发展天然气分布式能源冷热电三联供节能计算的探讨
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一、冷热电三联供概念:冷热电联产是指使用一种燃料,在发电的同时将产生的余热回收利用,做到能源阶梯级利用;冷热电联供系统一般由动力系统、燃气供应系统、供配电系统、余热利用系统、监控系统等组成。
按燃气原动机的类型不同,分为燃气轮机联供系统和内燃机联供系统。
与传统的击中式供电相比,这种小型化、分布式的供能方式。
可以使能源的综台使用率提高到85%以上。
一般情况可以节约能源成本的30—50%以上;由于使用天然气等清洁能源,降低了二氧化硫、氨氧化物和二氧化碳等温室气体的排放量,从而实现了能源的高效利用与环保的统一,减低了碳排放。
二、冷热电三联供技术优点1、系统整体能源利用效率非常高;2、自行笈电,提高了用电的可靠性;3、减少了电同的投资;4、降低了输配电网的输配电负荷;5、减少了长途输电的输电损失;6、节能环保、经济高效、安全可靠。
三、冷热电联供系统与传统制冷技术的对比优势(1)、使用热力运行,利用了低价的”多余能源”;(2)、吸收式冷水机组内没有移动件,节省了维修成本;(3)、冰水机组运行无噪音;(4)、运行和使用周期成本低;(5)、采用水为冷却介质,没有使用对大气层有害的物质。
四、采用冷热电联供的意义1. 实现能量综合梯级利用,提高能源利用效率具有发电、供热、制冷、能量梯级利用等优势,年平均能量的综合利用率高达80~90%图4.6-2 燃气热能的梯级综合利用流程关系示意图2.集成供能技术,系统运行灵活可靠三联供系统是供冷、供热、供电的技术集成,设备优化配置,集成优化运行,实现既按需供应,又可靠运行。
3.用电用气峰谷负荷互补,利于电网、气网移峰填谷对于电网、气网,负荷峰谷差越小,越有利于系统稳定、安全、节能运行。
五、冷热电联供的使用条件天然气近似为一种清洁能源,燃气冷热电三联供系统为主要的应用形式。
1.应具备的能源供应条件(1)保证天然气供应量,并且供气参数比较稳定;(2)燃气发出的电量,既可自发自用,亦可并入市电网运行,燃气发电停止运行时又可实现市电网供电;(3)市电网供电施行峰谷分时电价;(4)电网供电难以实施时,用户供电、供冷、供热负荷使用规律相似,用电负荷较稳定,发电机可采用孤网运行方式。
天然气冷热电三联供技术及其应用情况从天然气冷热电联供概念、系统组成、功能特点等全面地论述了天然气冷热电联供的分布式能源是洁净高效的供能方式。
介绍了分布式能源在国内外的应用及研究现状。
对分布式能源的发展及前景进行了分析与建议。
关键词:天然气冷热电联供分布式能源0 前言随着人类生产和生活的发展,各种常规能源的大量消耗促使人们一方面不断探索利用太阳能、地热等各种可再生能源;另一方面更在积极寻求高效、环保的能源利用方式。
目前大中城市能源结构正在发生调整,传统的一次能源正在被天然气所代替。
而宝贵的天然气资源在城市中的利用更多的是直接被烧掉,如何才能更为合理地在城市中应用天然气?其中一个有效途径是利用天然气冷热电联供系统,即天然气首先驱动发电机组发电,其余热被回收用于供热或驱动吸收式制冷机组制冷。
这样实现了能源的梯级利用,从而为高效利用天然气创造了条件。
同时,近2年由于全国各大城市均出现不同程度的供电紧张,尤其是东部各大城市,为了缓解“电荒”,国家也相应出台了一些鼓励政策,以支持天然气冷热电联供技术为主导的分布式能源系统的推广应用。
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%。
分布式能源系统(Distributed Energy System)在许多国家、地区已经是1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CCHP是其中1种十分重要的方式。
1 天然气冷热电联供系统及其特点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。
2015-2020年分布式能源与IGCC(整体煤气化联合循环)及热电冷三联供行业发展前景预测分析报告(十三五规划)Report Description报告描述本研究报告由华经视点公司领衔撰写。
报告以行业为研究对象,基于行业的现状,行业运行数据,行业供需,行业竞争格局,重点企业经营分析,行业产业链进行分析,对市场的发展状况、供需状况、竞争格局、赢利水平、发展趋势等进行了分析,预测行业的发展前景和投资价值。
在周密的市场调研基础上,通过最深入的数据挖掘,从多个角度去评估企业市场地位,准确挖掘企业的成长性,为企业提供新的投资机会和可借鉴的操作模式,对欲在行业从事资本运作的经济实体等单位准确了解目前行业发展动态,把握企业定位和发展方向有重要参考价值。
报告还对下游行业的发展进行了探讨,是企业、投资部门、研究机构准确了解目前中国市场发展动态,把握行业发展方向,为企业经营决策提供重要参考的依据。
Report Directory报告目录第一部分分布式能源深度研究第一章分布式能源概述第一节分布式能源称谓与定义第二节分布式电站定义第三节分布式各类能源折算标准煤的参考系数一、各类能源折算标准煤的参考系数表二、标准煤三、各种能源折算标准煤第四节天然气水合物解析第五节地热能解析第六节风能解析第七节固体废弃物能解析第八节海洋能解析第九节氢能解析第十节生物质能解析第十一节水能解析第十二节太阳能解析第十三节科普能源综述第十四节节能减排概论第十五节制冷剂水合物蓄冷综述第二章中国分布式能源技术发展研究第一节分布式能源系统的国外发展研究第二节分布式能源系统的国内发展研究第三节分布式能源系统和电力系统对比研究一、发电厂产能二、工厂耗能三、常用能源四、生物质能源五、能源对比六、总结第二部分分布式能源市场与发展动态分析第三章中国分布式能源地区发展研究第一节中国分布式能源总体分布情况第二节中国主要地区分布式能源发展状况一、广州分布式能源发展状况二、北京分布式能源发展状况三、上海分布式能源发展状况第三节中国主要分布式能源在建、预建项目分析第四节中国分布式能源的适宜规模第五节天然气市场开拓中分布式能源的作用第六节国际分布式联盟对中国电力发展的分析第七节大型联合循环电站与分布式三联供系统发电投资效益的比较第四章中国分布式能源主要应用领域研究第一节中国分布式能源应用的重要性与必要性分析一、环境压力与能源结构调整二、中国电力需求三、分布能源支撑持续发展需要第二节分布式能源发展应用的可持续性分析一、中国进入了燃气大发展应用二、分布能源系统配置的经济优势三、国家的政策支持第三节中国分布式能源应用结构现状第四节分布式能源实际技术应用及存在的问题分析一、中国分布式能源技术实际应用二、分布式能源技术应用难点与障碍分析第五节合理用气是能源结构调整的关键第六节发展分布能源的问题一、法规问题二、技术问题三、市场问题第七节分布能源系统应用技术第八节分布式能源市场研究结论第三部分IGCC (整体煤气化联合循环)技术与发展第五章2011-2020年IGCC (整体煤气化联合循环)现状及发展趋势第一节IGCC行业发展概况一、IGCC商业运行成必然趋势二、煤气化容量持续增长三、政府投资力度增大四、美国引领IGCC的开发第二节IGCC成为洁净煤发电发展方向第三节科技进步性能改进一、适用于发电用的大容量、高性能气化炉二、新型空分设备三、高性能的高温燃气轮机四、高温煤气净化设备第四节IGCC组成多联产的能源系统一、合成气园-IGCC总能系统二、IGCC-燃料电池三、磁流体- IGCC发电第五节碳捕集封存技术成IGCC发展新机遇第六章IGCC系统关键部件气化炉选择及其对电厂整体性能的影响第一节气化炉类型第二节IGCC电站建模和气化炉的选择一、采用不同气化炉的IGCC选择二、其它参数选择第三节选择结果分析与评估一、技术性能分析二、经济性能分析第四节重要结果第七章中国整体煤气化联合循环(IGCC)电厂的经济性估算研究第一节经济性估算综述第二节中国IGCC经济性估算模型的建立一、投资估算系数修正二、重要经济性参数修正第三节IGCC电厂运行数据假定一、催化剂消耗量二、利用小时数与可用率第四节IGCC经济性参数一、运行维护成本二、工程费三、未可预见费(预备费)四、融资假定五、折旧方法六、流动资金七、其它经济性假定第五节模型计算框架第六节评估结果一、投资成本评估二、研究模型与实际电厂投资数据比较三、投资潜力第八章IGCC及多联产系统的发展和关键技术第一节国内外现状第二节中国IGCC及多联产的发展目标第三节IGCC及多联产需解决的关键技术一、新型气化炉的研制二、煤气冷却器的设计三、余热锅炉的设计四、汽轮机改造五、新型空分装置空分流程研制六、系统效率及主要设计参数的研究七、系统的优化及性能计算八、IGCC电站调试和性能试验技术九、IGCC电站的运行和控制技术第四节IGCC多联产关键技术一、低成本、低能耗制氧和氢分离技术二、CO2分离技术三、能量转换利用过程新机理研发和系统创新四、关键设备和新工艺的研究五、系统整体特性研究和综合优第五节中国IGCC及多联产技术的发展第四部分发展IGCC基础条件第九章中国IGCC发展新型煤化工所需基础条件研究第一节煤化工行业综述第二节煤炭储量与利用第三节煤炭资源分布第四节煤化工单位消耗水量第五节煤化工三废处置第六节交通配套第七节单位投资需求第八节技术工艺要求第九节2011-2020年市场需求趋势一、市场需求是关键二、2011-2020年需求预测第十节煤化工主要评价指标一、气化强度二、单炉生产能力三、碳转化率四、气化效率五、热效率六、水蒸气消耗量和水蒸气分解率第十章中国煤炭气化多联产生产代用天然气研究第一节中国天然气资源及供应第二节煤炭气化多联产技术应用与趋势第三节以加压固定床气化技术为基础的多联产工艺一、单纯生产城市煤气模式二、通过煤气甲烷化生产代用天然气三、生产城市煤气联产甲醇四、煤气化间接液化制油联产城市煤气第四节以加压气流床气化为基础的多联产工艺第五节应具备基本条件第六节可能发展煤基多联产生产代用天然气的地区分析一、在内蒙古自治区东部区二、在内蒙古自治区西部区三、在新疆地区四、在四川、贵州和云南部分富煤地区五、在鲁西南、苏北徐州及河南东部交界处六、在靠近油田地区七、在广东等地第七节发展前景第十一章国外4座大型IGCC电站的煤气化工艺第一节TEXACO 煤气化工艺一、Texaco结构特点二、Texaco性能和运行指标三、Tampa IGCC电站经验第二节DESTEC煤气化工艺一、Destec结构特点二、Destec性能和技术经济指标三、Wabash River IGCC电站经验第三节SHELL煤气化工艺一、Shell结构特点二、Shell性能及技术经济指标三、Demkolec IGCC电站经验第四节PRENFLO煤气化工艺一、Prenflo结构特点二、Prenflo性能及技术经济指标三、在Puertollano电站经验第五节4种气化炉的综合比较第五部分热电冷三联供专题第十二章热电冷三联供概述第一节冷热电联产的定义第二节BCHP系统组成第三节BCHP的组成方式一、微型涡轮发电机加尾气再燃/热交换并联型吸收式制冷机方式二、燃气轮机加吸收式烟气机方式三、微型涡轮发电机加吸收式烟气机方式四、蒸汽轮机加溴化锂冷机方式五、燃气轮机前置循环加溴化锂制冷机方式六、燃料电池加余热利用型直燃机方式第十三章中国热电联产集中供热总体状况研究第一节中国热电联产发展简介一、热电联产的兴起与发展时期二、1971-1980年期间三、“六五”计划时期热电联产建设开始新发展第二节中国热电联发展特征一、以热电厂为主的热电联产二、热电厂服从城市热力规划三、以区域热电厂为主联片供热四、热电厂由电力部门独家建设五、老旧机组供热恢复生机六、供热机组容量增大七、地区形成建设热电的高潮八、国家政策法规支持鼓励发展热电联产九、热电冷联产与热电煤气三联产形成发展趋势第三节中国目前热电联产水平第四节热电联产在中国体现的优越性一、节能降耗二、改善环境质量三、缓和地区电力紧张局面四、提高供热质量发展生产改善民生五、为灰渣综合利用创造了有利条件六、节约宝贵的城建占地第五节热电联产建设经验一、加强宣传提高认识争取各方支持二、制订鼓励发展热电联产的政策三、加强工程项目的全过程管理第六节热电联产发展趋势一、大型供热机组的比重增加二、推广循环流化床锅炉三、城市发展热电冷三联产四、城市发展煤气、热力、电力三联产五、在条件适合的地区利用现有工业锅炉发展热电联产六、燃料结构调整为发展燃气-蒸汽联合循环七、“西气东输”为发展小型全能量系统开创新机遇八、中小型凝汽机组改造为供热机组九、新建大型供热机组取代中、小供热的机组十、城市集中供热走向热电联产第十四章美国从小型热电联产走向冷热电联产发展研究第一节美国能源部支持CHP和CCHP第二节冷热电联产的特殊意义第三节美国关于冷热电联产的研究一、CCHP纲领二、CCHP宣言三、CCHP战略实施目标第四节CCHP和CHP应用领域特点一、CCHP和CHP应用领域的划分二、商用建筑物节能的设想三、采暖和空调将出现新的变化四、更新经营模式和改进研究方法五、CCHP对环境保护也有巨大潜力六、CCHP发展中的关键因素七、要特别重视室内空气质量第五节CCHP与中国一、小型电站是21世纪的新电源,最具经济潜力二、要严格控制为楼宇采暖建设大型热电联产电厂和大型供热管网三、重视发展分布式小型热电联产(CHP)和小型冷热电联产(CCHP)四、加快发展天然气、煤层气,积极引进液化天然气和管道天然气五、为经济合理的发展暖通空调,要尽快取消采暖免费供应制度六、要加强冷热电联供系统(CCHP)的研究和推广工作第十五章中国从热电联产走向冷热电联产发展趋势研究第一节发展趋势第二节效益分析第三节冷热电联供系统缺点第四节关于冷热电联产的研究一、研究综述二、CCHP战略实施目标三、应用领域特点第五节中国分布式能源与热电联产应用一、分布式电站与新电源应用二、小型冷热电联供(CCHP)成为发展趋势三、能源供应渠道多元化四、中国在冷热电联产方面具有一定优势第十六章分布式供能系统第一节分布式供能系统第二节相比传统的集中式大电网供电的优势一、高效节能二、避免或减少输配电成本三、分布式供能系统的组成四、同的发动机在分布式供能系统中的应用五、怎样利用余热来制冷六、可以放在家里的分布式供能七、分布式供能系统在我们身边的实例第三节热电(冷)联产的研究现状以及方向一、国际发展基本概述二、中国基本概述第四节热电(冷)联产系统的优化研究一、重点装置的研发与应用二、热电(冷)联供系统的创新研究第五节BCHP工程实例一、奥斯丁(美国)BCHP项目二、马里兰大学(University of Maryland)BCHP项目第六节热电(冷)联产的主要形式一、热电联产系统二、热电冷联供系统第七部分热电联产典型案例第十七章上海浦东国际机场热电联供分析研究第一节概况第二节建设条件第三节热、电负荷分析研究一、热、电基本负荷预测、分析二、一期供热系统预测及一、二期供热系统的连网、供热设备能力分析三、二台热电联余热锅炉容量分析第四节电负荷分析一、12#(35kV)变电站负荷情况二、5#(35kV)变电站负荷情况第五节规模及机型选择一、机型性能参数二、热电联供机组的选择原则第六节过渡季节对策第七节燃气轮机发电机组热电联供成本分析一、成本组成分析二、成本变动因素第十八章杭州市推广天然气热电冷联供分析研究第一节推广天然气热电冷联供系统的必要性一、环保的需要二、提高供电可靠性的需要三、天然气高效利用的需要第二节推广天然气热电冷联供系统的可行性一、可靠的气源条件二、天然气热电冷联供市场需求分析第三节系统模式一、模式1:汽轮机+蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组二、模式2:燃气轮机+补燃型余热锅炉+蒸汽轮机+蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组三、模式3:燃气轮机+烟气补燃型溴化锂吸收式冷热水机组四、模式4:燃气内燃机+烟气热水补燃型溴化锂吸收式冷热水机组第四节工程实例一、系统负荷二、设备选型三、冷热水机组改造四、系统造价五、经济性分析第十九章热电冷联供系统应用设计研究与案例第一节热电冷联供系统的主要优点第二节热电冷联供系统中的主要设备一、发电机组二、溴化锂吸收式制冷机第三节热电冷联供系统设计原则一、经济性分析二、补燃型溴化锂吸收式制冷机的基本配置原则第四节燃气轮机热电冷联供系统案例一、设备配置二、系统的经济效益三、关于发电机组的配置容量四、关于余热锅炉配置五、关于补燃型溴化锂吸收式制冷机的配置第五节燃气轮机热电冷联供系统案例一、设备配置二、系统的经济效益三、烟气系统第六节综合评估第二十章燃气冷热电三联供的能量消耗分析研究第一节综述第二节燃气冷热电联供的能耗状况分析研究一、CCHP的主要方式二、冷热电三联供的节能率三、与不同发电厂发电效率比较的三联供节能率四、不同制冷机配置方式的节能率五、不同燃机发电效率的节能率第三节冷热电三联供的总热效率第四节三项主要结论第二十一章中国燃气轮机热电冷联供系统的应用及投资经济性分析第一节热电冷三联供系统发展背景第二节燃气轮机热电冷三联供系统第三节浦东机场能源中心三联供系统经济性分析第四节燃气轮机热电冷三联供系统投资综合分析一、投资项目的技术分析二、投资项目的财务分析第五节综合评估第二十二章燃气轮机热电冷联产系统合理配置研究第一节系统组成第二节系统设施模型一、燃机模型二、余热锅炉模型三、尖峰锅炉模型四、溴化锂吸收式制冷机模型五、电动压缩式制冷机模型六、进气冷却器模型七、蓄冷器模型八、能量平衡第三节合理配置方法一、全年总费用法二、层次分析法第四节计算与分析一、算例二、分析结果第五节评估结论第八部分基础数据第二十三章中国能源资源及产需状况统计第一节中国能源资源一、中国化石能源资源基础储量构成二、中国主要能源基础储量及人均储量三、中国煤炭基础储量和分布四、中国石油基础储量和分布五、中国天然气基础储量和分布六、中国可再生能源资源量第二节中国能源生产分析一、中国能源生产总量及构成二、中国分品种能源产量三、中国原煤产量结构四、中国煤炭工业洗选煤产品产量五、中国焦炭生产量六、中国柴油、汽油、燃料油、煤油产量七、中国发电量及构成八、中国发电量构成九、中国核发电趋势十、中国风电装机容量图十一、全国各省(区、市)风电累积装机及所占市场份额初步统计表十二、中国光伏电池装机十三、我国在建的主要大型常规水电站第三节中国能源消费一、中国能源消费总量及构成二、中国分品种能源消费量三、中国石油产品消费情况四、中国农村能源利用情况五、中国主要高耗能产品产量六、我国可再生能源开发利用量七、中国生活能源消费量八、中国人均生活能源消费量第二十四章中国能源经济与贸易分析第一节中国能源经济一、中国能源与经济状况二、中国能源生产与消费弹性系数三、中国各地区能源消耗指标第二节中国能源贸易一、中国煤炭进出口量二、中国石油进出口量三、主要能源与耗能产品进口量四、主要能源与耗能产品出口量五、中国进口原油前5国第二十五章中国能源环境与经济展望分析第一节中国能源环境一、中国主要污染物排放量二、中国环境污染治理投资三、中国废气排放及处理情况四、中国工业固体废物产生及处理情况五、中国废水排放及处理情况六、中国交通能源需求及CO2排放量预测七、中国主要城市空气质量指标第二节我国能源与经济展望一、中国能源消费概况二、中国能源消费总量统计三、中国能源消费情况图表目录:图表:天然气水合物-共11张图表:地热能-共36张图表:风能-共14张图表:固体废弃物能-共19张图表:海洋能-共12张图表:氢能-共10张图表:生物质能-共16张图表:水能-共12张图表:太阳能-共33张图表:科普能源概论-共15张图表:节能减排概论-共9张图表:制冷剂水合物蓄冷概论-共5张图表:各类能源折算标准煤的参考系数表图表:有效能源利用效率和能量产出效率表图表:造价投入比较表图表:各类燃气热电联产设备的氮氧化物排放比较图表:Solar 公司小型燃机热电联供系统功效比较分析图表:P&W轻型燃气轮机技术性能图表:P&W轻型燃气轮机顶峰能力图表:轻型燃气轮机流程图图表:宝曼微燃机Bowman TG80 CHP 经济性比较分析图表:卡特彼勒燃气内燃发电机热电联产技术参数图表:STM外燃机与燃气锅炉生产热水经济性比较(上海地区)图表:外燃机适意图图表:25kW外燃机外型图表:STM外燃机性能图表:不同规模城市的集中供热图表:城镇集中供热发展状况图表:不同地区城市的热化率图表:2003年国家批准立项和开工的热点工程图表:计划建设的燃气-蒸汽联合循环热电厂图表:上海分布式(楼宇式)三联供系统的发展情况图表:北京市分布式(楼宇式)三联供系统的发展情况图表:广东分布式(楼宇式)三联供系统的发展情况图表:其他地区分布式(楼宇式)三联供系统的发展情况图表:国外扩大分布式能源利用图表:原方案负荷与需求图表:负荷优化后的评估图表:同步系数分析后容量评估图表:Solar机组参数图表:余热锅炉直接供热( 蒸汽压力1034kPa,饱和)图表:余热锅炉补燃至9270C直接供热( 蒸汽压力1034kPa,饱和)图表:Bowman微型燃气轮机组合系统图表:Bowman微型燃气轮机组合系统制冷量图表:Bowman微型燃气轮机组合系统与烟气型直燃机组合图表:机组能量分配图图表:中国能源生产总量及构成能源生产总量占能源生产总量的比重(%) 图表:中国及周边天然气探明与预计储量图表:2005年中国天然气供应情况图表:北京主要燃料比价系数图表:全球IGCC项目发展情况图表:全球煤气化容量增长态势图表:全球煤气化容量预测图表:美国能源部2015年IGCC项目资助情况图表:各国IGCC容量变化情况图表:GE公司IGCC部分项目实例图表:全球煤气化产品分布图表:IGCC电站发展预测图表:CO2捕获与封存的影响图表:一段式纯氧气硫化床炉技术分类图表:气化炉合成气冷却系统图表:气化技术分类及对应的商业品牌图表:蒸汽循环进口参数图表:蒸汽循环设计参数图表:气化用煤煤质分析(表5)图表:经济性估算的输入参数图表:不同气化炉选择对系统出力的影响图表:不同气化炉选择对系统效率的影响图表:采用不同气化炉对IGCC系统的经济性的影响图表:国内实际联合循环电站的主辅工程造价和EPRI模型计算造价结果对比图表:投资估算的系数图表:EPRI模型中估算的IGCC电厂化学试剂和水的消耗量图表:IGCC的非燃料运行维护成本图表:EPRI推荐的未可预见费率图表:流动资金估算图表:模型计算框架图表:计算齐准化资本费用率的假设条件图表:中国各地区已发现煤炭储量/资源量构成图表:各类新型煤化工项目消耗新鲜水量情况图表:各类新型煤化工项目3废排放情况图表:各类新型煤化工项目投资需求图表:各类新型煤化工产品需求情况预测图表:鲁奇加压气化厂工艺流程图表:鲁奇加压气化厂代用天然气工艺流程图表:鲁奇加压气化厂联产甲醇(义马煤气厂还联产二甲醚)。
发展天然气分布式能源的影响因素及对策探讨摘要:天然气分布式能源具有清洁环保、综合能效高、安全性好等优势,发展潜力较大。
目前,天然气分布式能源在我国发展并不顺利,还存在一些影响其发展的制约因素。
本文从能源价格、政策、技术、气源、运营及维护五个方面进行了阐述;并分别探讨了解决各影响因素的对策,如优惠的能源价格、可操作的实施性细则、核心技术国产化、稳定的气源和恰当的商业运营模式。
关键词:天然气分布式能源;影响因素;对策Keywords:distributedenergyresourceofnaturalgas;influencefactor;countermea sure0 引言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[1]。
我国发展天然气分布式能源较好的地区主要集中在北京、上海、广州等经济发达地区,在其他广大地区则发展较为缓慢。
十几年来,在建成的40多个天然气分布式能源项目中[2],约有半数在运行,并没有预期的那么理想,投资者都比较理智和谨慎,并没有出现预期的蓬勃发展之势。
1.1能源价格的影响因素及对策有关研究表明,在天然气分布式能源项目的运营成本中,其燃料成本占70%-80%[3]。
国家发改委决定于2022年7月10日起,上调非居民用气中存量气门站价格,具体为在现行门站价格基础上提价,幅度为每立方米不超过0.4元;增量气门站价格按可替代能源价格的85%确定。
调整后,全国门站价格变化幅度为从1.410元/方(新疆)至2.74元/方(广东);增量气价格变化幅度为从2.29元/方(新疆)至3.320元/方(广东和上海)。
伴随着此轮天然气价格上涨,用气行业的成本也将因此增加,尤其是天然气发电行业影响最大。
由于自身资源禀赋的差异,我国传统能源以燃煤为主,国内天然气发电是煤炭发电成本的2-3倍;再加上天然气价格上涨的预期,预计未来天然气分布式能源的电价将会更高。
天然气冷热电三联供系统热力学分析摘要:天然气冷热电三联供系统的应用显著提高了能源利用率,具有经济环保的作用,被大力推广。
其工作原理是先利用燃气轮发电机将天然气的内能转化为电能带动发电,再将燃气轮的高温烟气用于推动制冷剂制冷,然后用换热器回收烟气中残余的热量进行生活用水的加热,从而使得能源被充分利用,节约能源,有利于可持续发展。
关键词:天然气;冷热电三联供;热力学分析1、前言目前,全球面临着能源枯竭,物种多样性减少,环境污染严重,全球气候改变等紧迫问题,给人类的进一步发展进步带来严重的威胁。
其中,能源储量降低,能源日益枯竭问题是影响全球经济发展的最紧迫问题之一,而分布式能源的出现给问题的解决提供了一定的方向。
分布式能源能量利用率高、性能可靠、方便灵活且污染小,在当前各大城市得到了普遍的应用,冷热电三联供技术作为分布式能源系统的基础,在分布式能源的推广中具有十分重要的价值。
2、天然气冷热电三联供系统典型的天然气冷热电三联供系统表现为对能量的充分利用,首先三联供系统利用燃烧天然气的热量带动发电机工作为建筑物内提供电能,燃烧之后排出的高温烟气可以直接驱动溴化锂吸收式制冷机或者利用烟气的余热加热锅炉为建筑物制冷、供暖或提供生活热水。
一般来说,一个完整的天然气冷热电三联供系统包括的装置为原动机(燃气内燃机、燃气轮机等)和发电机组成的动力装置、吸收式制冷剂和离心式制冷机等设备组成的制冷装置、辅助锅炉热泵和余热锅炉等组成的供热装置。
3、天然气冷热电三联供系统热量分析上文中提到,天然气冷热电三联供系统由供电系统、制冷系统和供热系统三部分装置组成,在运行过程中实现了能量的充分利用。
在研究中,我们利用能量平衡法来分析三联供系统能源利用的特点,在这里,首先假设系统稳定运行,设备效率不发生改变。
在工作过程中,燃气轮发电机燃烧天然气进行发电,同时会把高温烟气排放进吸收式制冷机推动制冷机工作。
那么此时Pe与燃气轮发电机Q的关系如式3-1所示。
环境科学科技风2016年11月上D01:10.19392/ki.l671-7341.201621092以三联供为核心的天然气分布式能源系统探讨周高杭中国华电集团清洁能源有限公司广东广州510000摘要:相对于传统热电联产,以三联供为核心的天然气分布式能源系统能效更高,其直接分布在用户端,在用户端附近燃烧燃料用于发电,发电的余热用于供热和制冷,天然气分布式能源系统可以同时向用户提供电能、热能以及制冷。
关键词:天然气;分布式;能源分布式能源系统(DES)其特点是分散,模块化以及小规模,可以单 独输出电能、热以及冷,分散在用户附近,这一点和传统的集中供电方 式形成鲜明对比,分布式能源系统就是一个高效热冷电且安装在用户 端的三联供系统。
分布式能源涉及众多技术,例如风能技术,太阳能技 术、燃料电池技术以及燃气技术,相对而W,天然气冷热电三联技术更成熟,且经济效益更优,因而得到最为广泛的应用。
二十世紀七十年代,为了应对当时出现的能源危机,美W率先JF发 和利用了冷热电:…:联供电,在当今世界,芙M依然足CCHP技术最先进 的国家,由于冷热电三联供电在美国的极大成功,二十世纪八十年代,很多发达国家也开始引入冷热电三联供电系统。
一、区域型和楼宇型天燃气分布式能源系统按照天热气分布式能源系统的供能義围,可以将该类系统简单分 类为区域型天热气分布式能源系统(DCHP)和楼宇型天热气分布能源 系统(BCHP)两种区域型天热气分布式能源系统(DCHP)供能的区域更广,例如大学 城、商业以及工业园区等等,中于供能的范围比较大,区域型天热气分 布式能源系统一般会建立相对独立的能源供应中心,使用容M较大的 机组,在建设DCHP时,不仅要考虑冷热电供应的内网设备,还:要考 虑冷热电供应的外网设备。
DCHP的装机容S—股在MW级别。
楼宇型天热气分布能源系统(BCHP)顾名思义其供能范围特定为 楼宇也即建筑物,例如商厦、写字楼和一些综合性建筑,BCHP—般不需 要建设单独的能源供说中心,能源供应机房一般直接安置在建筑内,使 用容量较小的机组,楼宇型天热气分布能源系统(BCHP)装机容量一般 在KW级别。
热电冷三联供系统节能环保效能分析作者:高嵩来源:《探索科学》2019年第05期【摘; 要】在全球气候变暖的危机意识下,环境是否受到污染,能源是否安全、绿色,能源的效能是否被充分利用等问题受到人们的高度关注,热电冷的三联产业的前景备受重视。
本文就热电冷三联产业在当下经济形势中的应用和未来发展前景的可能向做论点开展讨论。
【关键词】热电冷三联供;效能分析;节能;环保一、热电冷三联供系统简介目前,在我国已在北京、上海、杭州建成多个热电冷联供系统。
热电冷三联供系统在西方发达国家应用也比较广泛,热电冷联供系统成为燃气、电力之后的第三大公益事业。
热电冷联产是指采用能量阶梯利用的方式把燃料发电后的低品位热能用于供热,或通过驱动吸收式制冷机为夏季空调供冷,从而形成热电冷三联供系统。
热电冷三联供中的冷热联供系统主要由热源、一级管网、冷暖站、二级管网和用户设备组成。
常见的热电冷联产系统有两种,一种是热电厂热电冷联产系统,利用锅炉产生的高压高温蒸汽带动汽轮机发电,同时利用汽轮机的抽汽式或背压式排汽对外供热和驱动吸收式制冷机组制冷;另一种是楼宇热电冷联产,利用燃气轮机发电,其排气预热直接或间接用于供热和带动吸收式制冷机组制冷。
二、技术特征与效益分析1.综合效率高一般普通的火力发电系统,输入热量按100%计算,扣除送电损失约2%、未利用的排热约60%、其发电效率约38%。
而对清洁能源天然气冷热电联供系统,同样输入热量按100%,发电占25%~40%,排热利用占40%~50%,如果把用电和用热分配好,综合效率可以达到70%~80%,而没利用的排放热仅为20%~30%。
因此,天然气冷电热联供系统由于增加了排放余热的利用,其综合效率比普通的火力发电系统高约30%~40%。
2.节省能源天然气燃烧可得到1500℃的高温能源,将这部分能源由高到低进行多阶段的利用,可以把制冷、采暖、电力和卫生热水等优化整合为一个新的、统一的能源系统,可实现不同形式、不同能量的梯级利用,以获得整个系统最佳能量综合利用效果。
浅谈分布式能源供应系统中燃气冷热电联供的方式摘要:目前,许多国家和地区都应用了一种能源利用率高,可以对能源达到综合利用的应用技术——综合式能源供应系统,此项技术的利用已比较成熟,本文将从能源的总热效率以及分布式能源供应系统的节能效果等方面简述冷热电联供方式在分布式能源供应系统的优势。
分类号:TU731.5 文献标识码:A-E文章编号:2095-2104(2011)12-105—01关键词:分布式能源;冷热电联供:节能分布式能源系统的建立受到了各国政府以及能源科技部门人员的关注。
分布式能源系统具有很多的优点,其实现了对能源的梯级利用,提高了能源供应的稳定性,使能源的一次性利用效率也得到了相应的提高且对于环保也大为有利。
一般来说,分布式能源供应系统具有多种形式,如燃气热电联产,燃气冷热电联供等。
其中燃气冷热电联供方式是工业企业中所应用的一种节能效果比较明显的,经济效益合理的方式。
同时,分布式能源供应系统是目前能源供应比较稳定的一种形式,燃气冷热电联供方式是分布式能源系统中比较重要的一种方式。
但是我国分布式能源供应系统的发展目前仅仅处于初步阶段,因此我国的能源研究人员必须对分布式能源的供应以及各类分布式能源供应系统的经济性做出进一步的研究探讨。
一、燃气冷热电联供方式的节能性(一)冷热电联供的基本方式首先,我们研究一下燃气冷热电系统主要结构,其一般分为燃机、余热利用装置等,预热装置主要分为余热锅炉、电制冷装置、换热装置等,其运行流程为发电机通过天然气燃烧发电以后,所产生的高温烟气会进入余热吸收装置,在夏季,将吸收的装置吸收的烟气用做制冷机的燃料,以提高能源的利用率,在冬季,则运用高温烟气为供热装置提供能源,因此可根据冷热负荷的变化来调整高温烟气的余热利用,达到燃气补燃以增加夏天的供冷量和冬天的供热量。
以上所说的仅仅是燃气余热利用流程的一种方式。
对于余热利用的第二种方式为燃气在发电机中发电以后所产生的高温烟气运用于余热锅炉或者余热直燃机中,高温烟气为余热锅炉所提供的能源,余热锅炉进而会使吸收式制冷机直接供热或者制冷,特特别对于炎热的夏季,吸收式制冷机可以提高供冷量,不仅提高了燃气的利用率,同时节约了制冷机所利用的电能,在冬季也可以利用燃气锅炉为补充更多的热量也满足供热峰值期间的需求。