我國(guó)燃機(jī)分布式能源系統(tǒng)的應(yīng)用情況(學(xué)生)

1、我國(guó)燃機(jī)分布式能源系統(tǒng)的應(yīng)用情況-2014.5.12目錄目錄1、概述、概述2、燃?xì)饫錈犭娐?lián)供分布式能源系統(tǒng)介紹燃?xì)饫錈犭娐?lián)供分布式能源系統(tǒng)介紹3、系統(tǒng)的分類(lèi)、特點(diǎn)、系統(tǒng)的分類(lèi)、特點(diǎn)5、實(shí)際運(yùn)行的、實(shí)際運(yùn)行的DES/CCHP案例案例6、推廣應(yīng)用推廣應(yīng)用4、分布式冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)分析分布式冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)分析簡(jiǎn)介分布式能源系統(tǒng)（Distributed Energy System）在許多國(guó)家、地區(qū)已經(jīng)是一種成熟的能源綜合利用技術(shù)，它以靠近用戶(hù)、梯級(jí)利用、一次能源利用效率高、環(huán)境友好、能源供應(yīng)安全可靠等特點(diǎn)，受到各國(guó)政府、企業(yè)界的廣泛關(guān)注、青睞。分布式能源系統(tǒng)有多種形式，區(qū)域性或建筑群或獨(dú)

2、立的大中型建筑的冷熱電三聯(lián)供（Combined Cooling heating and power，簡(jiǎn)稱(chēng)CCHP）是其中一種十分重要的方式。能源燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)是一種建立在能量的梯級(jí)利用概念基礎(chǔ)上，以天然氣為一次能源，產(chǎn)生熱、電、冷的聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)。它以天然氣為燃料，利用小型燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、微燃機(jī)等設(shè)備將天然氣燃燒后獲得的高溫?zé)煔馐紫扔糜诎l(fā)電，然后利用余熱在冬季供暖；在夏季通過(guò)驅(qū)動(dòng)吸收式制冷機(jī)供冷；同時(shí)還可提供生活熱水,充分利用了排氣熱量。一次能源利用率可提高到80%左右，大量節(jié)省了一次能源。供應(yīng)范圍燃?xì)鈿饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)按照供應(yīng)范圍，可以分為區(qū)域型和樓宇型兩種。區(qū)域型系統(tǒng)主要 是針對(duì)

3、各種工業(yè)、商業(yè)或科技園區(qū)等較大的區(qū)域所建設(shè)的冷熱電能源供應(yīng)中心。設(shè)備一般采用容量較大的機(jī)組，往往需要建設(shè)獨(dú)立的能源供應(yīng)中心，還要考慮冷熱電 供應(yīng)的外網(wǎng)設(shè)備。樓宇型系統(tǒng)則是針對(duì)具有特定功能的建筑物，如寫(xiě)字樓、商廈、醫(yī)院及某些綜合性建筑所建設(shè)的冷熱電供應(yīng)系統(tǒng)，一般僅需容量較小的機(jī)組，機(jī)房 往往布置在建筑物內(nèi)部，不需要考慮外網(wǎng)建設(shè)。燃?xì)饫錈犭娐?lián)供分布式能源系統(tǒng)介紹燃?xì)饫錈犭娐?lián)供分布式能源系統(tǒng)（Distributed Energy System/ Combined Cooling Heating and Power，簡(jiǎn)稱(chēng)DES/CCHP），是以燃?xì)猓ㄌ烊粴猓槿剂贤ㄟ^(guò)燃機(jī)（燃?xì)廨啓C(jī)或內(nèi)燃機(jī)）獲得高品位

4、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(jī)）獲得蒸汽、熱水或冷水，向終端用戶(hù)供熱、供冷。它是從一次能源（天然氣）轉(zhuǎn)換到終端用戶(hù)應(yīng)用的全過(guò)程的科學(xué)用能系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)“分配得當(dāng)、各得所需、溫度對(duì)口、梯級(jí)利用”的科學(xué)用能思想，提高一次能源利用率；針對(duì)各類(lèi)終端用戶(hù)的冷熱電負(fù)荷的變化、使用情況，進(jìn)行認(rèn)真統(tǒng)計(jì)、分析，采用優(yōu)化集成各種燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)、各種類(lèi)型制冷和蓄冷技術(shù)、熱泵應(yīng)用、蓄熱技術(shù)以及可再生能源應(yīng)用技術(shù)等，達(dá)到能效高、低碳減排、經(jīng)濟(jì)效益好的DES/CCHP能源供應(yīng)方案。據(jù)資料預(yù)測(cè)，由于一次能源利用率可達(dá)到80%甚至90%，為2020年實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)展規(guī)劃的要求，我國(guó)D

5、ES/CCHP的裝機(jī)容量可達(dá)5000萬(wàn)kw，就能降低一年碳排放達(dá)數(shù)億噸，為節(jié)能減排做貢獻(xiàn)。分類(lèi)方式方式內(nèi)容內(nèi)容特點(diǎn)特點(diǎn)系統(tǒng)意見(jiàn)圖系統(tǒng)意見(jiàn)圖（1）燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置+余熱鍋爐+抽凝式汽輪機(jī)發(fā)電裝置+煙氣/熱水換熱器+蒸汽吸收式制冷機(jī)+減溫減壓裝置一般采用輕型或重型燃?xì)廨啓C(jī)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(fù)荷的各種類(lèi)型的“園區(qū)”或集中的商務(wù)區(qū)（CBD），為了適應(yīng)冷、熱負(fù)荷的變化情況配置了抽凝式汽輪機(jī)組和減溫減壓裝置。由于規(guī)模較大通常能源站應(yīng)外供1MPa左右的蒸汽或150以上的高溫?zé)崴凇皥@區(qū)”內(nèi)需冷、熱負(fù)荷的終端用戶(hù)或鄰近處設(shè)供冷站或供熱站，以較好地滿(mǎn)足終端用戶(hù)

6、的冷、熱需求，但這些供冷站、供熱站應(yīng)由DES/CCHP能源站統(tǒng)一進(jìn)行管理、調(diào)度，以期實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的一次能源利用效率。（2）燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置+余熱鍋爐+背壓式汽輪機(jī)發(fā)電裝置+煙氣/熱水換熱器+蒸汽吸收式制冷機(jī)+熱水型吸收式制冷機(jī)+蒸汽/熱水換熱器+電制冷機(jī)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(gè)分散能源站或一些公共建筑集中的建筑群；為了適應(yīng)終端用戶(hù)的冷熱負(fù)荷變化，設(shè)置了多種制冷方式和換熱裝置。DES/CCHP能源站對(duì)外供應(yīng)熱水、冷水和電力。分類(lèi)方式方式內(nèi)容內(nèi)容特點(diǎn)特點(diǎn)系統(tǒng)意見(jiàn)圖系統(tǒng)意見(jiàn)圖（3）燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置

7、+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(jī)+電制冷機(jī)+蓄冷裝置+蓄熱裝置+換熱裝置由換熱裝置制取熱水供應(yīng)用戶(hù)。利用蓄熱裝置調(diào)節(jié)用戶(hù)熱負(fù)荷變化時(shí)的供熱量。夏季余熱制冷量不能滿(mǎn)足用戶(hù)需冷量時(shí)，應(yīng)設(shè)電制冷機(jī)增加制冷量，滿(mǎn)足用戶(hù)所需冷量。若冬季供熱量需求較大時(shí)，可根據(jù)具體條件配置熱泵系統(tǒng)供熱，滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)熱量的需求。這種流程適用于25MW以下的中小型DES/CCHP能源站。（4）燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置+補(bǔ)燃型吸收式冷暖機(jī)+電制冷機(jī)（熱泵型）+煙氣/熱水換熱器+蓄熱裝置一定壓力的燃?xì)馀c經(jīng)壓氣機(jī)壓縮的空氣在燃燒室燃燒后驅(qū)動(dòng)透平機(jī)發(fā)電和排出400650的高溫?zé)煔?，補(bǔ)燃型吸收式冷暖機(jī)夏季只利

8、用高溫?zé)煔庵评?，若制冷量不能滿(mǎn)足用戶(hù)需冷量時(shí)，以電制冷機(jī)補(bǔ)充不足冷量；吸收式冷暖機(jī)冬季利用高溫?zé)煔庵茻?，若制熱量不能滿(mǎn)足用戶(hù)所需熱量時(shí)，采用補(bǔ)燃增加冷暖機(jī)供熱量；還可根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際條件采用熱泵系統(tǒng)增加供熱量。由于吸收式冷暖機(jī)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(yīng)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(lèi)高峰期的熱量調(diào)節(jié)。分類(lèi)方式方式內(nèi)容內(nèi)容特點(diǎn)特點(diǎn)系統(tǒng)意見(jiàn)圖系統(tǒng)意見(jiàn)圖（5）燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置+余熱鍋爐+蒸汽型吸收式制冷機(jī)+電制冷機(jī)（熱泵）+換熱裝置+燃?xì)忮仩t燃?xì)廨啺l(fā)電裝置排出的高溫?zé)煔饨?jīng)余熱鍋爐生產(chǎn)一定壓力的飽和蒸汽，夏季將蒸汽送入蒸汽型吸

9、收制冷機(jī)制冷供用戶(hù)所需冷量，不足冷量由電制冷機(jī)補(bǔ)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(yīng)用戶(hù)供熱，不足熱量可由熱泵系統(tǒng)和燃?xì)忮仩t補(bǔ)充供熱。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?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置的DES/CCHP能源站，但應(yīng)根據(jù)具體工程項(xiàng)目的終端用戶(hù)的冷、熱負(fù)荷及其不同時(shí)段的變化情況和當(dāng)?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(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，進(jìn)行設(shè)備配置和系統(tǒng)集成優(yōu)化后合理選擇，達(dá)到一次能源利用率高、節(jié)能減排的優(yōu)選方案.（6）燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電裝置+余熱鍋爐+蒸汽型吸收式制冷機(jī)+電制冷機(jī)+煙氣/水換熱器+汽/水換熱裝置+水/水換

10、熱裝置+蓄熱裝置這種基本流程主要用于MW級(jí)以上的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電裝置，為了充分利用內(nèi)燃機(jī)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?zé)煔馍a(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(jī)制冷，不足的冷量由電制冷機(jī)補(bǔ)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(fù)荷設(shè)置一定容量的蓄熱裝置。這種流程應(yīng)用場(chǎng)所夏季應(yīng)具有一定容量的熱負(fù)荷，以充分利用缸套水等余熱所獲得的熱水；冬季熱負(fù)荷較大時(shí)，可在余熱鍋爐上設(shè)置補(bǔ)燃裝置在高峰熱負(fù)荷時(shí)段進(jìn)行補(bǔ)燃供。分類(lèi)方式方式內(nèi)容內(nèi)容特

11、點(diǎn)特點(diǎn)系統(tǒng)意見(jiàn)圖系統(tǒng)意見(jiàn)圖（7）燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電裝置+煙氣/熱水型吸收式冷暖機(jī)+煙氣/水換熱器+水/水換熱裝置+電制冷機(jī)（熱泵型）+蓄冷裝置這種流程適用于小型的DES/CCHP能源站。內(nèi)燃機(jī)的高溫?zé)煔夂透滋姿确謩e接入吸收式制冷機(jī)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(yīng)終端用戶(hù)對(duì)冷熱負(fù)荷變化的需求，配置了電制冷機(jī)、蓄冷裝置冬季由煙氣/熱水吸收式冷暖機(jī)供應(yīng)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?zé)嵩吹暮涞貐^(qū)或需供應(yīng)熱水時(shí)配置熱泵型電制冷機(jī)提供熱水；或在吸收式冷暖機(jī)配置補(bǔ)燃裝置滿(mǎn)足冬季高峰段的

12、供熱需求。（8）燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電裝置+熱水型吸收式制冷機(jī)+電制冷機(jī)（熱泵）+燃?xì)忮仩t這種基本流程主要適用于小型DES/CCHP能源站。內(nèi)燃機(jī)的高溫?zé)煔饨?jīng)煙氣/水換熱裝置獲得9095的熱水，內(nèi)燃機(jī)的缸套水等可與上述熱水串聯(lián)或并聯(lián)進(jìn)入熱水型吸收式制冷機(jī)制冷，也可通過(guò)配置的水/水換熱器裝置獲得終端用戶(hù)所要求的供熱溫度的熱水。夏季不足冷量由電制冷機(jī)補(bǔ)充供應(yīng)，冬季不足熱量可根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件配置熱泵型電制冷機(jī)或燃?xì)忮仩t或二者皆有的方式供熱。在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際條件和冷熱負(fù)荷變化情況，結(jié)合DES/CCHP（六）或（七）進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選擇。分類(lèi)方式方式內(nèi)容內(nèi)容特點(diǎn)特點(diǎn)系統(tǒng)意見(jiàn)圖系統(tǒng)意見(jiàn)圖（9）微燃機(jī)+補(bǔ)

13、燃吸收式冷暖機(jī)微燃機(jī)排出的煙氣經(jīng)吸收式冷暖機(jī)利用余熱制冷后排放大氣由于微燃機(jī)設(shè)有回?zé)崞?、排出煙氣溫度較低，為適應(yīng)終端用戶(hù)冷熱負(fù)荷變化的需求宜設(shè)補(bǔ)燃裝置補(bǔ)足供熱、制冷。這種流程只適用冷熱負(fù)荷較小的建筑物。（10）微燃機(jī)+熱水型吸收式制冷機(jī)+電制冷機(jī)（熱泵）微燃機(jī)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(jī)制冷，不足冷量由電制冷機(jī)補(bǔ)充；冬季直接應(yīng)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(bǔ)充供熱或配置小型常壓燃?xì)忮仩t補(bǔ)充供熱分布熱電聯(lián)供系統(tǒng)的特點(diǎn) 與常規(guī)的集中供電方式相比，分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)安置在用戶(hù)附

14、近，是合理的能源梯級(jí)利用方式，它不僅提高了能效，降低電力成本，且滿(mǎn)足了建筑冷熱需求，大大減少電廠電網(wǎng)建設(shè)投資，避免遠(yuǎn)距離輸配電損失。(2)以天然氣為燃料，大幅降低了CO2、NOX、SO2等溫室氣體排放，有效促進(jìn)大氣環(huán)境改善。(3)南方夏季燃?xì)馓幱谟脷獾凸?，而用電處于高峰，采用燃?xì)夥植际嚼錈犭娐?lián)供系統(tǒng)可以緩解夏季用電高峰的壓力，起到削峰平谷的作用。(4)相對(duì)獨(dú)立，與大電網(wǎng)配合，提高了供電的可靠性，減少了由于電網(wǎng)拉閘限電、電網(wǎng)崩潰和意外災(zāi)害等引發(fā)的供電事故所造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失。(5)不受冷熱電負(fù)荷大小的相互制約，可以匹配各類(lèi)規(guī)格、大小不一的發(fā)電機(jī)，克服了冷能和熱能無(wú)法遠(yuǎn)距離傳輸?shù)睦щy，滿(mǎn)足各種建筑

15、冷熱電負(fù)荷要求。(6)建設(shè)周期短，系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)便捷，系統(tǒng)集成化程度高，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和無(wú)人值守。綜合以上優(yōu)點(diǎn)并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，發(fā)展冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)是高效利用天然氣、改善環(huán)境、降低成本的最佳方案之一。分布式冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)分析、DES/CCHP經(jīng)濟(jì)性的本源以天然氣為一次能源的DES/CCHP系統(tǒng)發(fā)電同時(shí)提供取暖、制冷等用途。DES/CCHP“聯(lián)供”系統(tǒng)同傳統(tǒng)的“熱電聯(lián)產(chǎn)”的重大區(qū)別：一是通過(guò)各種技術(shù)的優(yōu)化集成，真正實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)、循環(huán)、高效利用，是循環(huán)型的能源經(jīng)濟(jì)。二是“就地直供”，可以大幅度節(jié)省電網(wǎng)的建設(shè)投資、輸變電損耗和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，削減電網(wǎng)的峰荷從而提高運(yùn)行效率并節(jié)省調(diào)峰電廠的建設(shè)

16、投資；可以避免多次轉(zhuǎn)換損失和“高能低用”。規(guī)模在1050MW的DES/CCHP單位投資40004500元/kW，略高于聯(lián)合循環(huán)電站，但電網(wǎng)投資很少，運(yùn)行時(shí)間可達(dá)5000h/a以上，且建在負(fù)荷中心，冷、熱、電均可就地直供，在優(yōu)化的集成匹配下總的終端能源利用效益可高達(dá)90%，據(jù)最新的項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)核算，在天然氣價(jià)格2.5元/m、直供電價(jià)0.80元/kWh、區(qū)域供冷價(jià)格0.46元/kWh條件下，一個(gè)中等規(guī)模（10MW）的DES/CCHP的投資回收期不超過(guò)10年，項(xiàng)目收益的40%來(lái)自供冷和熱水。DES/CCHP還能改善城市大氣環(huán)境和平衡電網(wǎng)的峰谷差、前者可通過(guò)參與發(fā)達(dá)國(guó)家的“碳稅交易”（CDM）而直接獲得數(shù)

17、量可觀的投資補(bǔ)償。后者可根據(jù)各地?cái)?shù)據(jù)計(jì)算。、影響DES/CCHP經(jīng)濟(jì)性的因素負(fù)荷及時(shí)間分布我國(guó)南北氣候差異很大，因而供暖和空調(diào)需求負(fù)荷差別很大。不同功能的建筑物需求負(fù)荷以及晝夜分別差別也很大?？照{(diào)系統(tǒng)氣候是影響分布式能源系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的一個(gè)重要因素。表1是暖通行業(yè)研究院調(diào)研小組2005年對(duì)幾大城市公用建筑的空調(diào)運(yùn)營(yíng)時(shí)間的調(diào)查結(jié)果。表1 四大城市空調(diào)評(píng)價(jià)年運(yùn)營(yíng)時(shí)間表 h空調(diào)平均年運(yùn)營(yíng)時(shí)間北京上海長(zhǎng)沙廣州酒店3845602564506588寫(xiě)字樓、機(jī)關(guān)1350108016501921商場(chǎng)2880144024162928注：1）根據(jù)建筑標(biāo)準(zhǔn)和使用情況進(jìn)行的結(jié)算（2）采暖和熱水系統(tǒng)在南方，只有冬季有少量的采

18、暖，夏季生活熱水需求量也少。而北方，一年有56個(gè)月需要集體供暖，這期間采暖負(fù)荷會(huì)隨氣溫的變化（030）而變。按城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范的建筑物采暖熱指標(biāo)，居民住宅的采暖治標(biāo)推薦值為5864W/。但隨著建筑節(jié)能的深入，維護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱性能的改善，采暖熱指標(biāo)將會(huì)降低。（3）不同建筑的負(fù)荷的時(shí)間分布城市住宅、工業(yè)、機(jī)關(guān)的用能時(shí)間各不相同。居民住宅用能高峰在八個(gè)小時(shí)工作時(shí)間外，一般集中在晚間的19：0023：00，而機(jī)關(guān)用能高峰在八小時(shí)工作時(shí)間之內(nèi)，商業(yè)負(fù)荷高峰在下午和晚間，酒店則全天都有負(fù)荷；工廠負(fù)荷分過(guò)程工業(yè)（24h）和離散制造業(yè)（816h）。以上因素使得DES的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間隨地域和功能而變化。不論南方或北

19、方，春秋兩季不需供冷或采暖；東北地區(qū)供暖時(shí)間約56小時(shí)，夏季有12個(gè)月的供冷負(fù)荷；中部地區(qū)的冷、暖負(fù)荷介乎其間。因此，系統(tǒng)全年能按冷熱電聯(lián)供高效運(yùn)行的時(shí)間一般為40006000h/a，比過(guò)程工業(yè)的8000h/a短，但比做調(diào)峰用的聯(lián)合循環(huán)電站（一般不超過(guò)4000h/a）長(zhǎng)。年運(yùn)行時(shí)間是影響項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)重要因素，它決定設(shè)備的使用年限和折舊率，從而影響投資回收期、因此，不同的地域和建筑物類(lèi)型，DES/CCHP項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性會(huì)有差別。2.規(guī)?；凹蓛?yōu)化目前國(guó)內(nèi)外有上萬(wàn)個(gè)DES，絕大部分是小型的，一次能源發(fā)電的功率一般在1MW左右甚至更低，大于10MW的很少。這是因?yàn)檫@些小型的DES多半用于商業(yè)建筑

20、、醫(yī)院、酒店、商場(chǎng)、機(jī)關(guān)、學(xué)校等一棟建筑物或一個(gè)單位；冷熱點(diǎn)需求總量少。其實(shí)國(guó)外大型DES數(shù)目不多，但是容量都很大。以美國(guó)1999年數(shù)據(jù)為例，大型DES平均裝機(jī)容量為78MW，數(shù)量只占其DES總數(shù)的2.8%，但發(fā)電容量卻占42.8%。大型DES都是以集中供熱或區(qū)域供冷作為基礎(chǔ)的，因其冷、熱負(fù)荷總量很大，燃?xì)廨啓C(jī)容量也很大。大型的DES/CCHP包括酒店、寫(xiě)字樓、商場(chǎng)和居民住宅，負(fù)荷大，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，冷和電的負(fù)荷高峰錯(cuò)開(kāi)，區(qū)域供冷系統(tǒng)的同時(shí)系數(shù)小，設(shè)備初投資低，設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷率高，因而經(jīng)濟(jì)性較好、針對(duì)地域和建筑物類(lèi)型的特點(diǎn)，采取相應(yīng)的集成優(yōu)化對(duì)策，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可使特定條件下的DES/CCHP項(xiàng)目經(jīng)

21、濟(jì)性有所改進(jìn)。我國(guó)在現(xiàn)有公用建筑能量系統(tǒng)改造中，適宜采用規(guī)模為50MW左右甚至規(guī)模更大的機(jī)組，與大型的區(qū)域供冷系統(tǒng)或供暖系統(tǒng)結(jié)合，并且與末端系統(tǒng)的創(chuàng)新改進(jìn)集合起來(lái)，會(huì)使系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性大大改善。小型DES/CCHP的優(yōu)點(diǎn)是單位或建筑物內(nèi)直供，輸送距離短，沒(méi)有銷(xiāo)售和納稅的問(wèn)題；但機(jī)組小，必然導(dǎo)致單位投資高、效率和運(yùn)行負(fù)荷率低，沒(méi)有多種用戶(hù)互補(bǔ)，因此系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性顯然不如規(guī)模大的項(xiàng)目。但許多地方適宜發(fā)展小型的DES/CCHP，特別是電價(jià)高、空調(diào)和熱水需求量大的商業(yè)建筑。DES/CCHP項(xiàng)目配置必須能滿(mǎn)足冷熱負(fù)荷變化及能源價(jià)格等外部邊界條件的大幅度變化，實(shí)現(xiàn)變化工況下的實(shí)時(shí)優(yōu)化運(yùn)行。所以必須把系統(tǒng)的配置和

22、設(shè)備選型建立在集成優(yōu)化設(shè)計(jì)和柔性設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，才能實(shí)現(xiàn)能源用戶(hù)、投資商、電網(wǎng)、社會(huì)四贏的目標(biāo)。3.氣、電價(jià)格及其比價(jià)（1）電價(jià)和天然氣價(jià)格的影響天然氣價(jià)格決定DES/CCHP的主要成本，燃料成本占總成本的比重最大?；痣婎?lèi)公司運(yùn)行成本中燃料費(fèi)用占44%78&。天然氣上漲50%，投資回收期最大增幅達(dá)229%。氣價(jià)變動(dòng)會(huì)對(duì)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生重大影響。電價(jià)是決定DES/CCHP收益的一項(xiàng)重要因素。我國(guó)現(xiàn)行電價(jià)制度是按不同用戶(hù)類(lèi)型來(lái)制定價(jià)格，不同用戶(hù)電價(jià)相差近66%，天然氣用于發(fā)電、DES/CCHP和民用的價(jià)格也不相同。氣與電的比價(jià)直接影響到分布式系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。由于很大一部分收益來(lái)自于直供電，且冷

23、、熱水的傳統(tǒng)功能方式也來(lái)自電，若替代較高價(jià)格的工業(yè)、商業(yè)用電，就有很好的利潤(rùn)空間。因此與DES/CCHP對(duì)比的分供系統(tǒng)電價(jià)基準(zhǔn)不同，DES/CCHP的經(jīng)濟(jì)性也不同。（2）比價(jià)的地域差異我國(guó)各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不同，一次能源（煤、油、天然氣）和電的輸運(yùn)距離和費(fèi)用也不同，因而氣和電價(jià)格及其價(jià)格比各不相同。一般來(lái)說(shuō)，西部靠近天然氣產(chǎn)區(qū)氣價(jià)相對(duì)低廉，但同時(shí)煤和水力資源豐富，電價(jià)也相對(duì)較低；東南沿海能源缺乏而需求巨大，電依靠西部，天然氣靠長(zhǎng)途管輸或LNG，所以?xún)r(jià)格都比西部高、不過(guò)，DES/CCHP所需機(jī)械設(shè)備多產(chǎn)自沿海地區(qū)，設(shè)備/能源的比價(jià)比西部便宜許多，因而更有利于上高效節(jié)能的DES/CCHP項(xiàng)目。（3）

24、天然氣和電定價(jià)機(jī)制各國(guó)天然氣價(jià)格中，發(fā)電用氣價(jià)遠(yuǎn)低于民用，其價(jià)格比日本為1/9，而我國(guó)為1/22/3.見(jiàn)表2.表2 國(guó)外各類(lèi)用戶(hù)用氣價(jià)格表國(guó)家居民用氣工業(yè)用氣發(fā)電用氣日本9.9483.8411.11美國(guó)1.640.8690.54意大利470213610.918注：以上含稅價(jià)，單位為元/m（人民幣）。聯(lián)合循環(huán)發(fā)電等大型終端用戶(hù)通過(guò)專(zhuān)用直通管道于干線管網(wǎng)聯(lián)接，無(wú)需降壓、配需，費(fèi)用比民用低得多，而且負(fù)荷量大穩(wěn)定，有助于平衡峰谷差。而民用和商業(yè)用戶(hù)的服務(wù)成本很高，且符合系數(shù)小、量波動(dòng)大，應(yīng)當(dāng)也能承受較高的價(jià)格。（4）冷、熱水價(jià)格DES/CCHP能源利用效率高，集成優(yōu)化和規(guī)模效應(yīng)能發(fā)揮時(shí)間分布互補(bǔ)等優(yōu)勢(shì)

25、，故生產(chǎn)的冷、熱水成本低。供應(yīng)的冷、熱水的價(jià)格一般只包含維護(hù)和用水成本。因節(jié)省了用戶(hù)自身設(shè)施的投資費(fèi)用，所以用戶(hù)獲得了實(shí)際利益。4.政府的協(xié)調(diào)、規(guī)劃、政策扶持因素（1）統(tǒng)籌規(guī)劃保證規(guī)模和集成優(yōu)化DES/CCHP系統(tǒng)的集成優(yōu)化涉及氣候條件、能量需求、能源價(jià)格以及與電網(wǎng)、天然氣公司、各種用戶(hù)之間的關(guān)系。把DES/CCHP納入地區(qū)規(guī)劃是發(fā)展DES/CCHP最重要的條件。此外，冷熱電區(qū)內(nèi)供應(yīng)價(jià)格也須受政府部門(mén)的監(jiān)管，需由政府牽頭組織前期項(xiàng)目方案的可行性研究，進(jìn)一步通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制向前推進(jìn)。（2）電力直供中國(guó)現(xiàn)行的電力法特別是其第25條限制了分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展。節(jié)能法（急計(jì)基礎(chǔ)20001268號(hào)）積極支持

26、熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展，但都缺乏實(shí)施的細(xì)則和可操作性。發(fā)電在區(qū)域內(nèi)直供是DES/CCHP兩大經(jīng)濟(jì)效益之一，可以說(shuō)沒(méi)有電力直供的法律支持和保障，大型DES就不可能發(fā)展起來(lái)。（3）稅收優(yōu)惠按照我國(guó)稅法，直供電也須繳納17%的增值稅和33%的所得稅。而DES/CCHP實(shí)現(xiàn)資源綜合，符合國(guó)家減、免稅的政策，且其節(jié)能靠的是利用低品味能量、區(qū)內(nèi)直供和集成優(yōu)化，如此重稅使投資難以回收；再者居民使用電空調(diào)和電（燃?xì)猓崴?，并不用繳稅，故此項(xiàng)稅收應(yīng)當(dāng)免征，或先征后返。（4）天然氣價(jià)和供應(yīng)保障建設(shè)分布式能源站和其運(yùn)行帶來(lái)的社會(huì)效益遠(yuǎn)超過(guò)建設(shè)調(diào)峰電廠；對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰、改善環(huán)境、拓展天然氣下游市場(chǎng)方面的貢獻(xiàn)也較大。天然氣公司應(yīng)

27、協(xié)同制訂發(fā)展DES/CCHP的規(guī)劃，優(yōu)先保證供氣，并提供與聯(lián)合循環(huán)電廠相同的價(jià)格。在國(guó)外，天然氣公司參與DES項(xiàng)目的投資和運(yùn)營(yíng)，也值得借鑒。 、總結(jié)DES/CCHP的直接經(jīng)濟(jì)效益在于能源的梯級(jí)、循環(huán)、高效利用以及避免多次轉(zhuǎn)換、傳輸損失的“就地直供”。但并非任何同時(shí)具有冷熱電供應(yīng)需求的地方都能經(jīng)濟(jì)地建設(shè)DES/CCHP系統(tǒng)。冷熱電負(fù)荷需求和時(shí)間分布以及氣、電價(jià)格比是影響DES/CCHP項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性最終要的客觀因素。發(fā)揮集成優(yōu)化和適當(dāng)規(guī)?；膬?yōu)勢(shì)應(yīng)能改善DES/CCHP的經(jīng)濟(jì)性。而政府在規(guī)劃、政策支持、稅收優(yōu)惠等方面采取強(qiáng)有力的措施，可以大大增加DES/CCHP項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性，以推動(dòng)其健康發(fā)展。實(shí)際運(yùn)

28、行的DES/CCHP案例一 廣州大學(xué)城DES/CCHP項(xiàng)目，2009年10月建成并試運(yùn)行，2010年暑期開(kāi)始供冷。該能源站設(shè)有2套發(fā)電能力為78MW的燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組，燃?xì)廨啓C(jī)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(guò)熱蒸汽至汽輪機(jī)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(jī)凝汽器的冷凝潛熱獲得的熱水匯合后供應(yīng)大學(xué)城的生活熱水；廣州大學(xué)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(gè)由能源站直接供應(yīng)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(dá)

29、80%。實(shí)際運(yùn)行的DES/CCHP案例二 上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)燃?xì)饫錈犭娐?lián)供能源中心，2000年投入運(yùn)行，設(shè)有1臺(tái)4MW的燃?xì)廨啺l(fā)電裝置+余熱鍋爐（11t/h）+蒸汽吸收式制冷機(jī)（1500RT、4臺(tái)）+電制冷機(jī)（4000RT、4臺(tái)+7200RT、2臺(tái)）+燃?xì)忮仩t。夏季燃?xì)獍l(fā)電裝置的高溫?zé)煔饨?jīng)余熱鍋爐生產(chǎn)的蒸汽與燃?xì)忮仩t生產(chǎn)的蒸汽，由吸收式制冷供應(yīng)機(jī)場(chǎng)空調(diào)用冷，不足冷量由電制冷機(jī)補(bǔ)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(yīng)用；冬季生產(chǎn)的蒸汽供應(yīng)機(jī)場(chǎng)使用，不足熱量由燃?xì)忮仩t補(bǔ)充。該能源站運(yùn)行多年，經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益明顯。實(shí)際運(yùn)行的DES/CCHP案例三 北京亦莊經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)華潤(rùn)協(xié)鑫（北京）公司的燃?xì)庹羝?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(jī)實(shí)現(xiàn)燃?xì)饫錈犭娐?lián)供。該發(fā)電站設(shè)有兩套75MW燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)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(guò)熱蒸汽可經(jīng)汽輪發(fā)電機(jī)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(fù)荷很少，余熱不能得到充分利用，全年燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)總熱效率只有59%左右。鑒于在該發(fā)電