冷、供熱和部分電力供應提供應用空間，因為DES/CCHP具有較高的一次性能源利用率，“高能高用、低位能源充分利用”以及多種類型系統(tǒng)、設(shè)備的集成優(yōu)化、環(huán)境友好等優(yōu)越性，將是我國北方、南方的城鎮(zhèn)化建設(shè)、各種“園區(qū)”的建設(shè)都可應用的優(yōu)良供冷、供熱方式。我國政府作出的2020年將比2005年的溫室氣體排放減少40%的承諾，為完成CO2減排的目標必須降低能源消耗和提高能源利用效率，并應加大不排碳和少排碳的新能源、可再生能源、核能、天然氣等在一次能源中的比例，可再生能源、核能的發(fā)展正日益受到政府和方方面面的關(guān)注，但有資料介紹，近20年內(nèi)加

27、速發(fā)展、應用天然氣是我國節(jié)能減排的主要戰(zhàn)略，到2020年我國天然氣使用將達到4000億m3/a，為燃氣冷熱電聯(lián)供分布式能源系統(tǒng)的推廣應用提供了較好的條件。我國的DES/CCHP的工程示范推廣應用若能與城鎮(zhèn)化、各類“園區(qū)”的規(guī)劃、建設(shè)同步進行，既是發(fā)展我國燃氣DES/CCHP的最好機遇，更是提供城市、“園區(qū)”各類終端用戶科學用能、提高能源利用效率、減少碳排放和降低冷、熱、電使用成本的優(yōu)良途徑；也是解決目前許多城市的燃氣使用不平衡、電力使用不平衡，需要配置必要調(diào)峰儲氣設(shè)施、電力調(diào)峰措施的重要方式之一。在各個地區(qū)的城鎮(zhèn)化、“園區(qū)”的規(guī)劃、建設(shè)時，根據(jù)其不同的建設(shè)規(guī)模、各類建筑的類型及其終端用能的特點

28、，在認真分析一次能源的供應狀況以及各類建設(shè)項目、建筑物等終端用戶的產(chǎn)品生產(chǎn)需要，使用環(huán)境要求的冷能、熱能和電力的負荷量及其變化情況的基礎(chǔ)上，適時地規(guī)劃新建或改擴建一批燃氣DES/CCHP能源站，它們的規(guī)模可按需求確定，可以數(shù)百千瓦到數(shù)十以致數(shù)百兆瓦，以燃氣生產(chǎn)的電力供應所在區(qū)域的部分電力負荷，更可將發(fā)電后的各類余熱用于冬季供暖、夏季吸收式制冷和生活熱水供應，不僅實現(xiàn)一次能源的梯級利用，能源利用效率可達80%以上，而且在對所在地區(qū)的全年各時段供冷、供熱需求及其變化的綜合分析比較，燃氣DES/CCHP能源站還可與蓄冷、蓄熱、熱泵系統(tǒng)緊密結(jié)合，實現(xiàn)所在區(qū)域的供冷、供暖和生活熱水的集中供應，有資料介紹

29、的一個發(fā)電能力為150MW的原有燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站，經(jīng)過改建可實現(xiàn)對周邊電子企業(yè)等供冷能力5300冷噸、供熱能力100MW的冷熱電聯(lián)供能源站，其全年的一次能源利用效率比原熱電聯(lián)供提高近20%。筆者認為：應在各級政府的主導下，認真總結(jié)國內(nèi)DES/CCHP的已有經(jīng)驗，根據(jù)實際工程案例情況，按城鎮(zhèn)化、各類“園區(qū)”的不同規(guī)模，不一樣功能區(qū)規(guī)劃對冷、熱以及電力的需求，統(tǒng)一規(guī)劃，實現(xiàn)DES/CCHP集成優(yōu)化配置，多種系統(tǒng)、設(shè)備和需求的合理配置，達到較高的一次能源利用效率和201第二屆中國分布式能源及儲能技術(shù)國際論壇The 2nd China International Forum on Distribu

30、ted Energy Sources & Energy Storage Technologywww.cigee-更優(yōu)良的經(jīng)濟效益。DES/CCHP的工程示范和推廣應用與智能電網(wǎng)的互動、互助，是確保電力供應的穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟運營的重要手段。利用先進的通信、信息和控制等方面的技術(shù)，構(gòu)建信息化、數(shù)字化、自動化為主要特征，實現(xiàn)安全可靠、經(jīng)濟高效、上網(wǎng)方便、調(diào)度靈活的智能化電網(wǎng)，可適應分散性、小型化、不穩(wěn)定、多電源的供需側(cè)管理；智能電網(wǎng)需要在電力負荷中心建立大批的分散式電源，以減輕電網(wǎng)輸配電負擔，降低輸電損耗，確保供電平穩(wěn)、安全。DES/CCHP是比通常的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)一次能源效率更高

31、，同時供冷、供熱和供電的綜合能源系統(tǒng)，所以它與智能電網(wǎng)的互動、互助，不僅具有確保電網(wǎng)穩(wěn)定、安全供電，還具有強大的電力調(diào)峰功能，這是由于DES/CCHP建設(shè)在終端用戶或其鄰近處，可為智能電網(wǎng)快捷提供各類用戶的使用負荷變化及其調(diào)控信息，并可在電網(wǎng)峰谷時段電價不同的條件下，在峰、平時段DES/CCHP投入運行，在低谷時段甚至平峰時段也可按電網(wǎng)需要停機或部分開機；若DES/CCHP能源站配置有電制冷、蓄冷設(shè)施時，在夜間低谷時段還可使用電網(wǎng)電力制冷或熱泵制熱，滿足24h連續(xù)生產(chǎn)用冷、供熱，即使對于具有蒸汽或較高溫度熱源需求的工業(yè)企業(yè)的“園區(qū)”DES/CCHP能源站，也可采取輔助燃燒器+余熱鍋爐或輔助燃氣

32、鍋爐，在夜間低谷時段燃機發(fā)電裝置停機時確保供冷、供熱需求。若以2020年我國的DES/CCHP的裝機容量達到5000萬KW時，年發(fā)電量可達2250億KWh/a，再加上在夜間低谷時段電制冷、蓄冷所用電力，可解決中國電網(wǎng)相當部分的晝夜峰谷用電的不平衡問題。由于國家對智能電網(wǎng)的重視，啟動了智能電網(wǎng)的示范工程，為DES/CCHP的發(fā)展創(chuàng)造了良好的機遇。據(jù)了解，自2010年以來，各大電力公司、油氣公司、城市燃氣公司和有的電網(wǎng)公司以及許多能源服務公司，紛紛開始搶占市場，相繼在一些城市的各類“園區(qū)”規(guī)劃、建設(shè)一批區(qū)域性DES/CCHP能源站或在一些單位或建筑群規(guī)劃、建設(shè)一批樓宇型DES/CCHP。DES/C

33、CHP能源站的建設(shè)規(guī)模和系統(tǒng)設(shè)備的優(yōu)化配置，應根據(jù)終端用戶或用戶群的冷、熱、電負荷及其變化特點，緊密結(jié)合當?shù)氐慕ㄔO(shè)規(guī)劃以及智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)的建設(shè)，規(guī)劃情況等因素確定；在一般情況下，供應一幢建筑或相鄰建筑的能源站規(guī)模宜為MW級或10MW左右；對冷、熱負荷較大的建筑群或“園區(qū)”內(nèi)的DES/CCHP能源站的規(guī)模宜為數(shù)十MW；為供應半徑達5KM以內(nèi)的各類“園區(qū)”的中心能源站的規(guī)模宜為百MW級。為了健康、平穩(wěn)地發(fā)展DES/CCHP分布式能源系統(tǒng)，實現(xiàn)優(yōu)良的經(jīng)濟效益、節(jié)能減排效益，建設(shè)按如下步驟進行工程示范和推廣應用。（1）在我國具有天然氣等燃氣供應的高寒地區(qū)、寒冷地區(qū)以及夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)均可在有供