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暖通空调ＨＶ＆ＡＣ ２０１３年第４３卷第４
期
冷热电三联供系统研究（１）：
分布式能源还是冷热电三联供
湖南大学 殷 平☆
摘要 分布式能源系统和冷热电三联供系统在我国还有很多课题需要深入研究，相关法规、标准和规范还有待建立，工程实践经验和教训有待分析和总结。指出分布式能源系统和冷热电三联供系统并非是同一种系统不同的称谓，给出了两种系统的术语、定义、界定，介绍了国内外相关标准，讨论了有关问题。
关键词 冷热电三联供系统 分布式能源 定义 标准 术语
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｃｏｏｌｉｎｇ ｈｅａｔｉｎｇ ａｎｄ ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓ（１）：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｏｒ
ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｃｏｏｌｉｎｇ ｈｅａｔｉｎｇ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ
Ｂｙ Ｙｉｎ Ｐｉｎｇ★
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｓｏｕｒｃｅ（ＤＥＲ）ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｃｏｏｌｉｎｇ ｈｅａｔｉｎｇ ａｎｄｐｏｗｅｒ（ＣＣＨＰ）ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｃｈｉｎａ，ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｍａｎｙ ｓｕｂｊｅｃｔｓ ｔｏ ｂｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ，ｒｅｌｅｖａｎｔ ｌａｗｓ ａｎｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ，ｓｔａｎｄａｒｄｓ ａｎｄ ｃｏｄｅｓ ｒｅｍａｉｎ ｔｏ ｂｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｌｅｓｓｏｎｓ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅ ｎｅｅｄ ｔｏ ｂｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＤＥＲ ａｎｄ ＣＣＨＰ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｒｅ ｎｏｔ ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｎａｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ｇｉｖｅｓ ｔｈｅ ｔｅｒｍｓ，ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓ，ａｎｄ ｄｅｍａｒｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ，ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｉｓｓｕｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｃｏｏｌｉｎｇ ｈｅａｔｉｎｇ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ，ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ，ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ，ｓｔａｎｄａｒｄ，ｔｅｒｍ
★Ｈｕｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｃｈｉｎａ
０ 引言
随着我国政府《关于发展天然气分布式能源的指导意见》、《天然气“十二五”规划》、《天然气利用政策》、《可再生能源发展“十二五”规划》、《可再生能源电价附加补助资金管理暂行办法》以及《能源“十二五”规划》的相继出台，分布式能源已成为上至政府、下至企业高度关注的焦点之一。
２０１２年１０月国务院发表的《中国的能源政策（２０１２）》白皮书［１］指出：
“促进清洁能源分布式利用。中国坚持‘自用为主、富余上网、因地制宜、有序推进’的原则，积极发展分布式能源。在能源负荷中心，加快建设天然气分布式能源系统。以城市、工业园区等能源消费中心为重点，大力推进分布式可再生能源技术应用。因地制宜在农村、林区、海岛推进分布式可再生能源建设。制定分布式能源标准，完善分布式能源上网电价形成机制和政策，努力实现分布式发电直供及无歧视、无障碍接入电网。‘十二五’期间建设１ ０００个左右天然气分布式能源项目，以及１０个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。”
按照上述政策，在今后几年内，分布式能源项目的建设将成为我国能源建设的重头戏之一，相关的标准、设计规范也将相继出台，已经是国内热门研究课题之一的分布式能源和冷热电三联供（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｓｏｕｒｃｅ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｃｏｏｌｉｎｇｈｅａｔｉｎｇ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ，以下简称ＤＥＲ／ＣＣＨＰ）系统的研究将掀起新一轮的高潮。
笔者从２００８年开始，陆续承担了国内多项燃气ＣＣＨＰ项目和可再生能源ＤＥＲ的预可研报告、
①☆殷平，男，１９４４年３月生，大学，教授
４１００１２湖南省长沙市湖南大学
（０）１３９０２２５０７５６
Ｅ－ｍａｉｌ：ｐｉｎｇｙｉｎ＠ｖｉｐ．ｓｉｎａ．ｃｏｍ
收稿日期：２０１３－０２－２２
２０１３（４）殷 平：冷热电三联供系统研究（１）：分布式能源还是冷热电三联供１１
可行性报告、咨询和设计任务，在完成这些任务的过程中，对国内ＤＥＲ／ＣＣＨＰ的现状进行了深入的调查，同时对国内外ＤＥＲ／ＣＣＨＰ的研究成果、文献资料、实践经验、产品性能进行了深入学习，尤其是通过参与若干具体工程的可行性报告的撰写、评审和设计工作，获益匪浅，感触颇深，觉得有必要将几年来的体会、经验和教训加以总结，抛砖引玉，供业内人士参考，以利于我国ＤＥＲ／ＣＣＨＰ的发展。
本文详细讨论了ＤＥＲ和ＣＣＨＰ的术语、定义、界定和相关标准，讨论了与此相关的一些问题。１ 背景
ＤＥＲ在国际上尚属一项新技术，由于涉及的专业多，技术复杂，因此２０多年来，其术语、定义和界定难以定论。
ＤＥＲ／ＣＣＨＰ的术语、定义和界定迄今为止尚未引起国内政府有关部门、学术界和企业界的高度重视。对于学术界来说，要求ＤＥＲ／ＣＣＨＰ术语的准确是毋庸置疑的，而对ＤＥＲ／ＣＣＨＰ决策者———政府的相关部门来说就更重要了。因为作为一项国家重点推广的技术和产业，如果术语不准，定义不清，内涵和外延模糊，相关技术欠缺，不但会影响到规范、标准和规定的全面性、正确性和准确性，同时也会影响到可行性报告评审、立项的审批工作，会影响到工程设计的全面性、正确性、准确性和经济性。这项看似简单的工作，对于我国今后ＤＥＲ／ＣＣＨＰ的健康发展、迅速推广具有十分重要的意义。
从目前已经颁布和实施的有关ＤＥＲ的各项政策、法规、规划来看，国内ＤＥＲ的定义和界定标准与国际上通用的定义和界定标准大相径庭，国内目前正在建设的ＤＥＲ项目的设计总装机功率已经高达３ １２０ＭＷ，如此规模专业人员很难认同这还是ＤＥＲ。
因此，对于ＤＥＲ／ＣＣＨＰ来说，当前面临的不仅仅是技术、经济问题，与其他诸多技术和产业不同，首先面临的应该是术语、定义和界定问题，如果这些最基本的问题未能解决，必然使得其他问题变得更加错综复杂、难以妥善处理。
２ 术语
２．１ 分布式能源的术语
分布式能源目前采用的英语术语很多，如：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｓｏｕｒｃｅ（ＤＥＲ），ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ（ＤＧ），ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｐｏｗｅｒ（ＤＰ），ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｅｎｅｒｇｙ（ＤＥ），ｏｎ－ｓｉｔｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ，ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ。
国际上很长一段时间采用ＤＧ表述分布式能源，而将其他术语仅作为ＤＧ的同义词，这点以维基百科最为明显，迄今为止维基百科仍以ＤＧ作为分布式能源的术语，其他均为其同义词。
作为一门新兴学科，国际上术语不统一是可以理解的。不过最近几年来，大多数国家和主要学术文献，已经逐渐在统一分布式能源的术语，尤其是在官方文件中，这点更为明显。分布式能源目前采用最多的英语术语是：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｓｏｕｒｃｅ（ＤＥＲ）。
美国能源部目前使用的术语是：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｅｎｅｒｇｙ ｒｅｓｏｕｒｃｅ，从本世纪初开始，美国除政府机构外，主要的专业机构、团体和公司，例如美国供暖空调制冷工程师学会（ＡＳＨＲＡＥ）、美国电力研究协会（ＥＰＲＩ）、美国节能经济委员会（ＡＣＥＥＥ）、ＣＰＳＩ Ｅｎｅｒｇｙ（美国城市会共服务能源公司）基本上都是采用ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｓｏｕｒｃｅ（ＤＥＲ）作为术语。
从２００４年开始，欧盟委员会一直使用术语ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｓｏｕｒｃｅ。欧盟２００４年出版的《欧洲分布式能源项目》（Ｅｕｒｏｐｅａｎ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｅｎｅｒｇｙ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｐｒｏｊｅｃｔｓ）成为当时的重要文献，而后欧洲成立了全球最大的有多个国家参加的欧洲分布式能源实验室（Ｅｕｒｏｐｅａｎ ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＥｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）以及分布式能源研究合伙企业（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｅｎｅｒｇｙ ＲｅｓｏｕｒｃｅｓＲｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ），对在欧洲推广分布式能源起到了重要作用。
由于历史原因，目前尚有一些民间组织仍然采用初始的术语，例如国际分布式能源联盟ＷＡＤＥ仍然采用ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｅｎｅｒｇｙ（ＤＥ）这一术语。还有部分国家和地区也采用ＤＧ作为分布式能源的术语。
在我国，本世纪初曾使用过分布式供电、分布式能量系统、分布式供能系统等称谓，这些基本上都是根据当时国外使用的英语术语翻译而来。２００４年国家发改委第１７０２号文中使用“分布式能
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源”一词［２］
，此后包括政府文件在内，国内各种文献和媒体基本上都采用分布式能源这一术语。
分布式能源，我国官方文件使用的英语术语是ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｓｏｕｒｃｅ。２．２ 冷热电三联供的术语
冷热电三联供目前采用的英语术语有：ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｃｏｏｌｉｎｇ ｈｅａｔｉｎｇ
ａｎｄ ｐｏｗｅｒ（ＣＣＨＰ），ｔｒｉｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｈｅａｔｉｎｇ ｃｏｏｌｉｎｇ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ（ＣＨＣＰ），ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｈｅａｔｉｎｇ
ａｎｄ ｐｏｗｅｒ（ＣＨＰ）等。与分布式能源不同，目前除美国习惯将ＣＣＨＰ包括在ＣＨＰ范畴内之外，其他大部分国家基本上都采用ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｃｏｏｌｉｎｇ ｈｅａｔｉｎｇ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ（ＣＣＨＰ）这一术语。当采用天然气作为燃料时，燃气冷热电三联供的英语术语为ｇａｓ－ｆｉｒｅｄ ｃｏｍｂｉｎｅｄｃｏｏｌｉｎｇ ｈｅａｔｉｎｇ
ａｎｄ ｐｏｗｅｒ。关于冷热电三联供，本世纪初我国曾使用过冷热电联产、
冷热电联供、热电冷三联产、热电冷三联供等称谓，
目前国内基本上都是采用冷热电三联供这一术语。当采用天然气为燃料时，有燃气冷热电三联供和天然气冷热电三联供两种称谓。
我国官方文件使用的英语术语是ｃｏｍｂｉｎｅｄｃｏｏｌｉｎｇ ｈｅａｔｉｎｇ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ（ＣＣＨＰ）。３ 定义３．１ 国际上有关ＤＥＲ的定义
最早对ＤＥＲ给予准确定义的应该是文献［３］，文献［３］用图１表明了表述ＤＧ，ＤＰ，ＤＥＲ之间的关系。
图１ ＤＧ，ＤＰ，ＤＥＲ的关系
文献［３］给出的ＤＧ，ＤＰ，ＤＥＲ的定义是：１）ＤＧ，
公用电网之外任何发电技术。所涉及的技术和设备包括内燃机、燃料电池、燃气轮机、微燃机、水力发电和小型水力发电、光伏、太阳能、风能、废热／生物质能源，还包括非公用热电联产。
２）ＤＰ，
任何发电和储能技术。３）ＤＥＲ，包括ＤＧ和ＤＰ在内的任何技术，
以及需求侧的措施。所发电可以上网销售。
虽然与目前惯用的ＤＥＲ定义略有不同，但是文献［３］已经指出了ＤＥＲ与ＤＧ和ＤＰ的本质不同。
在欧洲，在本世纪初，欧洲热电联产促进协会（Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐ
ｅａｎ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ ｏｆＣｏｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）就在其专题报告中指出，ＤＥＲ的“ｒｅｓｏｕｒｃｅ（源）”，比起狭义的ＤＧ中的“ｇ
ｅｎｅｒａｔｉｏｎ（供电）”，涵盖了能源管理方面更加广泛的概念，
例如储能和用户侧管理［
４］
。目前，美国能源部给出的ＤＥＲ定义是：“小型、模块化、分散、不考虑是否联网的能源系统，该系统位于用能地点或附近。该系统为集成系统，包括发
电、储能和输送等有效措施”
［５］
。与本世纪初美国能源部的定义已有所不同：“小型、模块化、产生电能的技术，容量范围从几ｋＷ到５０ＭＷ，包含许多供应侧的和用户侧的技术，一般位于需要能源的地
点或附近”
［６］
。两者相比，最大的变化就是现在的定义增加了储能，
同时没有限定容量范围。在欧洲，目前比较通用的ＤＥＲ的定义是：处于配电系统内位于或靠近终端用户侧的小型发电装
置［
７］
。国际分布式能源联盟ＷＡＤＥ对分布式能源的定义是：在使用能源的地点或很近的地方发电，不考虑这些项目的规模和采用的技术，所用燃料及
该系统是否联网等条件［
８］
。３．２ 国内有关ＤＥＲ的定义
国家发改委２００４年对ＤＥＲ的定义是：“分布式能源是近年来兴起的利用小型设备向用户提供能源供应的新的能源利用方式。与传统的集中式能源系统相比，分布式能源接近负荷，不需要建设大电网进行远距离高压或超高压输电，可大大减少线损，节省输配电建设投资和运行费用；由于兼具发电、供热等多种能源服务功能，分布式能源可以有效地实现能源的梯级利用，
达到更高能源综合利用效率。分布式能源设备启停方便，负荷调节灵活，各系统相互独立，系统的可靠性和安全性较高；此外，分布式能源多采用天然气、可再生能源等清洁能源为燃料，较之传统的集中式能源系统更加环
保”
［２］
。国家能源局有关ＤＥＲ的定义是：“分布式能源是一种建在用户端的能源供应方式，可独立运行，也可并网运行，是以资源、环境效益最大化确定方
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式和容量的系统，将用户多种能源需求，以及资源配置状况进行系统整合优化，采用需求应对式设计和模块化配置的新型能源系统，是相对于集中供能
的分散式供能方式”
［９］
。国网能源研究院的定义为：“位于用户侧，优先满足用户自身需求，以热电联产、冷热电三联产和可再生能源发电利用技术为主，发电总装机容量小，
独立运行或与配电网连接，包含能量产生、能量储存和能量控制的能源综合利用系统”
［１０］
。国家发改委在《关于发展天然气分布式能源的指导意见》中给出的天然气ＤＥＲ的定义是：“天然气分布式能源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用，综合能源利用效率在７０％以上，并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式，是天然气高效利用的重要
方式”
［１１］
。３．３ 国内外有关ＣＣＨＰ的定义
与ＤＥＲ不同，
目前国内外ＣＣＨＰ的定义基本统一：在发电的同时，利用发电所产生的余热供热和供冷。
对于ＤＥＲ和ＣＣＨＰ，目前国内外专家分歧较大的观点是，ＣＣＨＰ是否属于ＤＥＲ的一部分，ＷＡＤＥ
明确表示ＣＣＨＰ就是ＤＥ的一种形式［８］
。但是从
Ｄ
ＥＲ的定义来看，
更多人并不同意这一观点。文献［３］用图２表示ＤＥＲ和ＣＣＨＰ之间的关系。
图２ ＤＥＲ和ＣＣＨＰ的关系
在美国，
能源部和主要学术团体和企业联合会均明确指出，ＣＨＰ靠近用户，但是装机容量较大。在欧盟，对ＣＣＨＰ的定义是：在一个单一系统中同时高效率地生产电、热和冷；ＣＣＨＰ的规模从几百ｋＷ到ＭＷ级。从本世纪初开始，大力推广几ｋＷ到１００ｋＷ的小型ＣＣＨＰ设备和系统。
根据ＤＥＲ的定义，ＣＣＨＰ只有一小部分内涵属于ＤＥＲ范畴，例如楼宇式冷热电三联供系统（ＢＣＨＰ），而ＣＣＨＰ的更大一部分内涵由于装机容量已经大大超出了分布式能源的范畴，所以不可能只是ＤＥＲ的一种形式。４ 界定标准４．１ 国外有关ＤＥＲ的界定标准
所谓ＤＥＲ的界定标准是指ＤＥＲ的内涵、划分以及外延的临界线。
美国能源部界定的ＤＥＲ可应用的技术／设备是：１）往复式发动机；２）燃气（油）轮机；３）微燃机；４）燃料电池；５）光伏系统；６）聚焦式太阳能发电；７）风力发电系统；８）小型模块式生物质发电
系统；９
）储能系统［５］
。欧洲分布式能源实验室界定的ＤＥＲ技术／设备是：柴油发动机、燃气轮机、微燃机、热电联产、燃料电池、小型水电站、风力发电机、生物质发电机、光伏发电机，此外，分布式能源也可以包括储能系
统，
例如电池和飞轮［１２］
。ＷＡＤＥ界定的ＤＥＲ包括：１）现场端的可再
生能源系统；２）高效的热电联产；３）工业可回收
能源和现场端的可利用能源［
８］
。美国能源部关于ＤＥＲ各种技术的能量容量范
围如表１所示［５］
，文献［１３］
综合多种文献给出的ＤＥＲ容量范围见表２。
表１ 美国能源部关于ＤＥＲ各种技术的能量容量范围
ｋＷ
技术柴油发动机天然气发动机双燃料发动机微型发动机燃气轮机燃料电池容量１～１０ ０００ １～５ ０００ １～５ ０００ １５～６０ ３００～１０ ０００ １００～２５０技术光伏发电风力发电电池飞轮超导储能混合系统容量７ ０００～１０ ０００
１ ０００～３ ０００ ２～１ ６００ １５～６０ ７５０～５ ０００ １～１０
０００表２ 文献［１３］给出的ＤＥＲ容量范围
ｋＷ
技术内燃机燃气轮机微型发动机光伏光热燃料电池容量５～１０ ０００
１～２５０ ０００
３５～１ ０００ ７ ０００～１０ ０００
１ ０００～８０ ０００
１００～２５０技术生物质风力燃料电池地热潮汐电池储能１～５ ０００Ｗ；小型，５ｋＷ～５ＭＷ；中型，５～５０ＭＷ；大型，５０～３００ＭＷ。
不同的分类，一种是ＤＥＲ不包括大中型的ＣＨＰ（包括ＣＣＨＰ）项目；一种是包括ＣＨＰ。从ＤＥＲ的
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定义来看，前一种界定方法应该更加合理，这也是当前国际的主流观点。
４．２ 国内有关ＤＥＲ的界定标准
迄今为止，国内有关ＤＥＲ的界定十分模糊，虽然对ＤＥＲ的定义明确是“小型”，但缺乏界定标准，各种政策、法规、意见、标准均没有明确给定ＤＥＲ的装机容量，学术界也很少有人介入这方面的讨论。
国网能源研究院提出的ＤＥＲ界定标准是：“一是节能环保。分布式能源应以能量梯级利用系统和可再生能源为主，体现节能环保原则，对于非可再生能源的分布式能源系统，能源综合利用效率应在７０％以上。二是装机容量。发电总装机容量限定在１万ｋＷ及以下，主要考虑分布式能源的技术、接网和用户需求，强调本地供能，与现行热电联产等法规相衔接。三是接入电压等级。对于有并网需求的分布式能源系统，应接入３５ｋＶ及以下电压等级的电网。”［１０］
然而国家发改委在《关于发展天然气分布式能源的指导意见》中并未限定天然气分布式能源的规模：“２０１５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５００万ｋＷ，解决分布式能源系统集成，装备自主化率达到６０％；当装机规模达到１ ０００万ｋＷ，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９０％。到２０２０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５ ０００万ｋＷ，初步实现分布式能源装备产业化。”［１１］装机容量远远超过了“小型”的范畴。
表３是目前国内规模较大的几种ＤＥＲ项目。
表３ 国内规模较大的ＤＥＲ项目
技术容量／ＭＷ项目名称地点 进度
光伏３０济宁开发区山东济宁并网发电
风力１０．７达坂城风力发电站新疆达坂城并网发电
生物质能１００粤电湛江生物质发电有限公司广东湛江并网发电
薄膜太阳能３０华瀚光伏能源有限公司山东济宁一期并网发电天然气燃气轮机３ １２０横琴岛能源站珠海建设中
由表３可以看出，大多数项目的装机容量已经远远超出了国际上ＤＥＲ的界定规模，那么这些项目是否还能称之为ＤＥＲ？由于装机容量最大的珠海横琴岛能源站仍属于天然气ＤＥＲ项目，因此其他项目也就自然被列入ＤＥＲ范畴内。
４．３ 国外有关ＣＣＨＰ的界定标准
美国能源部指出，ＣＨＰ（ＣＣＨＰ）不是一项新技术，它主要应用于大型工业系统中（装机容量大于５００ｋＷ），ＣＨＰ（ＣＣＨＰ）系统是很先进的［１３］。
欧盟指出，ＣＨＰ装机容量主要是从几百ｋＷ到ＭＷ级［１４］。
目前用于ＣＣＨＰ的技术和设备主要有：内燃机、燃气轮机、汽轮机、微燃机、斯特林发动机、燃料电池、光伏、光热、风力发电机、吸收式冷水机组、锅炉、热泵、干燥剂除湿装置、生物质产品和换热器等［５，１２，１４－１５］。
４．４ 国内有关ＣＣＨＰ的界定标准
目前国内ＣＣＨＰ主要是以天然气为燃料，表４为笔者搜集的国内燃气ＣＣＨＰ项目。
由表４可以看出：１）除了装机容量世界第一外，我国ＣＣＨＰ单一能源站内燃机装机容量世界第一，地下室机房装机容量也是世界第一；２）国内最大装机容量和最小装机容量相比，相差几十万倍。
按国家规划“十二五”期间建设１ ０００个左右天然气分布式能源项目，以及１０个左右各类典型特征的分布式能源示范区域，多大规模属于１ ０００个范畴内，哪些又属于１０个范畴内，目前没有准确答案。
由于我国特殊的国情，即使是国家发改委、国家能源局也不掌握中国目前ＣＣＨＰ项目的确切数量，不过除孤网运行的小型ＣＣＨＰ项目外，由于燃气ＣＣＨＰ项目都需要省市（直辖市）发改委正式批准才能建设，所以要了解核准的ＣＣＨＰ项目并非不可能，表４是笔者根据各省市发改委网站统计而来已经核准的国内ＣＣＨＰ工程以及已经运行的ＣＣＨＰ项目，表４所列项目无论是数量上还是装机总功率均远远超出国内以往其他统计结果。
国内ＣＣＨＰ采用的技术与国外基本相同，只是目前燃气轮机、内燃机、微燃机主要依赖于国外产品。
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表４ 国内燃气ＣＣＨＰ项目
序号项目名称地点投资单位装机容量／ＭＷ进度备注
１泰州医药城江苏泰州中国华电集团４招标国家发改委示范项目
２天津研发产业基地天津中海油集团４．３５８招标国家发改委示范项目
３中国石油科技创新基地北京北京燃气集团１３．３１２设计、招标国家发改委示范项目
４创意天地武汉中国华电集团１２．１２设计、招标国家发改委示范项目
５横琴岛能源站珠海中国电力投资集团３ １２０招标一期７８０ＭＷ，采用冰蓄冷６高要金淘能源站广东肇庆中国大唐集团１ ５６０核准一期７８１ＭＷ
７桐乡能源站浙江桐乡中国华能集团８００核准
８华南城南宁中国华电集团１８０建设一期１２０ＭＷ
９小蓝分布式能源站南昌中国华电集团１５０核准
１０北辰风电园天津中国华电集团１２０核准
１１广州大学城广州中国华电集团１５６运行
１２西安北客站西安中国华电集团１０４设计、招标
１３武清燃气分布式能源站天津中国华电集团３６０设计、招标
１４西青分布式能源站天津中国华电集团１８６设计、招标
１５奉贤南桥新城能源中心上海中国华电集团８００核准、设计
１６九江分布式能源站江西九江中国华电集团８７０建设
１７莘庄工业区三联供改造项目上海中国华电集团１２０设计、招标
１８迁安天然气分布式能源站河北迁安中国华电集团１２０核准
１９富士康郑州分布式能源站郑州中国华电集团８１．２招标
２０ＬＮＧ电厂热电冷联产扩建工程广东惠州广东粤电集团１ １７０核准
２１嘉明电力有限公司热电冷联产广东中山嘉明电力有限公司１ １７０核准
２２民众天然气热电冷联产工程广东中山国电中山燃气发电公司５５５核准
２３湘潭九华分布式能源站湖南湘潭中国华电集团１２０核准
２４两江燃机冷热电三联供项目重庆中国华能集团１ ５００核准
２５七堡燃气冷热电三联供项目杭州杭州市燃气集团１．０４运行孤网运行
２６龙游分布式能源站浙江龙游中国华电集团４００核准
２７集美分布式能源厦门中国华电集团１４７．３建设
２８丰台产业园北京中国华电集团６．６招标
２９北京南站北京铁道部４．５运行
３０蟹岛园区北京世界银行３．４４运行
３１左安门宾馆北京国网北京分公司０．０３５运行
３２燃气集团监控中心北京北京燃气集团１．２运行
３３中关村软件园北京中关村软件园投资公司１．２运行
３４次渠城市接待站北京０．０８运行
３５文津国际大厦北京２．３２运行
３６京丰宾馆北京０．０９运行
３７北京会议中心９＃楼北京１．５２５运行
３８上海虹桥商务区核心区上海虹桥商务区新能源投资公司１２建设
３９上海国际旅游度假区核心区上海中国华电集团３２核准
４０浦东机场上海４．３运行
４１申能能源中心上海０．２运行采用冰蓄冷
４２高培中心供能站上海中国电力投资集团０．２５运行
４３奥特斯公司上海１．１６运行
４４华夏宾馆上海０．４８运行
４５同济医院上海０．５运行
注：１）表中项目仅限于已经运行和已经获准开始建设的ＣＣＨＰ项目；
２）“核准”是指省市（直辖市）发改委已经正式批准可以开工建设的项目，不包括已经获得省市（直辖市）发改委“路条”，即可以开展前期工作的项目；
３）京沪两地项目仅限于部分具有代表性的项目。
１６
暖通空调ＨＶ＆ＡＣ ２０１３年第４３卷第４期专业论坛
５ 标准
大凡一种成熟的技术或产品，其标准包括基础技术标准、产品标准、工艺标准、检测试验方法标准，以及安全、卫生、环保标准，上至国际标准、国家标准，下至行业标准、企业标准，都应齐全。但是迄今为止，国内外ＤＥＲ和ＣＣＨＰ的标准仍然极不完善。
５．１ 国外有关ＤＥＲ／ＣＣＨＰ的标准
欧洲分布式能源实验室对目前已经颁布执行的与ＤＥＲ相关的标准进行了统计［１２］，如下：１）ＩＥＣ ＴＣ ８Ｓｙｓｔｅｍ ａｓｐｅｃｔｓ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｎｅｒｇｙ ｓｕｐｐｌｙ
２）ＩＥＣ ＴＣ５７Ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
３）ＩＥＣ ６１８５０Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ａｎｄｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｓ
４）ＩＥＥＥ１５４７ＴＭ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｗｉｔｈ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ事实上，目前尚无专门的ＤＥＲ标准，欧洲分布式能源实验室今后的任务之一就是制定ＤＥＲ的相关标准［１２］。
由于ＣＣＨＰ涉及的技术繁多，所以目前主要执行的是与ＣＣＨＰ系统相关的技术标准，笔者未查阅到相关的国际标准和其他国家的国家标准。５．２ 国内有关ＤＥＲ／ＣＣＨＰ的标准
国内目前尚无ＤＥＲ的相关标准，据悉ＤＥＲ的相关指导、补贴等政策，以及ＤＥＲ的标准正在制定之中。
２０１１年３月１日，我国第一个ＣＣＨＰ行业标准ＣＪＪ １４５—２０１０《燃气冷热电三联供工程技术规程》开始实施，但是该标准只适合１５ＭＷ发电机总容量以下的ＣＣＨＰ。ＣＣＨＰ的国家标准还有待制定。
目前国内ＣＣＨＰ的可行性报告、初步设计和施工图设计参照的标准基本上是已经颁布的火力发电和热电联产标准和相关规定。
６ 讨论
１）综上所述，可以看出由于各国标准的不完善，导致了国际上ＤＥＲ／ＣＣＨＰ术语、定义和界定的混乱，这种局面正在改变。另一方面，我国的国情有别于其他国家，虽然ＤＥＲ／ＣＣＨＰ是国家重点推广的技术和产业，但是政府的相关政策、国家标准和设计规范已经无法与我国ＤＥＲ／ＣＣＨＰ的发展规模和发展速度同步，因此建议国家有关部门应以指导意见先行，明确给出分布式能源和冷热电三联供的术语、定义和界定标准。
２）目前我国燃气ＣＣＨＰ所用的燃机尚须进口，技术也落后于西方工业发达国家，但是ＣＣＨＰ的工程数量，尤其是总装机容量却远远超过了世界各国。尽管要实现国家发改委在《关于发展天然气分布式能源的指导意见》中提出的目标任重而道远，但是我国的ＣＣＨＰ学术水平并不比其他任何国家低，如果能够充分利用全球项目最多的ＣＣＨＰ工程实践的机会，并得到政府有关部门的大力支持和帮助，不但ＤＥＲ和ＣＣＨＰ的各种标准、设计规范可以尽快制定，而且设计水平和技术水平也能跃上一个新的台阶。
３）我国开展ＤＥＲ（主要是燃气ＣＣＨＰ）最早和项目数量最多的是上海市，“从上世纪９０年代中期开始，迄２０１１年底总共实施了２６个分布式供能项目，总装机容量达１４．２５５ＭＷ，占上海总装机容量的０．０７％，平均装机规模５４８ｋＷ。项目遍布医院、宾馆、工厂、交通枢纽、办公楼宇等；原动机使用了微型和小型燃气轮机、内燃机及热气机等；系统设计有热电联供的、也有热电冷联供的。从装机规模上看，规模１００ｋＷ以下的项目有５个，规模在１００～５００ｋＷ之间的有１６个，规模５００ｋＷ以上的有５个。从系统运行状态上看，正常运行的项目有１８个，装机容量合计１１ ８１７ｋＷ，占总装机容量的８２．９％；用于教学试验的有上海理工大学和上海交大紫竹院等３个项目，装机容量合计１８０ｋＷ，占总装机容量的１．３％；已经停运５个项目，合计２ ２５８ｋＷ，占总装机容量的１５．８％”［１６］。从项目的数量上来看，正常运行的百分比为７０％，失败停运的为２０％。由于上海市已建ＤＥＲ项目的总装机容量只有１４．２５５ＭＷ，仅占目前国内开工建设的ＣＣＨＰ项目总装机容量（见表４）的０．１％不到，如果不合格率如此之高，显然是一件十分严重的事情，这应引起政府有关部门、能源和电力行业的警觉。
术语、定义和界定标准只是千里之行的第一步，对于技术复杂、涉及专业多、投资巨大的ＤＥＲ／ＣＣＨＰ系统来说，要在我国取得全面成功，“路漫漫其修远兮”，还需全国上下齐心协力，共同努力。
２０１３（４）殷 平：冷热电三联供系统研究（１）：分布式能源还是冷热电三联供１７
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／（上接第７５页）
４ 结论
针对变风量空调末端装置故障，本文研究了变风量空调末端装置故障检测与诊断方法，开发了故障检测与诊断软件，
并在实际建筑中进行了在线应用。应用情况表明变风量空调末端装置故障检测与诊断软件十分可靠，ＣＵＳＵＭ控制图可以准确地检测空调末端装置故障，设计的基于规则的故障分类器可以准确确定故障源。故障诊断的节能效果分析表明，故障诊断软件可以提高对ＶＡＶ末端设备的维护管理效率，改善室内热环境；故障诊断可以有效提高空调系统的能源利用效率，有显著的节能效果。参考文献：
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第一章总则 第一条为了规范燃气冷热电三联供项目的日常运行维护标准，依据内燃机、直燃机操作规程，制定本制度。 第二条本制度适用于燃气冷热电三联供系统项目的日常运行及维护。 第三条运营安全部为本制度的主管部门。 第二章燃气冷热电三联供系统的定义 第四条燃气冷热电三联供，即CCHP（Combined Cooling, Heating and Power），是指以天然气为主要燃料带动燃气轮机、微燃机或内燃机发电机等燃气发电设备运行，产生的电力供应用户的电力需求，系统发电后排出的余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。通过这种方式大大提高整个系统的一次能源利用率，实现了能源的梯级利用。 第五条冷热电三联供是分布式能源的一种，具有节约能源、改善环境，增加电力供应等综合效益，是城市治理大气污染和提高能源综合利用率的必要手段之一。 第三章发电操作 第六条开机程序 （一）检查机油、和冷却水的液位有没有在规定的液位，如没有达到应补充至规定液位。
（二）检查柴油机冷却风扇与充电机皮带的松紧，如松便收紧；检查所有软管，看看是否会有接合 处松脱破损、磨损，如有则收紧或换掉。 （三）打开燃料阀门，合上电源总开关。检查油门开关是否打开，保持低速启动电机。 （四）若机组低速运行正常，可将转速逐渐增加到中速，进行预热运转，一定时间后，将转速增至 额定转速。 （五）检查机组散热、振动、三相电压、电流、频率和转速是否正常。若运行正常，则可以逐渐增 加负荷，向系统供电。 第七条关机程序 （一）逐渐卸去负荷，断开空气开关。 （二）在空载状况下，逐渐将转速降至中速，待机组水、油温降至70℃下时再行停机； （三）停机15分钟后，关闭发动机机房通风机。第八条注意事项 （一）开机时不能用高速启动，否则会烧坏启动电机。 （二）用启动电机启动时，启动时间不能超过5秒，连续启动三次无法启动起来要等机组冷却后再行
摘要：“冷热电”三联供技术目前正处于飞速发展的进程之中，在一些没有稳定工业热负荷的热电厂，仅凭热电联进行生产，由于热负荷一般会受到季节等外部环境因素变化的影响，因此根本不能完全实现热电联供，那么这就会大大降低电厂供能的热效应与热经济性。以热电厂的供热为主要能源物质，利用溴化锂吸收式制冷机组进行集中化的制冷，从而能够很快实现热电冷三联供，可以使得热电厂的热负荷相对较为平稳，从而在很大程度上提高了热电机组的负荷因子，因此热经济性非常之高。本文主要对冷热电三联供系统经济性进行了较为深入的分析与探究，旨在为冷热电三联供系统的高效运营提供一定的借鉴与参考。 关键词：“冷热电”三联供经济性分析耗能 1、引言 所谓“冷热电”三联供，主要指的是在热电联产的基础之上而发展起来的一种新型的能源生产、供应系统，它主要是将电联产及热电分产与溴化锂吸收式制冷技术进行紧密地结合，最终促使热电厂在生产以及供应热能实现三联供。实行冷热电三联供基本上可以增加供热机组夏季的热承载能力，从而降低了发电所需的煤炭消耗量。由于吸收式制冷机压缩制冷二者相比，单位制冷的能耗非常之高，不仅如此，而且还能够在很大程度上影响到冷热电三联供热的经济学的因素非常之多，热电厂实行冷热电三联供的节能程度的高低，是人们共同关心的一个重要的问题。近些年来，我国国内对冷热电三联供节能效果的研究十分之多，但是在实际运用过程之中，绝大多数供电厂考虑到最多的因素还是经济方面的消耗等。而且通过查阅相关文献资料可以得知，当前很多文献报道对冷热电三联供经济性问题进行的报道非常之多，但是这方面的完备的理论研究是非常欠缺的。本文主要对冷热电三联供系统经济性进行了较为深入的分析与探究，旨在为冷热电三联供系统的高效运营提供一定的借鉴与参考。 2、能耗分析 对冷热电三联供进行分析与研究，首先应该对该系统的能耗进行较为深入地分析与探究。下面主要通过对如下方面的阐述来对该系统的能耗加以分析与研究。 2.1 等效燃料利用系数 在冷热电三联供系统之中，有一项十分重要的组成部分就是溴化锂吸收式制冷系统，该系统可以将热转化为冷。当三联供系统在正常运行的时候，可以将溴化锂吸收式制冷系统与压缩式制冷系统二者的能耗进行对比，对比的方法可以采用等效燃料利用系数来对二者的节能情况加以比较分析。这里所提及的“等效燃料利用系数”，指的就是经过对比的上述两种制冷系统从燃料输入直至最终的等量输出的相对燃料消耗量的倒数。 由于溴化锂制冷系统所需的热量使热电厂增加煤耗量m1，同时增加了发电量，并人供电部门的电网，此发电量就相当于电网增加的电量采用供电系统的煤耗率，将此电量折算成溴化锂吸收式制冷系统的节煤量m2，而溴化锂吸收式制冷系统相对比压缩式制冷系统要少耗电，少耗的电折算成节煤量m3，如果m2+m3-m1>0，那么此三联供溴化锂吸收式制冷系统就比压缩式制冷系统节能。
简介冷热电三联供在数据中心的应用 中国移动上海传输动力维护中心沈嘉琪黄赟 引言 随着电讯业务的发展，数据中心的业务量迅速增加。为保证数据中心设备正常安全的运行，环境因素是不可或缺的。对环境影响最直接就是通信行业的供电系统以及制冷系统。在建立数据中心初期，考虑到通信行业稳定运营带来的业务高可靠性，在其配套动力系统上投入的成本很高。冷热电三联供系统作为分布式能源的一种衍生形式，成为控制通信行业能源运营成本，同时成为通信行业数据中心供电可靠性和制冷需求的良好方案之一。 1冷热电三联供系统用于数据中心的优势 冷热电三联供系统是将制冷、供热（采暖和供热水）、发电三者合而为一的设施。通过发电机充分燃烧燃料输出电力（例如：天然气），同时采用吸收式制冷机组回收发电机排放蒸汽和余热，成为较为环保地转为电能、热能的一种能源利用方式。 1.1减少通信行业运营成本 由于数据中心需要非常高的用电量，为了数据中心稳定安全的运行，运营商需要花费高昂的电力运营成本；而采用了吸收制冷的冷热电三联供系统可以在数据中心现场输出比市电更便宜的电力能源（获取城市天然气或其他清洁能源补贴）；另外，发电机的余热可以驱动吸收制冷机组从而替代普通空调系统，通过降低运营成本为运营商创造经济价值。 1.2提升通信系统运行稳定性 数据中心要求高质量和高稳定度的不间断电源。特别是，在数据中心运营高峰时期，发生诸如停电或供电失误，将直接造成巨大的经济损失。尤其是在各项电源输出特性参数比较上，冷热电三联供系统采用的燃气轮机发电机组相对于通信行业传统的应急备用发电机组（外网市电中断时启用）更加地稳定可靠。随着冷热电三联供系统稳定性的提高，运营商可以在设计阶段减少通常为优质安全的电源系统设计的电池备份数量，从而减少投资成本。 1.3利于通信设备扩容 燃气轮机发电机组现场发电的模式，在扩容和新设施设计方面给数据中心运营商很大便利。这主要体现在：通过增加新设备升级旧的数据中心，往往外网市电可能在短期内无法满足新增设备大-168-
冷热电联供系统的设计和系统集成 1、系统设计 对于冷热电三联供系统来说，热量(冷量)的被利用程度决定了整个系统的经济性。正确合理的设计原则是分布式能源设计成败的关键。电和热没有匹配好，系统的节能效益便不能发挥。设计原则中争论最多的是“以热定电”还是“以电定热”。冷热电联供系统的产热和发电之间存在着平衡关系。取得的热量多、得热的品位(温度)高，就势必要降低发电效率；反之亦然。无论从热力学第一定律还是从热力学第二定律的观点分析，热电联产系统都应该充分发挥发电效率和充分利用排热，这样系统的经济性才能发挥得最好。理论上讲分布式能源的发电系统效率多在30%左右，也就是70%左右的能量以余热的形式排出，所以如果用户的热电需求比在2：1左右可将系统的能源充分利用。但是并不是所有的项目都满足此热电比，其中一个满足了，另一个不是多就是少。并且系统的供电和供热(供冷)是动态变化的，用户的用电用热的峰谷难以同步，这就需要系统具有相对灵活的适应性。在系统设计中，若按照冷热电负荷的峰值确定容量，势必系统容量太大，全年低负荷运行，失去了冷热电联供的意义；若按照平均基本负荷设计容量，又必然会发生可能是高峰能力不足，低谷能力过剩。但如果能与电网积极配合, 电网可作为分布式能源的备用电源，可减少系统的备用容量，减少了分散能源的初投资，一旦分散能源停机，电网可为用户供电，避免了因为分散能源停机为用户造成的损失；另外，与电网相连，在电网的峰荷阶段，分散能源向电网输送电能，牟取利益，改善分散能源的经济性。其次是供电可靠性方面的利益，对用户来说，电网供电与分散能源可互为备用电源，这样可大大提高用户供电的可靠性。若能与电网配合，“以热定电”与“以电定热”相比，无疑是占有绝对的优势，不但系统余热可充分利用，对于用户电的需求也有保障，有效避免了“以电定热”多余热量的浪费。综上所述，分布式能源能否与电网相连接，直接影响系统的经济性和供电的质量。 2、系统节能的条件 冷热电三联供系统的节能也是有条件的。我们从一次能源利用率PER (primary energy rate)来计算系统是否节能，其定义为获得的能量与一次能源的需要量之比。冷热电分产系统采用电制冷，联供系统采用吸收式制冷，故可求得： 冷热电分产系统： 冷热电分产系统一次能源消耗量：
燃气冷热电三联供工程技术规程 6 电力系统 6.1 冷热电三联供电站与电网系统的连接 6.1.1燃气冷热电三联供是“以热定电”为设计原则,采用“联网不上网”的并网方式。冷热电三联供电站发电量仅占规划电负荷容量的1/3 ~1/2为宜,供电负荷容量不足部分由外网供给。因此，电站的系统联络线采取“逆功率保护”措施和分别计量电量的方式，确保联供电站只受电，不向系统送电的原则。 6.1.2三联供电站选择在10KV电压系统接入电网，在10KV电网上实现电力平衡，损耗最小，运行最经济。 发电机10KV母线或直配线可直供＜1/2总规划电负荷的容量，其余负荷全部由系统供给。 如果规划负荷容量＞15000千瓦，若地区10KV供电系统满足不了规划供电负荷需求，则三联供电站需建设110KV/10KV或35KV/10KV降压变电站，发电机仍在10KV系统实现电力平衡。 实际工程中的二个接线实例：
图1 某CHP站电气主接线图 图2 某CHP站电气主接线图 6.1.3由于中、小型热电厂属于分布式电源等级的区网容量,当电厂联网运行后,发电机组将”跟随”区网系统运行,即其电压、频率等主要参数均取决于电力系统，除按区网调度和调峰需要外，不必随时进行调整，从而提高了运行的稳定性。6.1.4在联网运行的同时，必须考虑“解列”措施，以保证电力系统或发电机组发生故障时，能将故障限制在最小的范围内。为此，电业部门往往要求把发电机出口断路器或进线断路器作为解列点，以便使电厂不会影响到系统；而用户为了
提高规划区域的供电可靠性，往往根据不同的外供电系统考虑适当的联网点（即解列点）。 6.1.5当发电机电压母线上的容量最大的一台发电机停机，或因供热负荷变动限制发电机组出力时，外网容量能满足发电机电压母线上的最大负荷需求。 6.1.6当CHP站含联网变电站时，电压等级、容量、调节方式需经区网所在地的供电部门认定。 6.1.7接线方案的选择。 1）拟定2~3个可行的接线方案，并列出各方案中的主要电气设备进行经济比较，并从供电的可靠性、供电的质量、运行和维护的方便性以及建设速度等方面，进行充分的技术比较，最后确定一个最合理的方案。 2）对确定的接线方案，一般考虑联网运行，按正常运行（包括最大和最小运行方式）和短路故障条件选择和校验主要设备及继电保护和自动化装置等方面的要求。 6.2电能质量 6.2.1用电单位的供电电压偏差、谐波百分数、与周波偏差应根据用电容量、用电设备特性、供电距离、供电线路的回路数、区网现状及其发展规划等因素，经技术经济比较和区网所在供电部门认定。 6.2.2正常运行情况下，用电设备端子处电压偏差允许值（以额定电压的百分数表示）宜符合下列要求： 一、电动机为±5%。 二、照明：在一般工作场所为±5%；对于远离变电所的小面积一般工作场所，难以满足上述要求时，可为＋5%、－10%；应急照明、道路照明和警卫照明等
冷热电三联供计算分析 国家发改委、财政部、住房城乡建设部、能源局在2011年10月发了“关于发展天然气分布式能源的指导意见”。其中有段：“天然气分布式能源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用，综合能源利用效率在70%以上，并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式，是天然气高效利用的重要方式。” 根据这个精神做冷热电联产实际运行的计算分析。（实例） 以热定电，使能源利用率，经济效益最大化。 例一、赣州锦秀新天地 功用实施范围：一座三层综合商场，七幢连体别墅（14套）。 先确定热耗量 根据当地空调期常年平均气候，按舒适性空调条件计算。 综合商场空调制冷需总冷量2925kw/h。 空调制热需总热量1380kw/h。 七幢连体别墅空调制冷需总冷量1130kw/h。 空调制热需总热量790kw/h。 每小时出65℃热水3m3需热量195 kw/h。 这里以吸收式制冷机形式生产空调冷原；以板式热交换器形式转换生产空调热源；以水—水容积式热交换器形式生产65℃生活热水。 ●综合商场和七幢别墅制冷空调同时运行时，需总制冷量4055 kw/h。采用 单效热水型溴化锂吸收式制冷机组生产此冷量，需耗热能（循环热水）5068 kw/h。（能效比0.8） ●综合商场和七幢别墅制热空调同时运行时，需总制热量2170 kw/h。采用 板式换热器转换生产此热量，需耗热能（循环热水）2214 kw/h（能效比 0.98） ●采用容积式换热器转换生产生活热水，需耗热能（循环热水）200 kw/h（能 效比0.98） 当制冷空调运行和生产生活热水时，热负荷为5068kw/h+200kw/h=5268kw/h，为 此系统的最大热负荷。 再确定选择发电机组 根据曼海姆燃气发电机组TCG2020 V20样本所列技术数据。 电功率为2000KW；热输出为1990KW。总效率87%。 其中热输出中，缸套水热量1006KW；排气热量972KW可以搜集再利用。 缸套水经热交换转换可利用率98%，释出热量986KW； 排气热量转换产循环热水可利用率76%，释出热量738KW。 上二项相加总可利用热量1724KW。（热量利用率87%） 按前面所算最大热负荷，需要配置三台TCG2020 V20发电机组。 总出电功率6000KW；热输出5970KW。 以上计算在实际运行能兑现，综合能源利用效率可达81%。 其中最关键是热量搜集转换再利用的研考设计。
冷热电三联供简介及其优化措施 一、冷热电三联供的概念 分布式能源系统（Distributed Energy System)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，可独立的输出冷、热、电能的系统，减少了能源输送系统的投资和能量损失。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。 冷热电三联供，即CCHP (Combined Cooling, Heating and 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，产生的电力用于满足用户的电力需求，系统所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）向用户进行供热、供冷经过对能源的梯级利用使能源的利用效率从常规发电系统的40%左右提高到80%左右，能源梯级利用效率达到60%?80%,大量节约一次能源。因此说，燃气冷热电三联供系统是分布式能源的先进技术之一，也是最具实用性和发展活力的系统。典型的燃气冷热电三联产系统一般包括动力系统和发电机、余热回收装置、制冷或供热系统等组成部分，主要用到的发电设备有小型和微型燃气轮机、燃气内燃机、燃料电池等；空调设备有余热锅炉、余热吸收式制冷机以及以蒸汽为动力的压缩式制冷机等。针对不同的用户需求，冷热电联产系统可以有多种多样的组织方式，方案的可选择范围较大。 二、冷热电三联供的优点 ①提高能源綜合利用率 传统火电的综合能源利用效率低，燃气冷热电三联供供能系统的综合能源利用效率可达到60%-80%.燃气锅炉直接供热的效率虽然能达到90%,但是它的最终产出能量形式为低品位的热能，而燃气冷热电三联供供能系统中有45%左右的高品位电能产出.因此燃气冷热电三联供供能系统的能源综合利用效率比传统的大电网供电和燃气锅炉直接供热的传统供能方式有大幅度提高。 ②电力燃气消耗双重削峰填谷、改善城市能源结构 在传统的能源结构中，夏季大量电空调的使用和冬季大量燃气锅炉采暖的使用造成了夏季用电量远高于冬季、冬季用气量远高于夏季的情况，这种不合理的能源结构导致了相关市政设施的低投资效率，造成了资源浪费。而对燃气冷热电三联供供能系统来说，一方面分布式发电系统和吸收式空调技术的应用可降低夏季大电网的最大负荷，另一方面全年的连续运行使得冬夏燃气用量较为均衡，因此发展燃气冷热电三联供供能系统是改善区域能源结构的最佳途径之一。 ③提高供能安全性 大电网供电安全性问题近年来一直得到关注，与大电网互为补充和支播的区域分布式供能系统可以灵活分布，就近建设。对用户来说，在提高能源利用率的同时.相当于在常规的供能形式之外为用户增加了一路供电供冷和供热的途径，提高了用户用能的安全性。 ④显著的环保效应 燃气冷热电三联供供能系统采用清洁燃料天然气作为一次能源，为淸洁产能系统，其系统排放指标均达到相关环保标准，与传统热电分供方式相比，由于节省了大量火力发电所消耗的标煤，C02减排效果明显.具有显著的环保效益。 ⑤较好的经济性 燃气冷热电三联供供能系统实现供冷供热的同时还能产生高品位的电能.其能源产品的多样性和较高的能源利用效率使得分布式供能系统对于燃气、电力价格的波动具有较强的适应性，相对于传统供能系统可节省一定的年能源消耗费用。
热电冷三联供原理 1.3 BCHP的组成方式 根据热源的类型可以将BCHP分为两种：第一种是直接利用烟气，也就是将尾气直接输送到烟气型制冷机中进行制冷。第二种是将高温尾气进行二次换热，用热水或是蒸汽输送到蒸汽机或是热水机中制冷。具体形式如下： 1).微型涡轮发电机加尾气再燃/热交换并联型吸收式制冷机-工作原理： 燃气涡轮发电机排气余热一部分被溴化锂制冷机的稀溶液回收，另一部分参与二次燃烧，对外提供制冷、采暖和卫生热水。电力、空调、采暖和卫生热水几种负荷容量搭配灵活，可以满足不同场合的需要。 2)燃气轮机加吸收式烟气机-工作原理： 燃气轮机中高温高压气体带动发电机发电后排出，这时还保持着相当的温度（一般在400℃以上），并具有较高的含氧量。溴化锂制冷机可以直接回收排气余热进行制冷，也可以将排气作为助燃空气进行第二次燃烧，二次燃烧回收热效率更高，达95％以上。使用建筑物：燃气轮机电厂或燃气轮机自备电站的改造，特别适合于简单循环的燃气轮机电（站），其经济性特别显著。
3).微型涡轮发电机加吸收式烟气机-工作原理： 燃气涡轮发电机的排气送入单效烟气机，余热用于制冷或采暖。适用于小型建筑场合使用。系统流程图： 4).微型涡轮发电机加烟气机-工作原理： 燃气涡轮发电机高温富氧排气（温度250℃，含氧量18%）进入冷温水机直接进行燃烧利用，提供制冷、采暖和卫生热水。
5). 蒸汽轮机加溴化锂冷机-工作原理： 锅炉燃烧产生的高温高压蒸汽进入蒸汽轮机推动涡轮旋转，带动发电机发电，发电后的乏汽或从蒸汽轮机中的抽出一部分蒸汽进入蒸汽制冷机制冷，另外一部分进入热交换器采暖或提供卫生热水。根据对热电厂“以热定电”的要求，适合于各个规模的火电厂或热电厂。 6). 燃气轮机前置循环加溴化锂制冷机-工作原理： 燃气轮机发电后排出的高温烟气通过余热锅炉回收，产生的蒸汽供蒸汽吸收式制冷机制冷，其余通过热交换器提供采暖/卫生热水或供工业用户使用。夏季采暖/热水负荷最小的时候，蒸汽溴化锂制冷机可以充分利用燃气轮机余热制冷，保证较高的系统综合能源利用效率。适合于燃气轮机电厂或燃气轮机热电厂。 7). 内燃发电机加余热利用型直燃机-工作原理： 内燃机基于柴油发电机技术，燃料和空气进入气缸混合压缩燃烧并做功，推动活塞运动，通过联杆机构，驱动发电机发电。排气、缸套冷却水的余热由
沼气发电机组外形图： 原理图：
BCHP系统运行后，系统运行成本较低，与市场能源价格竞争，因此，其具备很好的经济性，有极好的商业应用价值，另外BCHP系统对机房无特殊要求，能达到常规直燃机机房设计规范和燃气发电机组机房设计规范即可。系统运行以后，系统低成本运行有可靠保障。 水源热泵选型及使用方案 现垃圾处理工艺过程中产生一定量的中水,而处理车间又需要冬季供暖,夏季制冷,规划拟采用中水水源热泵进行供热制冷。 热源条件： 中水（垃圾渗出液处理后产生的中水）水温：夏季27 度；冬季20度（根据已有项目经验选取）。 负荷情况
车间内温度要求冬季保持8-10℃，冬季热负荷为92kW，夏季负荷:122kW 设备选型及流程 根据现场的实际情况选择我公司的水源热泵机组型号为：QYHP-150C 设备标准工况： （1）制热工况： ?一次水(中水)水温16/9℃ ?供热水水温:45/40℃ ?制热量:157kw 输入功率:38kw ?一次水(中水)流量:15t/h ?供热水流量:15t/h （2）制冷工况： ?冷却水（中水）水温20/29℃ ?冷冻水水温: 12/7℃ ?制冷量:139kw 输入功率:28kw ?冷却水(中水)流量:15t/h ?冷冻水流量:24t/h
沼气发电机组与BCHP系统联合运行后，系统运行成本大大降低，与市场能源价格竞争力明显增强，因此，其具备很好的经济性，有极高的商业应用价值，另外集装箱型沼气发电机组和BCHP系统对机房无特殊要求，能达到常规直燃机机房设计规范和燃气发电机组机房设计规范即可。系统安装简洁方便,系统运行以后，低成本运行有可靠保障。
49 暖通空调篇 1、引 言 相对于传统的集中供电方式而言，分布式能源是一种以小规模、小容量（数千瓦至50MW ）、分散式的布置在用户附近的新型供能系统，按用户需求可独立地输出冷、热、电能的系统[4]。分布式能源的先进技术主要包括可再生能源利用技术和天然气冷热电三联供等多种形式，其中燃气冷热电三联供技术较为完善，建设相对简单，在全世界范围内广泛推广。 在进行冷热电三联供系统设计时，准确计算出建筑逐时负荷是三联供系统优化配置与运行分析的基础。目前，建筑物逐时冷热负荷的模拟计算，发展较为成熟，自20世纪60年代美国电力公司开始用计算机模拟建筑冷负荷以来，先后出现了大量模拟软件，如美国的DOE-2、BLAST 、EnergyPlus ，英国ESP-r ，日本的HASP 和清华大学的DeST 等[2] 。建筑物逐时电负荷的模拟计算方法相对较少，同济大学杨木和基于对建筑冷热电负荷调查研究的基础上，采用日本三联供设计手册中的相关数据，利用逐时能源负荷分摊比例的方法，来模拟计算三联供系统中的全年逐时电负荷[2]。清华大学李辉在对不同建筑类型负荷基本构成及变化特点进行分析的基础上，提出利用“负荷因子”来反映不同建筑类型负荷的逐时变化特点，并结合“设计负荷”概念，得出负荷计算的方法[1]。 随着社会发展和建筑功能的多样化，单一的燃气冷热电三联供系统可能无法完全满足建筑自身的用能需要。国内外学者提出利用可再生能源系统与冷热电三联供系统集成设计的方案。利用系统工程学中设计一个柔性系统，能适应不同季节、不同时段各种变化负荷，并保持高效率的理论及对分布式能源的研究。作者前期通过对北京燃气大楼、北京南站的调研分析，冷热电三联供系统中的用气和用电不均衡，是目前能源使用结构不合理主要因素之一。如果能够找到冷热电三联供系统运行中的负荷缺口，将冬季用气量和夏季用电量的峰值“削掉”，利用可再生能源作为 基于分布式能源系统的逐时冷热电负荷模拟计算 □ 沈阳建筑大学 王骞 朱桐□ 中国建筑科学研究院 宋波 摘要 关键词 本文研究基于分布式能源系统的建筑逐时冷热电负荷计算，利用DeST软件和热电冷联产系统负荷模拟计算[1]中的电负荷模拟计算方法，计算全年逐时冷热电负荷变化，计算热电比和分析模型冬季供暖及生活热水负荷变化，找出单一冷热电三联供系统的负荷缺口，同时对太阳能热利用系统进行简要分析，从而提出尝试利用太阳能热利用系统与冷热电三联供系统集成的形式来实现系统经济运行。 分布式能源系统；冷热电三联供；负荷计算；DeST 基金项目 国家“十二五”科技支撑计划项目《公共机构绿色节能关键技术研究与示范》（2013BAJ15B00） 补充，使电、气能耗的全年用量得到优化配置，从而更好实现系统合理运行。针对本建筑模型提出了利用太阳能供暖系统和冷热电三联供系统互补的设计方案。 本文利用清华大学的DeST 软件和热电冷联产系统负荷模拟计算[1]中的电负荷模拟计算方法，对建筑模型的逐时冷负荷、热负荷和电负荷进行模拟计算，找出单一冷热电三联供系统的负荷缺口，表明利用太阳能供暖系统和冷热电三联供系统互补运行的可行性。为后期太阳能供暖系统和冷热电三联供系统集成运行和系统模拟提供依据，并与常规系统作对比，分析能耗及节能潜力，同时找到不同工况下两种系统最合理的匹配关系，为今后可再生能源与冷热电三联供系统方案设计制定提供参考。 2、搭建模型 建筑模型选用的是北京某酒店，酒店在清河北五环外，主要面向长途运输中的旅客，酒店位置较偏僻，该地天然气供应充足，位置相对偏僻。根据分布式能源的设计原则并考虑中国的太阳能资源情况，尝试在该建筑模型上进行太阳能供暖与冷热电三联供系统互补的研究分析。其次是模型建筑属于酒店建筑，有常年较稳定的冷热电负荷需求。 该建筑共四层，地下一层，地上三层。建筑面积约为4500平方米，层高为3.9米。建筑模型包含客房、走廊、大厅和一层部分商业，东西朝向，无遮阳。围护结构参数见表1。基于DeST 软件搭建的建筑模型见图1和图2。 3、模型参数确定 计算建筑逐时冷负荷建筑模型气候参数选择北京地区，供暖期为11月15日到次年3月15日，空调季为6月1日到8月30日，逐时干球温度见表2。
天然气冷、热、电三联供系统简介 1、背景 天然气是洁净能源，在其完全燃烧后及采取一定的治理措施，烟气中NOx等有害成分远低于相关指标要求，具有良好的环保性能。美国有关专家预测如果将现有建筑实施冷、热、电三联供(Combined cooling heating and power，简称CCHP)的比例从4%提高到8%，到2020年CO2的排放量将减少30%。 2、概念与优势 燃气冷、热、电三联供简单地说即为：天然气发电、余热供热、余热制冷。相比于常规供能燃煤发电、燃气供热、电制冷，具有能源梯级利用，综合能源利用率高；清洁环保，减少排放CO2，SO2；与大型电网互相支撑，供能安全性高的优势及对燃气和电力有双重削峰填谷作用。 以天然气为燃料的动力装置，例如燃气轮机、燃气内燃机、斯特林发动机、燃料电池等，在发电的同时，其排放的余热被回收，用于供热或驱动空调制冷装置，如吸收式制冷机或除湿装置等，这种以天然气为燃料，同时具备发电、供热和供冷功能的能源转换和供应系统，就是天然气冷、热、电联供系统。 相比传统的集中式供能，天然气冷、热、电三联供系统是建立在用户侧的小型的、模块化的能源供给系统，避免了长距离能源输送的损失，为能源供应增加了安全性、可靠性和灵活性。 3、天然气冷、热、电三联供分类
天然气冷、热、电三联供系统应用于商业、工业等各个领域，一般分为楼宇型和区域型两种。楼宇型冷、热、电三联供系统，规模较小，主要用于满足单独建筑物的能量需求(如医院、学校、宾馆、大型商场等公共设施)。单独建筑物一天内的负荷变化较大，会出现高峰或低谷的情况，而系统的运行需要不断进行调整，与负荷需求相匹配。因此，楼宇型冷、热、电三联供系统对设备的启停机及变工况运行性能有较高的要求，同时在系统集成方面，发电设备、热源设备、蓄能设备之间的优化设计以及与电网配合的优化运行模式也十分必要。 区域型分布式冷、热、电三联供系统主要应用于一定区域内的由多栋建筑物组成的建筑群。区域内建筑物用途具有多样性，各个建筑物对用能需求的时间段也不同，由于不同用途建筑物负荷之间的相互荆合，使得区域能源需求虽然比较大，但是供能曲线相对比较平稳，设备的变工况运行要求不高。当规模较大时，一般采用高效的燃气蒸汽联合循环机组。 4、供能形式 下图为常规的冷、热、电三联供系统图，该系统主要由原动机为核心的发电设备和余热回收设备组成，与电网并网运行。建筑物的基础负荷一般由电力负荷、制冷负荷、采暖负荷、热水负荷组成，其中电力负荷优先由原动机发的电来提供，当原动机的发电量不能满足需求时，从电网买电。发电过程中产生的余热被蒸汽型、热水型吸收式嗅化铿制冷机等余热吸收式热源设备所利用来制冷制热，或者通过热
热电冷三联供系统的节能分析 摘要：热电冷三联供系统节能性问题在国内学术界仍存在争论。本文重新计算了被许多文献引用的当量热力系数，并在此基础上阐述对热电冷三联供系统节能性的认识。关键词：热电冷三联供节能性当量热力系数一．引言 对于吸收式制冷系统节能性的问题，几年来一直是国内学术界争论的热点。直接以锅炉蒸汽为热源的吸收式制冷机或直燃机一次能耗高于压缩式制冷机，这一点大家的观点是一致的。对于热电冷三联供，即以热电厂供热汽轮机抽汽或背压排汽为热源的吸收式制冷相对于压缩式制冷机的节能性，则在已发表的文章中众说纷纭，多数文章认为热电冷三联供系统是节能的1]2]，一些文章认为该系统节能是有条件的3]，而另一些文章则认为热电冷三联供系统并不节能4]。本文结合国内一些关于热电冷三联供系统节能性的典型文献，谈一下自己的看法。 二．对当量热力系数的认识 代表热电冷三联供系统节能观点的典型文献1]用当量热力系数对系统进行了分析。当量热力系数表示为单位一次燃料所制取的冷量。设由汽轮机抽汽口得到的每1kJ热能所耗燃料热能本应为TJ，由于蒸汽在抽汽口前已作功wKwh，而每1KWh在凝汽式机组中所耗热能为vkJ，故而抽汽得到的每1kJ热能真正耗用燃料热能的kJ数为：T-wvkJ,其倒数u=1/T-wv表示单位燃料燃烧产生的高品位热量相当于供热汽轮机抽汽或背压排汽口处的低品位热量。吸收式制冷机的当量热力系数可因此表示为： u的值大于1，它将视热电厂汽轮机入口处和抽汽或背压排汽口处的蒸汽参数及锅炉效率而定。据文献1]引用巴窦尔克斯等的计算，当抽汽压力不超过0.6MPa的情况下，高压汽轮发电机组的u值可达2.65。在采用此汽轮发电机组的热电冷三联供系统中，某双效吸收式制冷机的当量热力系数为： 这大大超过压缩式制冷机的当量热力系数ξc： 如果汽轮机的初参数降低，则u值和相应的ξea也将随之减小，表1列出了文献1]给出的不同初参数下的当量热力系数。 由表1可以看出，热电冷三联供制冷能耗要比压缩式制冷低的多。即使采用低参数汽轮机的抽汽或背压排汽作为热源，吸收式制冷机的能耗也大大低于压缩式制冷，此结果多次被引用来说明热电冷三联供系统的节能优势。 表1不同初参数下热电冷三联供制冷和压缩式制冷的当量热力系数表1不同初参数下热电冷三联供制冷和压缩式制冷的当量热力系数双效吸收式制冷机的热力系数变化不大，基本上在1.2左右。于是，u值成为影响当量热力系数的关键。文献1]没有给出u值的计算方法，而只是直接引用几十年前巴窦尔克斯的《吸收式制冷机》的有关值。在此，有必要对u的取值重新计算一下。 根据上述对当量热力系数的定义，u值可简化为下式表示：若设汽轮机相对内效率为0.82，热电冷三联供系统中汽轮机的抽汽或背压排汽在吸收式制冷机放热凝结后返回电厂系统的温度为饱和温度，机组凝汽器压力为4.9kPa，其他有关参数取值见表2。由以上参数值容易计算出表1所示三种抽凝机组的纯凝汽发电效率ηc2值分别为0.280、0.262和0.230。于是,由式（3）可得三种初蒸汽参数的u值，进而得到此三种初参数下热电冷三联供制冷的当量热力系数,见表1。本文计算出的当量热力系数显然比文献1]低。 再看一下压缩式制冷机当量热力系数的计算。由于在计算热电冷三联供吸收式制冷机的当量热力系数时没考虑冷水泵、冷却水泵、冷却塔风机和溶液泵等辅助设备的电耗，因此式（2）中的W0应是压缩式制冷系统比吸收式制冷系统多耗的电量，采用表3中的值。同时，压缩式制冷的电动机效率也不应在该式中体现。于是，压缩式制冷的当量热力系数应为：这样，由重新计算的结果（见表1）来看，虽然与发电效率为0.34的压缩式制冷系统相比，热电冷
燃气冷热电三联供技术及其应用情况 信息来源：互联网更新日期：09-05-25 分布式能源系统（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＥnｅｒｇｙＳｙｓｔｅｍ）在许多国家、地区已经是一种成熟的能源综合利用技术，它以靠近用户、梯级利用、一次能源利用效率高、环境友好、能源供应安全可靠等特点，受到各国政府、企业界的广泛关注、青睐。分布式能源系统有多种形式，区域性或建筑群或独立的大中型建筑的冷热电三联供（ＣｏｍｂｉｎｅｄＣｏｏｌｉｎｇｈｅａｔｉｎｇａｎｄｐｏｗe ｒ，简称ＣＣＨＰ）是其中一种十分重要的方式。 燃气冷热电三联供系统是一种建立在能量的梯级利用概念基础上，以天然气为一次能源，产生热、电、冷的联产联供系统。它以天然气为燃料，利用小型燃气轮机、燃气内燃机、微燃机等设备将天然气燃烧后获得的高温烟气首先用于发电，然后利用余热在冬季供暖；在夏季通过驱动吸收式制冷机供冷；同时还可提供生活热水,充分利用了排气热量。提高到80%左右，大量节省了一次能源。 燃气气冷热电三联供系统按照供应范围，可以分为区域型和楼宇型两种。区域型系统主要是针对各种工业、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。楼宇型系统则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，不需要考虑外网建设。 燃气热电冷三联供的特点 1）与集中式发电-远程送电比较，燃气热电冷三联供可以大大提高能源利用效率：大型发电厂的发电效率一般为30％～40％；而经过能源的梯级利用cchp使能源利用效率从常规发电系统的40%左右提高到80～90％，且没有输电损耗。 热电产生过程就是天然气燃烧产生热量，然后通过能量转换得到电能或机械能。天然气在燃气轮机或发动机中燃烧产生电能或机械能用于空气调节或压缩空气，泵水等，在这个过程中，热能没有浪费而被利用，并被广泛应用。废热回收锅炉生产蒸汽用于工艺加热、空气调节、空间加热及工商业蒸炉等。从发动机回收的热量用于加热液体，供工艺使用或其他用途，例如：空间加热系统、吸收式空调装置或满足热水需求等。燃气轮机排放的烟气是洁净的且含有不饱和的水蒸汽。排放温度大约500℃，烟气适用于蒸炉或干燥器。对于卫生要求高的情况下，例如食品工业，烟气通过燃气——空气热交换器间接加热。通过利用原本要浪费的热量，天然气的热电联产可以达到75%—80%的效能。当热能和电能需求达到平衡时，热电联产是最经济的。如下图（来源：https://www.doczj.com/doc/942285614.html,/news/news_show.aspx?id=751）
本技术公开了一种冷热电三联供系统中设备容量的配置方法，属于分布式能源系统设计技术领域，包括：步骤S1，建立冷热电三联供系统中以年总成本最低为目标的目标函数；步骤S2，利用改进型分段线性化模型建立燃气内燃机模型；步骤S3，建立冷热电三联供系统的等式约束条件和不等式约束条件；步骤S4，根据等式约束条件、不等式约束条件和燃气内燃机模型对目标函数进行求解，确定冷热电三联供系统中设备的容量；有益效果是：更加准确的满足用户的实际需求，且通过对现有的分段线性化化算法的改进，解决了分段线性化算法在用于线性规划过程中特殊点计算不出结果的问题。 权利要求书 1.一种冷热电三联供系统中设备容量的配置方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1，建立冷热电三联供系统中以年总成本最低为目标的目标函数； 步骤S2，利用改进型分段线性化模型建立燃气内燃机模型； 步骤S3，建立冷热电三联供系统的等式约束条件和不等式约束条件； 步骤S4，根据所述等式约束条件、所述不等式约束条件和所述燃气内燃机模型对所述目标函数进行求解，确定冷热电三联供系统中设备的容量。 2.根据权利要求1所述的冷热电三联供系统中设备容量的配置方法，其特征在于，所述冷热电三联供系统中设备包括：燃气内燃机设备、溴冷机设备、电制冷设备和电锅炉设备； 所述目标函数为： 其中，Ctotal用于表示所述年总成本，用于表示所述燃气内燃机设备的年均化投资成本，用
于表示所述溴冷机设备的年均化投资成本，用于表示所述电锅炉设备的年均化投资成本，用于表示所述电制冷设备的年均化投资成本，用于表示所述溴冷机设备的运行维护成本，用于表示所述电制冷设备的运行维护成本，用于表示所述电锅炉设备的运行维护成本，用于表示所述燃气内燃机设备的运行维护成本，用于表示购买所述燃气内燃机设备使用的燃料的年均化成本，用于表示所述冷热电三联供系统从电网购买电能的年均化成本，用于表示所述冷热电三联供系统发电出售的年均化收益。 3.根据权利要求2所述的冷热电三联供系统中设备容量的配置方法，其特征在于，所述目标函数还满足如下公式： 其中，用于表示所述燃气内燃机设备的额定功率，用于表示所述溴冷机设备的额定功率；用于表示所述电锅炉设备的额定功率；用于表示所述电制冷设备的额定功率；Pchp用于表示所述燃气内燃机设备的出力；CAbsc用于表示所述溴冷机设备的制冷功率；Heb用于表示所述电锅炉设备的热功率；Cec用于表示所述电制冷设备的功率；Qchp用于表示燃气的能量；用于表示所述冷热电三联供系统从电网购买电能的买电功率；用于表示所述冷热电三联供系统发电出售的卖电功率；c1用于表示所述燃气内燃机设备初始投资的年均化成本系数；c2用于表示所述溴冷机设备初始投资的年均化成本系数；c3用于表示所述电锅炉设备初始投资的年均化成本系数；c4用于表示所述电制冷设备初始投资的年均化成本系数；a1用于表示所述燃气内燃机设备的运行维护系数；a2用于表示所述溴冷机设备的运行维护系数；a3用于表示所述电锅炉设备的运行维护系数；a4用于表示所述电制冷设备的运行维护系数；b1为燃气费用的系数；e1用于表示所述冷热电三联供系统从电网购买电能的买电电价；e2用于表示所述冷热电三联供系统发电出售的卖电电价。 4.根据权利要求1所述的冷热电三联供系统中设备容量的配置方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述燃气内燃机模型满足如下公式： 其中，Pchp用于表示燃气内燃机的发电功率，Hchp用于表示燃气内燃机的热功率，Qchp用于表示燃气的能量，用于表示燃气内燃机的额定功率；x2、x3、x4、x5、x6分别用于表示分段线性化模型中燃气内燃机电功率出力的5个分段的值，C2、C3、C4、C5、C6分别用于表
冷热电三联供的形式： 内燃机+余热利用系统； 燃气轮机+余热发电机组； 燃气轮机+余热利用系统； 微燃机+余热利用系统。 内燃机+余热利用系统： 内燃机：四冲程内燃机； 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。内燃机余热：烟气、缸套水； 余热利用系统：热水烟气直燃机、板式换热器。余热利用系统： 制冷： 烟气→烟气热水型直燃机中烟气高发； 缸套水→烟气热水直燃机中热水发生器。 制热： 烟气→烟气热水型直燃机中烟气高发； 缸套水→板式换热器。 设计参数及原则 设计参数： 对象：办公楼，建筑面积：2万平 冷负荷：50w/m2，热负荷：56w/m2 电负荷：30-67w/m2
采暖期：11月-4月，128天 制冷期：6月-9月，88天 每个工作日，机组运行10小时7:30-17:30 周六日不起动，采用市网运行 设计原则：以办公楼最低电负荷为标准选配发电机，产生的余热即烟气和缸套水进入烟气热水型直燃机和板式换热器制冷制热。 机组选型： 电负荷：0.03×20000=600KW 冷负荷：0.05×20000=1000KW 热负荷：0.056×20000=1120KW 发电机选型：J312 额定发电功率：635KW 发电效率：40.4% 额定余热功率：744KW 排热效率：46.5% 可利用烟气：3400kg/h,402KW，500℃
可利用热水：26.6m3/h,342KW，79-95℃ ：发电机组参数采用颜巴赫系列 利用的余热主要为：烟气和缸套水 余热机组选型：BZHE125型 出力系数为：100%燃气、50%烟气、23%热水 出力系数：在多能量源的条件下，某一能量源的额定功率占额定总功率的比例。 额定制冷量：1454KW 天然气：106m3/h 额定制热量：1121KW 天然气：120m3/h 烟气量：4873m3/h，热水量：41.1m3/h ：余热机组参数采用远大系列。 负荷计算： 制冷：该直燃机烟气出力最多为满负荷的50%，出力系数为0.5。 计算公式：制冷量=排烟量/额定排烟量×额定制冷功率×出力系数×发电机负荷比例。 烟气制冷量为： 3400/4783×1454×0.5×600/635=485.8KW 热水制冷量为： 26.6/41.1×1454×0.23×600/635=203.4KW 总制冷量为：485.8+203.4=689KW 需补充冷量为：1000-689=311KW→天然气需补充能量为311/1.36=229KW，COP=1.36。 余热制冷效率为：689/744×100%=92.6% 余热制冷的总效率为：92.6%×46.5%=43%
上海节能No.05 2017上海中心冷热电三联供系统 深化设计探讨 周启金马飞黄振军 上海齐耀动力技术有限公司 摘要：介绍上海中心冷热电三联供系统的设计工作内容和设计思路，分系统探讨设计过程中的关键 点和注意事项，结合BIM技术对三联供系统建立模型，实现发电机组余热回收系统的高度集成，以及管道、电缆桥架及土建之间的碰撞检测。 关键词：冷热电三联供；深化设计；BIM建模；空间管理 DOI:10.13770/https://www.doczj.com/doc/942285614.html,ki.issn2095-705x.2017.05.003 Discussion on Combined Cooling Heating and Power Generation System Deepening Design at Shanghai Tower Zhou Qijin, Ma Fei, Huang Zhenjun Shanghai Micro Powers Technology Co.，Ltd Abstract:The article introduces design work content and design thinking of combined cooling heating and power generation system at Shanghai Tower. The author discusses key points and attentions according to different systems during design process, which is combined with BIM technology to establish model for CCHP system. It realizes highly integrated of power generator waste heat recovery system and collision detection of pipes, cable trays and structure construction. Key words:CCHP, Deepening Design, BIM Modeling, Spatial Management i背景 上海中心总高度632 m，地上127层，地 下5层，总建筑面积57.6万m2，已于2016年 3月竣工，是我国首座同时获得“绿色三星”与LEED金级认证的超高层建筑，综合采用了 43项 绿色建筑适用技术。其中利用天然气分布式能源 系统实现冷、热、电三联供，使得清洁能源和绿色建筑得到良好融合，不但有利于上海中心能源 的综合利用，也对合理利用资源、发展生态经济 有着积极意义。 本三联供系统主要满足上海中心低区的基础 冷负荷及热负荷，包括餐饮、娱乐等房间的冷热 负荷，满足供冷工况运行3 920 h以上，供热工况 运行1 440 h以上，总运行时间约5 360 h。预计 每年可供冷3.1万GJ、热1.67万GJ、供电1236 [作者简介] 周启金：（1982-)，男，学士，工程师，主要从事新能源设计与技术开发工作 250分布式供能专栏 DISTRIBUTED ENERGY SUPPLY COLUMN