热电联供为热电联供技术正名
什么是热电联供
什么是热电联供？
热电联产或热电联供(combined heat and power，CHP)装置使得在能源系统中同时生产电能和热能成为可能。
它们通常回收和使用来自燃煤热电厂的废热。
这些系统在东欧被广泛用于分送热水(温度在80 ℃至150 ℃的水)至普通住宅和公寓，甚至将中心电站产生的热量供应给整个地区。
因此，这些系统被称作“区域供暖”(district heating)系统。
中等温度的热能也可以用于吸收式制冷机的制冷。
一座生产电、热、气的工厂被称作三联供电厂或多联供电厂。
在欧盟，有11%的发电厂采用热电联供，但是在成员国之间存在2%到60%的巨大差别。
在巴西，热电联供被广泛地应用于利用甘蔗渣的工业设施中。
甘蔗渣是甘蔗已被提取了甘蔗汁并已转变成糖或乙醇后产生的。
甘蔗渣是固体燃料，燃烧它们可以产生在制造糖或乙醇的工业过程中所需的全部热量和电力。
在现代高能效设备中，剩余下来的甘蔗渣被用于发电，所生产的电力被出售给电网。
1+12，热电联供技术实现一体化高效发电+供水供暖
1+12，热电联供技术实现一体化高效发电+供水供暖技术背景由于只有一定光谱范围内的太阳能可以产生光电效应，实际投射到光伏电池板上的太阳能只有18％左右转化为电能输出，而剩下70％以上都转化为热能排放到环境中。
光伏热电联供系统是指将太阳能电池组件与太阳能集热器结合为一体，使用循环流体直接将光伏电池组件产生的热量转移并有效利用起来。
项目简介光伏热电联供系统由一体化太阳能板、专用热泵、逆变器、保温水箱和支架组成，一体化太阳能板兼具光伏发电和太阳能集热功能，循环流体将光伏电池产生的热能转移并加以有效利用，降低光伏电池温度，提升发电量。
系统产生的热水温度可达55℃，满足生活洗浴和采暖要求，综合太阳能利用率高达60%以上。
冬季，一体化太阳能板为热泵提供高温热源，可使热泵能效提高35%以上；雨雪天气，热泵自动切换为空气源模式生产热水，降低能耗；市场潜力技术优势：热电联产：一套设备，冬季采暖，四季热水，全年发电，太阳能利用率60%以上高效发电：降低组件温度25度左右，发电量增加10%；超长寿命：金属背板保护，延长组件使用寿命。
方便维修：光电光热一体化集热器为可拆卸结构，维修保养更方便绿色低碳：太阳能资源取之不尽用之不竭，大幅减少碳足迹应用领域：工业领域提供生产用电、基础热源，生产预热（印染/酿造/发酵/锅炉补水等）；热法海水淡化/废水处理商业领域配合辅助能源为办公建筑、商场、泳池、宾馆饭店、交通通信等公共建筑提供电、水、暖；可提供55°C洗浴热水。
军营/哨所/边防/海岛配合辅助能源可以提供电、水、暖；结合闪蒸工艺，可提供海水淡化解决方案。
农业领域农业种植：通过水、热条件组合，调节作物生长水产养殖：提供20-30°C养殖水温，调节养殖动物呼吸频率，促进新陈代谢。
学校/福利院/养老院/医院等配合辅助能源可提供电、水、冷、暖四联供；可提供55°C洗浴热水。
居民/军民联合等领域为家庭提供冬季采暖、四季热水、全年电力供应；打造节能环保的舒适人居环境。
冷热电三联供技术
目前市电平均价格，单独发电是不经济的。对于热负荷变化较大的建筑物或者负
荷率很低的场所，能源综合利用效率一般很难达到期望的效果，并且发电机的使
用寿命也会受到影响。
2．系统成本的经济性受政府行为干预的影响大。
CCHP成本中燃料占67%~78%，其经济效益受市场燃料与用电价格（电价、
气价、热价）的影响（希望的大趋势是电价上涨、气价下跌），这些与政府定价
在能源利用效率方面，我国的万元GDP能耗与发达国家相比，存在巨大差 距。全国平均能源利用总效率为33.4%左右，与国际先进水平的50~55%相比， 还有较大差距。提高单位GDP能耗和整体的能源利用效率对实现经济和环境的 可持续发展具有重要意义，节能在我国现阶段应备受重视，任重道远。
分别配备供电、供暖、制冷和供应生活热水的装置，不但造价高，而且能 源利用率低。目前的建筑能耗80%属于低品位能量，目前多半采用电力和燃煤， “高质低用”，属于浪费。CCHP可以实现能源梯级利用，提高整体能源利用 率，起到节能的作用。
分布式供电方式成为电力工业新的发展方向，天然气在能源结构中占有越 来越重要的位置，同时季节性缺电成为一种急需解决的能源供需矛盾，节 能成为时代发展的主题之一。
整理课件
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1.1.1 供能系统分布化趋向 2003年8月18日的晚上，在纽约一片漆黑的夜空中，数以百计的点点亮光特别耀
眼。那是一些建筑物配置的分布式供能系统在美加大停电中留下令人印象深刻的一 幕。安全性是分布式功能最重要的特点之一，同时，分布式功能系统还具有节约联 网成本、环境污染少、调峰性好、调度灵活以及节约土地资源等诸多优点。
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3．受气源参数的局限性较大。 大型燃气轮机DES 2 MPa以上。一般分布式功能系统所需的16kg/cm2 及
充分利用热能的新型发电技术
充分利用热能的新型发电技术第一章：引言热能是一种重要的能源资源，广泛存在于各个领域和工业过程中。
然而，传统的热能利用方式存在能量浪费和环境污染的问题，亟需新型的发电技术来充分利用热能资源，实现可持续发展。
本文将介绍一些充分利用热能的新型发电技术，包括热电联供发电技术、地热发电技术和余热利用发电技术。
第二章：热电联供发电技术热电联供发电技术是将热能和电能相结合，通过热能转换为电能的方式来实现热电联供。
其中最常见的是利用热电偶和热电堆来实现热能到电能的转换。
热电偶是一种将温差能转化为电能的装置，通过将两种不同材料的接触点置于不同的温度下，形成温差，从而产生电流。
热电堆是一种由多个热电作用环节连接而成的结构，可以将热能转化为电能。
利用热电联供发电技术，可以在供热的同时实现电能的自给自足，提高能源利用效率。
第三章：地热发电技术地热发电技术是利用地球内部的热能资源来发电的一种技术。
地热能是指地球内部的热能，来源于地球的内部核心热对流和地壳中的放射性元素的衰变。
地热发电技术主要分为干热岩发电和地下水热发电两种方式。
干热岩发电是指通过在干热岩层中注入水，在高温高压下形成蒸汽，利用蒸汽驱动涡轮机发电。
地下水热发电是利用地球内部的地下水蕴藏的热能来发电，通过地下水中的热能驱动涡轮机发电。
地热发电技术具有稳定可靠、不受外部气候因素影响的特点，是一种非常具有潜力的新型发电技术。
第四章：余热利用发电技术余热利用发电技术是通过利用工业过程中的废热来发电的一种技术。
在传统工业生产中，大量的热能通过烟气、废水等形式排放到环境中，造成了能源的巨大浪费。
而余热利用发电技术可以将这些废热利用起来，通过热能到电能的转换来发电。
其中最常见的技术是利用烟气余热，通过余热锅炉将烟气中的热能转化为蒸汽，再通过蒸汽驱动涡轮机发电。
余热利用发电技术不仅可以提高能源利用效率，还可以减少对环境的污染，具有重要的经济和环境效益。
第五章：发展前景与挑战充分利用热能的新型发电技术在能源转型和可持续发展方面具有重要的作用。
天然气应用的节能减排措施【最新版】
天然气应用的节能减排措施集中供应方式1、热电联供(CHP)CHP是热电联供的集中供热(电)方式，天然气能源转化效率高，但在中国应用还不太广泛。
在美国住户终端的天然气消费中，采暖占69%、热水占24%、烹调炊事占5%、干衣占2%;在商业终端的天然气消费中，采暖占40%、热水占19%、烹调炊事占8%，其他33%主要是热电联供的CHP[10]。
中国城市的大部分建筑目前冬季多采用煤炭热力(热水或蒸汽)能源进行热水供暖，夏季采用蒸汽能源，溴化锂制冷方式供冷，许多新建居民区则是各户采用壁挂天然气炉自行采暖，能源使用效率低下(100m2的住户每个采暖季用300m3)，像北京首都国际机场那样采用CHP的非常少。
为了提高天然气能源的热利用效率，应该在政府的统一规划下建立城市的热力供应体系，在有天然气供应的大、中城市分区建设CHP热电联供站。
在我国2009年的29.6×108t原煤消费中，除了21.2×108t原煤应用于中间转换加工行业(主要是发电、供热、炼焦、制气四大部门)以外，有6.8×108t原煤应用于工业企业(尤其是中小企业)锅炉供热和产汽。
有条件的企业如果改为CHP供热，有可能节省1×108~×108t原煤。
2、冷热电联供分布式冷热电联供(DES/CCHP)是通过各种一次能源转换技术的综合集成，在一个区域内同时提供电、热、冷多种终端能源，实现能源的梯级、高效利用，在国外已经得到初步应用。
国内由于天然气价格高且供应不足，尚未得到应用。
DES/CCHP的直接经济效益在于能源的梯级、循环、高效利用及避免多次转换，减少了传输损失，是在CCHP周边就地直供电、冷水和热水，还可以改善城市大气环境和平衡电网峰谷差。
DES/CCHP的效益与天然气价格关联密切，2007年核算时，在天然气价格2.5元/m3、直供电价格0.8元/(kW·h)、区域供冷价格0.46元/(kW·h)的条件下，10MW的DES/CCHP投资回收期为10年[13]。
新型储能术语
新型储能术语新型储能术语在能源领域正逐渐崭露头角，为我们的生活带来了巨大的改变。
以下是一些新型储能术语的简要介绍，希望能够为您的科普知识提供一些参考。
1. 可再生能源：指那些源源不断、自然界能够再生的能源，如太阳能、风能、水能等。
与传统的化石能源相比，可再生能源具有无限供应、环保无污染等优势。
2. 锂离子电池：一种常见的储能装置，广泛应用于电动汽车、手机等领域。
它以锂离子在正负极之间的迁移来实现电荷的存储和释放，具有高能量密度、长寿命等特点。
3. 超级电容器：又称电化学超级电容器，利用电荷在电解质和活性材料之间的吸附和解吸附来储存和释放电能。
与传统电池相比，超级电容器具有充电速度快、寿命长、安全性高等优势。
4. 液流电池：液流电池利用液体电解质流动来储存和释放电能，具有高能量密度、可充电性等特点。
它可以实现大规模储能和长时间储存，被广泛应用于太阳能和风能等领域。
5. 燃料电池：通过将氢气与氧气反应产生电能的装置。
燃料电池具有高能量转换效率、零排放等优点，可用于电动汽车、航空航天等领域。
6. 蓄热储能：一种利用热能进行储存和释放的技术。
通过将热能转化为其他形式的能量，如电能或化学能，实现储能和供能的转换。
蓄热储能具有高效、环保等特点，可应用于工业生产、建筑供暖等领域。
7. 重力储能：一种利用重力势能进行储存和释放的技术。
通过将物体抬高或下降来蓄积和释放能量，实现能量的转换。
重力储能具有高效、可再生等特点，可用于储能站、电网调峰等领域。
8. 静电储能：一种利用静电场进行储存和释放的技术。
通过将电荷分离和聚集来实现能量的储存和释放，具有高响应速度、长寿命等特点。
静电储能可以应用于电子设备、电动工具等领域。
9. 热电联供：一种利用热能和电能的联合供应技术。
通过热电转换器将热能转化为电能，并同时提供热水或蒸汽等热能供应。
热电联供可提高能源利用效率，减少能源浪费，广泛应用于建筑、工业等领域。
10. 氢能储存：一种利用氢气进行储存和释放的技术。
热电联供技术的研究和应用
热电联供技术的研究和应用随着能源消耗和环境污染问题的不断加剧，热电联供技术（Combined Heat and Power，简称CHP）逐渐被人们所重视和提倡。
热电联供技术是指应用内燃机、燃气轮机等能源设备，通过一系列技术手段，将燃料转化为电能和热能，再将电能和热能供应给居民和企业。
下面，本文将探讨热电联供技术的研究和应用。
一、热电联供技术的研究热电联供技术是一项复杂的系统工程，需要多学科交叉配合，如能源、环境、自动化、电气等专业。
目前，热电联供技术已广泛应用于电力、供暖等领域，研究重点主要集中在以下几方面：1.燃气轮机热电联供系统的研究燃气轮机热电联供系统是目前热电联供技术中最常用的一种系统，其研究主要集中在提高系统的能源利用率、降低系统的运行成本、改善系统的稳定性和可靠性等方面。
2.内燃机热电联供系统的研究内燃机热电联供系统是近年来新兴的一种热电联供技术，相对于传统燃气轮机系统，其优势在于设备造价低、运行成本低、排放少等方面。
因此，内燃机热电联供系统的研究备受关注。
3.微型热电联供系统的研究微型热电联供系统是近年来兴起的一种新型热电联供技术，其主要特点是结构小巧、空间占用小、安装方便等。
由于其小型化特点，微型热电联供系统更适合用于小区、别墅、商场等场合。
二、热电联供技术的应用热电联供技术在多个领域都有广泛的应用，下面，本文将重点探讨其在供暖、工业和太阳能领域的应用。
1.供暖领域的应用热电联供技术在供暖领域应用非常广泛，其主要优势在于节能、环保、安全等方面。
热电联供技术可以利用余热，使燃料的能量利用率达到90%以上，相对于传统供暖方式，可节约能源30%以上，同时能够降低空气污染、光化学污染等环境问题，实现节能减排目标。
2.工业领域的应用热电联供技术在工业领域的应用也非常广泛，其主要优势在于增强了工业企业的能源供应能力，减少了能源的浪费和排放，从而实现了绿色、可持续性的发展。
同时，热电联供技术还可以降低企业的能源成本、提高能源利用效率，为企业带来实际的经济效益和社会效益。
火力发电站新技术应用介绍
火力发电站新技术应用介绍随着能源需求的不断增加，火力发电站作为主要的发电方式之一，也在不断进行技术改进和创新。
新技术的应用不仅提高了火力发电站的发电效率和环境友好性，还为可持续发展提供了更多的可能性。
本文将介绍几种火力发电站新技术的应用。
一、超临界火电技术超临界火电技术是一种高效的发电技术，利用超过临界点的高温高压水蒸汽来驱动涡轮机发电。
相比于传统的亚临界火电技术，超临界火电技术具有更高的燃烧效率和传热效率，减少了燃料的消耗和排放物的排放，提高了发电效率和环保性能。
二、燃料多元化利用技术传统的火力发电站主要使用煤炭作为燃料，而煤炭资源的有限和环境污染问题促使人们寻求燃料多元化利用技术。
新技术使得火力发电站可以利用天然气、生物质、储能等多种燃料进行发电，降低了对煤炭的依赖，减少了燃料的排放和碳足迹。
三、超低排放技术火力发电站的排放物对环境和人类健康带来了负面影响，超低排放技术的应用有效地减少了这些排放物。
通过引入先进的脱硝、脱硫和除尘设备，火力发电站可以将污染物的排放降至最低限度，改善大气质量和环境健康。
四、热电联供技术热电联供技术将火力发电和供热系统相结合，将发电过程中产生的余热用于供暖或者工业生产。
这种技术能够提高能源利用效率，减少能源浪费和二氧化碳排放，实现能源的高效利用和综合利用。
五、智能化控制技术随着物联网和人工智能技术的发展，火力发电站的智能化控制技术也得到了广泛应用。
通过实时监测和数据分析，智能化控制技术可以优化发电过程，提高设备的运行效率和可靠性，降低发电成本和能源消耗。
六、碳捕集和封存技术碳捕集和封存技术是一种减少二氧化碳排放的关键技术，在火力发电站中得到了广泛应用。
这种技术通过捕集发电过程中产生的二氧化碳，将其封存在地下或者其他地方，避免其进入大气。
碳捕集和封存技术有助于降低温室气体排放，减轻气候变化的影响。
综上所述，火力发电站新技术的应用为提高发电效率、减少碳排放和保护环境健康提供了重要的支持。
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热电联供为热电联供技术正名
热电联供技术结合了发电机和专用的冷却器，可以把排出来的废热转换成冷却水，但是使用的公司却很少，问题出在哪里？
为热电联供技术正名试水热电联产
在加利福尼亚州森尼韦尔，每到酷热的夏天，电价会达到最高水平。
这时，Network Appliance（NetApp)公司耗电1百万瓦的数据中心就会退出普通电网。
这家公司以天然气为动力的热电联供系统提供了全部电力，不但每年可以节省30万美元的能源成本，同时还能为数据中心提供“冷却能源”的。
NetApp的热电联供系统“可以在电价很高、而天然气价格很低的时候发电、冷却，从而减少了能源开支。
”NetApp公司的全球基础架构副总裁David Roobins如是说。
热电联供（cogeneration）技术又叫热电联产（CHP），它结合了发电机和专门的冷却器，这种冷却器可以把排出来的废热转换成冷却水。
EYP Mission Critical Facilities公司的执行负责人William Kosik认为，从技术上来讲，任何电力都可以用于CHP，不过“在小型的CHP商业化应用中，天然气是热电联供系统最常使用的燃料。
”
他说，在某些情况下，热电联供设施使用有机燃料来发电，或者燃烧垃圾堆场的甲烷来发电。
至于NetApp，它的热电联供系统包括三台以天然气为动力的发电机和几只“吸附冷却器”，可以冷却该公司6000平方英尺大小的数据中心。
冷却器通过吸附冷却工艺来提供冷水??这种工艺使用硅胶来使水蒸发，水在其中充当了致冷剂。
NetApp的设施主管Dan Hoffman 说：“这种系统不含任何化学致冷剂，非常环保。
”
EYP公司的CEO Peter Gross说，数据中心非常适合使用热电联供，不过使用这项技术的数据中心寥寥无几。
专门为了数据中心而使用热电联供技术也并不多见：太平洋天然气和电力公司（PG&E）客户能源效率部门的主要项目经理Mark Bramfitt说，他没听说过还有哪家数据中心在使用这项技术。
切实节省能源
Kosik说，考虑使用热电联供有几个原因。
比如说，使用热电联供系统来提供备用电源，这可以增强数据中心在遭遇严重停电事故期间的存活能力。
他说：“我们为客户进行现场评估时，发现这是客户担心的一大问题。
”EYP搜集的这些数字一部分业界提供的信息。
他认为，由于自然灾害增多，加上电力基础设施不断老化，停电次数在不断增加。
热电联供还可以充当经过调节的不间断电源的。
CHP系统可以降低生命周期成本，能降低多少取决于电力和某种燃料的现行价格。
这些情况各有不同，因为电力和天然气在不同地区的成本存在很大差异。
Kosik说，热电联供技术对数据中心而言能够在经济上切实可行，废热的重复使用是最大的因素。
废热的最常见用途就是对园区环境里面的大楼进行供热。
Gross说，NetApp使用采用吸附冷却器的热电联供虽然并不常见，但具有经济意义。
他说：“之所以能节省能源，就是因为发电过程的副产品是热量。
可以利用热量来生成冷空气。
正因为如此，整个系统的效率才大幅提高。
”
NetApp的Hoffman说，他公司的热电联供系统效率在75%到80%；而天然气公用事业公司由于并未利用废热，效率大约只有35%。
据PG&E的Bramfitt声称，这些数字大致是正确的。
因为使用CHP系统比使用电力公司所发的电来得更有能源效率，所以可以减少总体的温室气体排放量。
美国环保署的热电联供合作伙伴网站上面有个计算器，可以算出CHP项目到底能减少多少排放量。
咨询工程公司Michaud Cooley Erickson的副总裁John Smith 提醒，CHP系统不会给每个人带来回报??尤其是所在地区电力成本比较低的用户。
他说，对大多数公司而言，“要做到发电成本低于电力公用事业公司，难度非常大。
”
Gross说，一条实用的经验法则就是，热电联供项目在经济上
要切实可行，其每千瓦小瓦的能源成本至少要比电力公用事业公司收的电价低1.5美分。
必有利弊
Bramfitt说，他倒宁愿数据中心的管理人员先考虑在空调系统上安装节能器。
这种系统的节能原理就是充分利用室外的冷空气来冷却数据中心。
他说，“节能器抵消了热电联供系统所具有的一部分经济优势”，因为用户已经有了冷却能源的。
Bramfitt认为，一开始就考虑热电联供无异于说“让我们通过发电来解决这个问题，而不是通过节电来解决这个问题。
”他指出，而且节电方案风险比较低，因为这不需要公司管理发电设备，也不用担心急剧上升的燃料成本。
至于NetApp，该公司已经在使用鲜风节能器（air-side economizer）作为热电联供的互补技术。
Hoffman说：“我们使用节能器时，就不需要热电联供系统，因为我们有冷却能源。
”不过热电联供在炎热的夏天就可以派上用场，因为这时室外气温过高，不适合使用节能器。
他说：“两者相互补充。
”
数据中心的管理人员不愿支持这项技术，还有可能是由于他们对运行发电设备增添复杂性有所顾虑。
Hoffman说，虽然有些系统使用涡轮机，但他的系统使用了以天然气为动力的内燃机，类似手下员工已经很熟悉的备用柴油发电机。
Gartner公司的分析师Rakesh Kumar说：“我的一些客户看了这项技术后，认为现在着手还为时过早。
”
Ben Stewart就得出了这样的结论，Stewart是总部设在迈阿密互联网交换所和数据中心运营商Terremark Worldwide的设备工程部门副总裁。
他一直在考虑为Terremark的最新数据中心安装一套CHP 系统。
这套系统将使用由联合科技公司提供的天然气涡轮发电机，提供专用电力。
虽然有了这种发电机，就不需要冷却器成本，但Stewart 还是决定暂时不在数据中心安装这套系统。
他说：“这项技术有点过于先进，我们对于到时能不能围绕它建立起基础架构的其余部分并无把握。
”
NetApp的Robbins毫不懊悔。
他说：“当初向CIO竭力宣传这个项目时，我们说我们负责提供可靠电力和冷却功能，还能有效降低能源成本，我认为如今这些论点仍然适用。
”
虽然在数据中心使用CHP并不常见，但这项技术本身并无新意。
Gross说：“只是人们刚刚开始考虑在公司现场发电，特别是CHP。
”
连Stewart也说，他还没有完全否定这项技术的部分作用。
他说：“要是我们现在搞，会在比较小的地方进行试用。
”
链接：衡量CHP的标准是经济利益的大小
但NetApp当初选择CHP并不是冲着能源效率而去的。
Hoffman 说：“坦率地讲，而是为了提高经济效益。
”NetApp向PG&E购买的电力成本通常每千瓦小时在14美分左右，但是到了炎热的夏天，会
涨到24美分。
他说：“因为在夏天，电价很高，而天然气的价格很低，于是我们在夏天的高峰时间段使用热电联供。
”
项目的成功不但与可以预测的电价有关，还与不可预测的天然
气价格有关。
天然气价格的急剧上升会对项目的回收期带来重大影响。
Robbins说：“当时，天然气的价格要低得多，这正是促使我
们利用热电联供来获得能源的一大成本因素。
但此后随着天然气价格上涨，其中一些经济因素及使用这套系统的理由发生了变化。
”
NetApp的最初计划要求CHP系统提供平常的工作电源和备用电源。
然而，不断上涨的天然气成本不但使得该系统只有在夏天的高峰
时间段（此时电价最高）才使用，还促使NetApp另谋出路来获得备用电源。
Robbins说，NetApp最后认定，“比较传统的”柴油发电机更适合这种用途。
PG&E提供的部分退款对于这个耗资250万美元的项目顺利开展起到了关键性作用。
Hoffman说，部分退款承担了NetApp三分之一的成本。
四年前系统首次安装时，NetApp预计有望在三年内通过降低能源费用来收回成本。
不过此后，天然气价格却翻了一番，预计每年节省的60万美元因而减少了一半左右。
Hoffman说：“这使得我们的回收期延长了一倍。
”他又说，只有在夏天的电价处于最高水平时，运行热电联供系统才具有成本效益。
（沈建苗编译）
内容仅供参考。