热电冷联供应用于住宅的经济性分析
热电冷联供应用于住宅的经济性分析
摘要：分析了热电冷联产（CCHP）应用于住宅的可行性与经济性，并与其他空调方式进行了对比体现出热电冷联供的经济优势。关键词：热电冷联供可行性经济性0前言热电冷联产（CogenerationCoolingHeatingandPower）是一种建立在能量的梯级利用概念基础上，将制冷、供热(采暖和供热水)及发电过程一体化的多联产总能系统。作为一种新型的能源生产、供应系统以其能源利用效率高的特点在西方国家得到了普遍的应用。目前我国结合城市集中供热的优势和成功经验也开始逐步推广此项技术，最早于1992年在山东淄博展开了住宅项目的试点，经过十多年的运行展示了其良好的经济效益和综合环境效益。本文将以山东济南一实际运行10年的热电冷联供住宅小区为例，结合用户侧的实际运行数据对其经济性进行深入细致的分析。1初投资比较研究用户侧的初投资因投资范围选取不同会产生较大的差异，这里所研究的用户侧投资仅限于整个小区围墙内，用户使用权限以外的土地、设备等费用一律不予考虑。该小区建筑面积57,000平方米，空调面积46,000平方米，设计空调负荷5,100kW，于1993年正式投入使用，初投资情况参见下表1。由于空调主要用能形式主要分为四种——电力、燃气、蒸汽
和地热，但是系统形式很多，所以为了尽可能的比对各种系统的投资情况，这里尽可能多的列举了各种不同用能途径的系统形式而不涉及具体的方案实施情况。以期针对不同的用能方式对他们的投资成本、运营成本与收益、内部收益率和投资回收周期等经济性指标作全面的比较。表中除热电冷联产以外其他系统形式的投资和运行费用是根据采用这种形式的住宅实际投资和运行费用按照单位面积投资与运行费用折算过来的。表1、小区各空调系统初投资对比(5100kW)热电冷联供（万元）水源热泵（万元）集中电制冷（万元)直燃机(万元)户式分散空调（万元）制冷机5448锅炉房——106.5——————冷却水泵20.618.615.620.6——冷（热）水泵50.850.842.250.832.2冷却塔64——4058——热交换设备4343434343管线及末端设备88888888145.5变电设备费2.112622.198.6供暖增容费50——505050天然气增容费——180——280——合计858.51034.9760.81152.5717.3注：1）除水源热泵系统外，每种系统都采用集中供暖，而水源热泵形式冬季需要加装锅炉辅助加热。表中的管线及末端设备是指集中供暖系统采用散热器片，户式分散空调方式使用地板辐射采暖。2）变电设备费只是计入由于空调引起的用电负荷而要加装的变电设备费。3）针对寒冷地区的特点户式分散空调系统以集中供暖为主，空调采暖为辅。4）集中电制冷选取通用性较高的离心式
压缩机组。6）济南市民用天然气增容费为750元/m3/日，集中供暖增容费为25元/m2.。从上面的初投资分析可以看出，热电冷联供方式的初投资并不是最低的，这也比较符合人们普遍的观念。人们一般认为采用电制冷的投资是空调系统投资最少的，从上面的表中也不难验证他们的观点。一般热电冷联供要比电制冷方式的投资高出10%—15%，而直燃机方式一般要远远超过其他空调方式的初投资，但是如果系统采用的是双效直燃机则还可以供应生活热水（热电冷联供亦可），这是电制冷方式所做不到的。直燃机空调方式投资高的主要原因是燃气增容费的收取，鉴于部分城市已经取消电力增容费，天然气增容费的取消也是大势所趋。如果取消燃气增容费燃气空调的价格将会和电制冷空调的价格比较接近，所以这种系统的投资在未来会逐步降下来。热电冷联供系统的制冷设备初投资比集中电动制冷系统要高，这种投资上的差异主要体现在制冷机的价格差异上，同时这也是不利于此项技术推广的原因之一。户式空调的价格与热电冷联供存在较大的差异，这里面除了成本和技术上的差距以外，人为炒作的因素亦占很大的比例。因为现在户式分散空调的生产企业多、使用群体多、加上有利可图，所以不但空调的技术成熟而且价格也要比各种集中式空调低很多。总结住宅空调的投资比较可以得出，户式分散空调的价格最低、集中电制冷其次、热电冷联供稍差、直燃机系统的价格最高。
从用能的角度整体来看，在用户端应用一次能源的空调系统一般投资比较高，而应用二次能源的空调系统投资比较经济。虽然热电冷联供亦使用二次能源，但是从大角度来说，它使用的是一次能源的附属产品或废品—蒸汽，所以又算不上是完全意义上的二次能源。从使用角度来说，使用一次能源的空调从能源供应上来说更为稳定。其投资额的增加主要是来源于能源形式的初步转换，比如使用燃气先要增加锅炉产生热水或蒸汽才能供应给空调。而使用二次能源的空调其能源使用投资降低主要是随着社会的发展公用事业的完善而带来的利益。比如说电制冷形式如果冬季采用了城市集中供暖，就等于从热电冷联产项目中得到了实惠而不需要另外添置集中锅炉房，如果添置集中锅炉房就需要增加冬季供暖的投资，初投资额将会超过热电冷联产。另外，因为所取投资主体的范围不同而造成电制冷系统投资上的优势明显。如果扩大投资主体考虑到新增或扩容电厂而增加的费用而不计入电网与热网的投资，根据现行电厂的建设费用，其投资将会大于热电冷联产和直燃机系统。而区域热电冷联产是建立在充分利用电厂热、电的基础上建立起来的，做到了热与电的双重利用除了很少一部分管线投资外空调系统用电只占电厂建设费的很小一部分几乎是可以忽略的。所以站在整个国民经济发展的高度上来说，热电冷联产是要比其他空调方式经
济的。2运行费用比较对系统的评价除了投资上的比较以外，运行费用的比较是另外一项衡量系统经济性的重要内容。下面分别对所取实例的年运行能耗、运行费进行比较，如表2所示。其中各系统的运行成本可近似视为初投资的折旧与运行费用之和。但是，户式分散空调制冷方式或者家用中央空调的折旧率与其他系统有显著区别，夏季供冷部分的投资要按照年均折旧法每年折旧费以7%来计（根据中国家电行业协会标准家用空调器的平均使用年限为10—15年），其他系统的折旧率按5%计算。同样，其他系统的运行数据也是根据相似的住宅运行数据折算后得到。表2、舜玉小区各制冷方案年运行费比较(5100kW)热电冷联供水源热泵集中电制冷直燃机户式分散空调耗热（吨/年）11635.2——3528.73528.73528.7耗天然气（km3/年）——457.25——648.83——耗电（kkW·h/年）330.0381777.82046.1348.723692.9运行成本(万元)136.31186.93165.88161.07236.35折旧费用(万元)42.9351.7538.0457.6350.21管理人员费用（万元）66660维护费用（万元）2525252515合计年运行费用(万元)210.24269.68234.92249.7301.56注：1、按照济南市物价局规定，民用电价为0.64元/kW·h（济南市民用电未实行分时电价），蒸汽热价为99元/吨，天然气价格为1.60元/m3，天然气的热值按照44.8元／GJ计算。
通过比较我们可以得出：（1）从运行费用来说，户式分散空调是最不划算的。除了折旧成本高的原因以外，因为分散电制冷的COP低，同样冷量下电力的消耗几乎是集中电制冷的2倍，所以运行费用高自然是不可避免的。因为各种系统都是采用集中供暖，所以他们运行费用的差距主要是夏季制冷而引起的。所以，上面比较的结果也可以说是整个夏季运行的比较结果。（2）新兴的水源热泵形式其空调费用较高，主要体现在冬季加装了锅炉辅助采暖，这样不但折旧费用上升而且冬季的运行费用也不划算。反而还不如集中电制冷的经济性好更不如热电冷联供的经济性。另外一点值得注意的是，由于水源热泵的冷却水来自于地下，夏季供冷主要能耗应该在泵送上面。但是由于地下水流量的加大（与负荷容量有很大关系），反而不能体现出水源热泵的优势所在。加上济南市已经明令禁止私人或企业擅自开采地下水资源，所以这种形式今后的发展不为看好。（3）从整体来说，还是传统的集中电制冷、直燃机和热电冷联供形式较好。但是因为初投资的偏高导致直燃机的折旧费用大大高于集中电制冷，虽然直燃机的运行成本低于集中电制冷，但是整个运行费用比较下来还是集中电制冷更划算一些。（4）热电冷联产方式都是最为经济的，总结其中原因主要是热电冷联产虽然取用的能源品位低，但是能源的价格亦低。如果折算热价的话，热产
品的价格仅为0.10元/kW·h（热）,而电的价格为0.64元/kW·h,这样生产同样单位冷量的成本上,热电冷联供具有很大的优势。因为每一种空调方式的运行费用对能源价格比较敏感，所以热电冷联产的经济性较好。3整体经济性评价3.1经济性的横向对比下面对先对所取实例中各种系统整体的横向经济性进行分析，引用工程经济学中费用—效果分析（Cost—EffectivenessAnalysis）的理论。因为本例所达到的效果相同，即为用户提供优质、优价的空调效果，所以这里可以利用此理论对不同的系统进行比较。根据公式：对各种系统投资与消耗的费用进行对比。将各种系统按照降序排列，按照次序给定分值，总分最小的系统就是投资与效益较佳的系统，对比结果见表3。从横向对比的结果看出，从用户角度来说热电冷联产和集中电制冷加集中供暖形式为最佳。直燃机和水源热泵形式都比较差应该尽量避免使用。表3各系统投资与运行对比结果系统形式热电冷联供水源热泵集中电制冷直燃机户式分散空调投资经济性34251运行经济性14235总体经济性48486名次141433.2经济性的纵向对比要对各系统的经济性进行对比，就要按照工程经济指标对各种系统的内部收益率、投资回收周期和投资效果系数等评价指标进行分析。对于民用建筑采暖按照济南市物价局的规定为19.5元/m2，供冷价格按照35.5元/m2计算。由于集中空调方式过度季仍在运行多数属于免费供冷（暖），所以
过度季的空调价格不计入全年，全年的空调价格应为55元/m2。该小区全年的空调销售收入应为275万元，具体结果如表4所示。表4各空调系统的纵向经济性分析热电冷联供水源热泵集中电制冷直燃机户式分散空调项目投资成本（万元）858.51034.9760.81152.5717.3生产成本（万元/年）210.24269.7234.92249.7301.56销售收入（万元/年）275275275275275投资收益率%7.543.55.272.20-3.70内部收益率（IRR）16.676.8210.414.38-∞投资回收周期（年）13.228.61945.5-∞注：1、以上分析均不计入外部环境成本，而且不考虑利率影响仅仅做静态经济性分析。2、各种集中式空调系统的使用寿命按照20年计算，分散式空调系统的使用寿命按照15年计算。通过上面的分析可以看出：1）虽然热电冷联产的投资比集中制冷高97.7万元，但是每年热电冷联产的运行要比集中电制冷节省24.68万元，只要4年时间就可以完全收回因为采用热电冷联产而多追加的投资。而且热电冷联产的投资回收周期要比集中电制冷早15年。2）直燃机系统虽然方案可行，但是初投资太大、经济效益不佳，造成项目可行但是经济效益差，回收的周期超过系统的使用年限。3）从用户的角度考虑，虽然户式空调降低了投资的成本，但是与集中供冷（暖）相比这种系统的运行费用高，完全是处于被动消耗状态根本达不到最低收益标准，所以无论是户式分散空调还是户式集中空调系统虽然方案可行但应该说是
最不经济。4结论首先，从整个经济效益评价来看，热电冷联供系统虽然投资较大，但是运行费用要比其他系统低。所以，热电冷联供系统应用于住宅建筑是完全可行而且经济的。其次，在电力紧张的地区推广三联供技术不但可以有效缓解电力供求矛盾，而且能够提高热电厂夏季用热负荷和电厂利用效率，为贯彻“以热定电”的方针提供有力的支持。最后，热电冷三联供的实施对于提高整个热电系统的能源利用效率，降低发电煤耗减少废热排放所带来的热环境污染，有着更积极的作用。5.参考文献1.江亿，付林《北京热电冷三联供方案分析》，中国能源网。2．陆英莉，宋广峰，吴吉庆，《济南市热、电、冷联产的技术发展》，中国能源网。3.黄渝祥，邢爱芳，工程经济学，上海：同济大学出版社，1990。
冷热电联产系统的主要实现方式
[1]张泰岩.基于微型燃气轮机的冷热电联产系统仿真[D].保定:华北电力大学,2006. 冷热电联产系统的主要实现方式 冷热电联产系统一般包括:动力系统和发电机(供电)、余热回收装置(供热)、制冷系统(供冷)等。针对不同的用户需求，冷热电联产系统方案的可选择范围很大:与热电联产技术相关的选择有蒸汽轮机驱动的外燃烧式和燃气轮机驱动的内燃烧式方案;与制冷方式有关的选择有压缩式、吸收式或其它热驱动的制冷方式。另外，供热、供冷的热源还有直接和间接方式之分。 在外燃烧式的热电联产应用中，由于常常受到区域供热负荷的限制，背压汽轮机不能按经济规模设置，多数是相当低效率的;而对于内燃烧式方案，由于燃气轮机技术的不断进步，同时燃气轮机的容量范围很宽:从几十到几十千瓦的微型燃气轮机到300MW以上的大型燃气轮机，它们用于热电联产时既有较高发电效率(30%一40%)，又有较高的热效率(4O%一50%)，从而是总的能有利用率有很大提高。 2.2.1锅炉+汽轮机+换热器+蒸汽溴化锂吸收式制冷机 系统构成如图2-1所示。首先将锅炉产生的蒸汽作为汽轮机的动力，带动发电机组进行发电，同时汽轮机的排汽余热或者部分抽汽通过换热器全年供应生活用热水及冬季采暖，夏季通过蒸汽型溴化锂吸收式制冷机制冷，另外还需要一台小型蒸汽锅炉作为事故备用。 在我国能源结构中，煤炭一直占据主导地位，短期内不可能改变。采用煤炭作为燃料，成本较低，故本方案特别适用于煤炭资源丰富的地区。目前最成熟的洁净煤燃烧技术是循环流化床锅炉 (CFB)，在我国发展很快，十几年来，35-220t/h等各种型号的CFB锅炉已先后生产，其中35t/h、75t/h的CFB锅炉已是成熟产品，为分布式能源系统提供了有力的技术支持。 2.2.2小型燃气轮机+余热锅炉+换热器+蒸汽溴化锂吸收式制冷机
冷热电三联供系统经济性分析
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。
天然气发电的经济性分析
4 天然气发电的经济性分析 天然气发电项目的顺利立项、建设和运转，除了保证有充足的天然气来源以外，还将取决于天然气发电的经济性。天然气电站投资相对较小，运行成本较低，其运行经济性将很大程度上取决于天然气价格。此外还与机组容量和循环热效率、运行方式、年利用小时数、建设资金构成及贷款利率等有关。下面就上述因素建立天然气电站的成本和上网电价模型、燃料价格敏感性分析模型和电站运行小时数敏感性分析模型分析天然气发电项目的投资经济性。 4.1 天然气电站的成本构成分析 4.1.1 天然气电站的发电成本计算模型 天然气电站和传统的燃煤电站一样，直接的发电成本由以下几个部分构成：（1）总投资的折旧成本；（2）运行和维护成本；（3）燃料成本。对于正常运行的天然气电站而言，总投资的折旧成本、运行和维护成本基本固定，变化因素较少，可视为固定成本。燃料成本由于受天然气价格、天然气电站发电量等因素的影响，变动较大，故视为可变成本。具体计算模型如下： （1）天然气电站总投资费用 天然气电站的总投资费用主要包括天然气电站的静态投资费用、财务费用（主要是利息支出）以及运行与维护费用三个部分。其中静态投资费用由电站的单位容量造价和装机容量得到。为了体现出全生命周期的总投资费用，将其折算为现值。具体可表示为： ()() =?++?（1） TCR UI K FC MC P A i n /,,
其中，TCR 是天然气电站总投资费用的现值（元）；UI 是单位容 量造价费用（元/kW ）；K 是电站的装机容量（kW ），FC 是财务费用（元）； MC 是运行与维护费用（元）；i 是折现率（%）；n 是电站投产运行期（年）。 （2）天然气电站总投资的折旧成本 根据天然气发电的特殊性，本研究采取按运行小时数分摊固定成本的策略。则电站总投资的折旧成本可表示为： ()()() 111e TCR SUI COD n E n T ??δ?-?-==???-（2） 其中，COD 是电站总投资的折旧成本（元/kWh ）；SUI 是电站单位动态投资费用（元/kW ）；?是净残值率；δ是厂用电率（%）；T 是机组年运行小时数（h ）。 （3）天然气电站燃料费用 天然气电站燃料费用不仅与天然气价格有关，还与发电机组供电效率等因素有关。根据1 kW ·h 输出电力=3.6 MJ ，天然气电站燃料费用可表示为： ()()()13600/4.1868//gas COF Q P η=??（3） 其中，COF 是电站燃料成本（元/kWh ）；Q 是天然气发热量（kcal/m 3）；η是机组供热效率 （%）；gas P 是天然气市场价格（元/m 3）。 在天然气发电燃料费用中，除了大部分的发电原料天然气费用外，还包括少部分的水费和材料费。根据相关工程数据资料显示，水费和材料费占燃料费比重极低，约为8元/MWh 。所以结合式（1）～（3），天然气发电成本可表示为：
简介冷热电三联供在数据中心的应用
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-
燃气冷热电三联供工程技术规程
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
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
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。
冷热电联产技术介绍
天然气冷热电联产技术介绍 一、技术背景 冷热电联产(Combined Cooling Heating and Power，CCHP)是一种建立在能源梯级利用概念基础上，将制冷、制热（包括供暖和供热水）及发电过程一体化的总能系统。其最大的特点就是对不同品质的能源进行梯级利用，温度比较高的、具有较大可用能的热能被用来发电，温度比较低的低品位热能则被用来供热或制冷。这样不仅提高了能源的利用效率，而且减少了碳化物和有害气体的排放，具有良好的经济效益和社会效益。 初期的冷热电联产是在热电联产的基础上发展起来的，它将热电联产与吸收式制冷相结合，使热电厂在生产电能的同时供热和制冷，故初期只立足于热电厂。随着分布式供电概念的提出，冷热电联产得到新的发展，其中分布式供电是指将发电系统以小规模（数千瓦至50MW的小型模块式）、分散式的方式布置在用户附近，可独立输出冷、热、电能的系统。与常规的集中供电电站相比，其输配电损耗较低甚至为零，可按需要灵活运行排气热量实现热电联产或冷热电三联产，提高能源利用率，可广泛运用于同时具有电力、冷热量需求的场所，如商业区、居民区、工业园区、医院等。 1998年1月1日起实施的《中华人民共和国节约能源法》第三十九条中指出：“国家鼓励发展下列通用节能技术：推广热电联产、集中供热，提高热电机组的利用率，发展热能梯级利用技术，热、电、
冷联产技术和热、电、煤气三联供技术，提高热能综合利用率”。政府有关部门十分重视热电联产技术的发展，2000年8月22日有国家计委、国家经贸委、建设部、国家环保局联合发布了计基础（2000）1268号《关于发展热电联产的规定》，为热电联产和冷热电联产的发展提供了法律和政策保证。 二、天然气冷热电联产系统的类型 天然气冷热电联产系统的模式有许多种，无论哪种模式都包括动力设备和发电机、制冷系统及余热回收装置等主要装置。动力设备主要有燃气轮机、内燃机、微燃机及燃料电池等，制冷装置可选择压缩式、吸收式或其它热驱动制冷方式，主要采用溴化锂吸收式制冷剂，包括单效、双效、直燃机等。总的来说，冷热电联产有以下几个经典模式： 1）直燃型（烟气型、余热型）冷热电三联供。如燃气轮机+余热型溴化锂冷热水机组系统，燃气轮机+排气再燃型溴化锂冷热水机组系统，以及燃气轮机+双能源双效直燃式溴化锂冷热水机组系统等。如图1所示。 2）燃气-蒸汽轮机联合循环。即燃气轮机+余热锅炉+汽轮发电机+蒸汽型吸收式制冷机组系统，如图2所示。 3）内燃机前置循环余热利用模式。如图3所示。
基于分布式能源系统的逐时冷热电负荷模拟计算_王骞
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
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
冷热电联产系统
天然气热电冷三联供的探讨冷热电三联供技术（Combined Cooling Heating Power ，CCHP）是指用天然气驱动发电机发电，回收余热用于冬季供热、夏季供冷的综合能量系统，可用于建筑或一个区域的能源供应。C C H P 技术将先功后热的热力学合理性转化为运行上的经济性，在世界范围内获得了成功的应用。 CCHP基本概念 以燃气内燃机为基础的冷热电三联供系统工作原理如下：利用天然气燃烧产生的高温烟气在内燃机中做功，将一部分热能转换成高品位的电能利用余热回收装置将燃气内燃机中的烟气缸套冷却水油冷器及中冷器冷却水的热量进行回收这四种形式的热量中，前两种是余热回收的主要来源其中，烟气温度一般400度以上，可进入余热锅炉制蒸汽或热水，也可用于双效吸收式制冷采暖供热水；一级利用后的低温烟气（130—170度）和缸套冷却水（85—90度）可用于单效吸收式制冷采暖供热水，也可直接利用换热器进行采暖和供热水，从而实现冷热电三联供另外为了保持发动机气缸有适当的温度范围，缸套水的热量应优先利用根据烟气缸套水的不同回收方式可以形成不同配置模式的冷热电三联供系统，以下为较常见的四种模式四种： 余热回收模式 余热回收模式参见图
方案一（内燃机发电机组水水换热器温水溴化锂机组） 这种系统如图1（a）所示,其特点： （1）系统的控制比较简单，运行安全可靠； （2）适用于电负荷较大及热水需求量较大的场所，如宾馆医院等. 方案二（内燃机发电机组+水-水换热器+烟气-水换热器+热水型单效溴化锂制冷机） 这种系统如图1（b）所示：其特点： 1方案与上一方案相比缸套水采用单独的回路，运行控制简单：2）烟气采用级回收，高温烟气得到品质较高的热水通入溴化锂机组
热电联产经济性分析和探讨
关于热电联产项目经济性问题的一般分析 及典型热电机组经济效益分析举例 东南发电周继红 热电联产的经济效益和社会效益已经基本获得人们的普遍认同，但其效益究竟是如何体现的？为什么会有效益？何种情况下才会有 效益等等问题值得我们认真分析和探讨。 由于热电联产的种类很多，比如从燃烧方式上分有燃煤热电厂、燃气热电厂、燃油热电厂、垃圾热电厂等，从用途上分有热电联产、热电冷联产、热电肥联产等热电厂，从项目的建设地点和功能上分有城市集中供热热电厂、经济开发区（工业专区）热电厂、自备热电厂等，从抽气方式上分有抽凝机组、背压机组等，以上各种方式又可以分很多形式，而每一种不同方式，其经济性都不一样。 此外不同热电厂的地理位置、机炉类型、机组初参数、建设造价、负债情况、产品价格、燃料价格、税收政策等等诸多因素均不一样，故对热电联产的经济性能否给出一个通用的分析和判断，似乎是不现实，也是不可能的。 对热电联产经济性的了解，首先必须对其内在的经济性体现有所了解，正确掌握热电比的重要意义及其关系,掌握热电机组经济性的本质。本文将对热电联产在热耗、煤耗和总效率等最根本的内在经济性体现作个比较粗浅和客观的分析介绍，对与热电比有关的几个方面因素进行分析，介绍几个较典型的热电项目，重点对热电项目在一定价格成本情况下亏损临界点的分析和敏感性分析，以及几种情况下电价、热价与煤（气）价的对应关系，同时考虑今后天然气热电联产的发展方向，对燃气机组也作个简单介绍分析，说明一般情况下热电联产成本收益大致情况，最后介绍一下热电联产项目国家对编制可行性
研究的一般要求。 为能够真实反映热电机组的经济性，本文分析的基础数据均来自真实项目，同时为了清楚反映数据结果，有些必要的计算方式仍无法省略（大量计算过程基本未列），繁琐之处及不当之处等请见凉。一、热电联产经济性的内在体现 热电联产机组的主要特性是即发电又对外集中供热，其与一般火电机组以及分散供热锅炉相比，无论在热耗、煤耗及总热效率方面都存在较明显的优势，一般体现是1）供热量越大，热耗越低，亦即发电燃料耗用越低，可以节约大量燃料；2）热电厂锅炉较分散供热锅炉的节能效益高得多；3）当抽汽量达到额定值时，机组热效率较高。 1、与一般火力发电机组热耗的比较： 热电联产是指由供热式汽轮机作过功的汽流来对外供热，供热部分冷源损失减少或无冷源损失，其热耗HR的表达式为： D o ( i o- i g) – D n ( i n- E bs ) HR = N (1) 式中HR——机组发电热耗，kJ／kWh； D o——汽轮机进汽量，kg／h； i o——汽轮机进汽焓，kJ/kg； i g——给水焓，kJ/kg； D n——对外供热蒸汽量，kg/h； i n——供热蒸汽焓，kJ/kg； E bs——化学补水焓，kJ/kg； N——机组电功率，kW。 从公式（1）可以看出，在计算机组发电热耗时，已扣除了供热
燃气冷热电三联供技术及其应用情况
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.360docs.net/doc/8e12762274.html,/news/news_show.aspx?id=751）
冷热电三联供的形式及成本分析
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%
冷热电三联供系统选型
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。
燃气冷热电三联供制冷系统节能分析
燃气冷热电三联供制冷系统节能分析 发表时间：2017-04-18T14:28:24.030Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年1月作者：阚海丽[导读] 燃气冷热电联供系统是分布式能源系统的主要形式，是一种建立在能量梯级利用基础上的综合产能、用能分布式系统。 新奥泛能网络科技股份有限公司 065000 摘要：燃气冷热电联供系统是分布式能源系统的主要形式，是一种建立在能量梯级利用基础上的综合产能、用能分布式系统。系统安装于最终用户端附近，首先利用一次能源驱动发电机发电，再通过各种余热利用设备对余热进行回收利用，从而向用户同时提供电力、制冷、采暖、生活热水等。燃气冷热电联供系统以其节能、削峰填谷、环保、电力可靠性高等优点而受到广泛重视。燃气冷热电联供系统是一个复杂的能源系统，存在冷、热、电多种能量输出，受到可燃性气体价格、电价、建筑负荷波动等多种因素影响，不同的容量配置和运行方式也会直接影响系统的性能。因此结合项目具体情况，从节能性与经济性的角度对具体的燃气冷热电联供系统进行分析，就更显得必要。 关键词：冷热电三联供制冷系统发电效率节能 冷热电三联供是实现能源梯级利用的高效能源利用形式，它可将发电之后的低品位热能用于制冷供热，以提高能源的综合利用效率。冷热电联供发展较迅速的主要有英国、美国、加拿大、法国等国家；早在上世纪 30 年代，美国就建成了第一个冷热电联供系统，现如今分布式能源站总数已超过6000 座。关于冷热电联系统的节能性问题，各方意见不一，多数认为系统是节能的，某些认为节能是有条件的，而另一些认为不节能。文章从一次能耗的角度出发，通过计算制冷工况的吸收式制冷系统和电压缩式制冷系统的一次能耗，分析冷热电三联供制冷系统的节能性。 一、燃气冷热电三联供制冷系统的背景 我国1998年起实施的《中华人民共和国节约能源法》明确指出：“推广热电联产、集中供热，提高热电机组的利用率，发展热能梯级利用技术，热、电、冷联产技术和热、电、煤气三联供技术，提高热能综合利用率”。2000年原国家计委、原国家经贸委、建设部、国家环保总局联合发布的《关于发展热电联产的规定》指出：“以小型燃气发电机组和余热锅炉等设备组成的小型热电联产系统，适用于厂矿企业、写字楼、宾馆、商场、医院、银行、学校等较分散的公用建筑。它具有效率高、占地小、保护环境、减少供电线损和应急突发事件等综合功能，在有条件的地区应逐步推广”。2005年起实施的国家标准《公共建筑节能设计标准》规定：“具有充足的天然气供应的地区，宜推广应用分布式热电冷联供和燃气空气调节技术，实现电力和天然气的削峰填谷，提高能源的综合利用率”。大量采暖锅炉导致冬季天然气高峰，季节性峰谷差造成设备和管网利用率低，运行成本提高。发展燃气空调和冷热电三联供可降低电网夏季高峰负荷，填补夏季燃气的低谷，同时降低电力和燃气的峰谷差，平衡能源利用负荷，实现资源的优化配置。分布式天然气冷热电三联供技术是以小型燃气发电机组为核心，配以余热锅炉及吸收式制冷机的系统。它首先利用天然气燃烧产生的高温烟气在燃机中做功，将一部分热能转变为高品位的电能，再利用发电后的余热制冷和供热。三联供系统为建筑或区域提供电力、供冷、供热三种需求，实现天然气能源的梯级利用，能源利用效率可达到80%以上，大大减少二氧化硫、固体废弃物、温室气体的排放，减少占地面积和耗水量，还可应对突发事件确保安全供电，在国际上已经得到广泛应用。近年来国内在上海、北京等城市已有少量天然气冷热电三联供项目投入运行，为开发天然气资源合理利用的途径进行了一些尝试。 二、冷热电三联供的特点 1.冷热电三联供CCHP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CCHP的能源利用率可达到80%～90%，且没有输电损耗； 2.降低碳和污染物排放方面具有很大的潜力：据专家估算，如果将现有建筑实施CCHP的比例从4%提高到8%，到2020年CO2的排放量将减少30%，有利于环境保护； 3.缓解电力短缺，平衡电力峰谷差：三联产系统采用自发电，可以避开电网用电高峰，并且大大提高了建筑供电可靠性和安全性； 4.扩大了燃气使用量，平衡燃气峰谷差； 5.投资回报率高，具有良好的经济性。 三、热电冷三联供系统常见的几种配置模式 与燃气轮机相比，内燃机的发电效率高，因而内燃机冷热电联产系统的电量输出比例高，冷电比(或热电比)通常为1.0～1.5。此外，相对于燃气轮机，内燃机的价格比较便宜，因此内燃机被广泛用于三联供系统的原动机。内燃机可回收的热量主要包括排烟余热、缸套水余热以及润滑油余热等三部分。缸套水出口温度一般略低于100℃，这部分能量品位低，但数量较大，随缸套水排出的余热量占燃料燃烧产热的30%～40%，而且即可以用于直接供热，也可以驱动吸收式除湿设备或者单效吸收式制冷机组。内燃机排烟温度一般为350～450℃，这部分烟气余热既能满足供暖需求或提供生活热水，也可以通过驱动制冷机组将热量转化为冷量，以满足供冷需求。内燃机可回收的热量组成使其在冷热电联产系统的余热利用及系统集成方面，有着自己的特点。燃料在内燃机的气缸中燃烧，产生高温高压的气体，气体在气缸内膨胀做功被转换为发电所需的动能，排气余热驱动制冷机组或者通过热交换器进行供热。内燃机的缸套水余热量大而温度较低，通常用于供生活热水。 1.分类 （1）蒸汽轮机+蒸汽型溴化锂吸收式 冷热水机组利用发电后的乏汽驱动蒸汽型溴化锂吸收式冷热水机组，进入汽水换热器换热，可以对外供热水或者直接对外供热蒸汽；（2）燃气轮机+烟气（补燃型）溴化锂吸收式 冷热水机组燃料进入燃气轮机燃烧产生高温、高压烟气，推动燃气轮机发电机组发电，排烟进入烟气补燃型溴化锂吸收式冷热水机组，驱动机组制冷（制热），对外提供空调冷（热）水。当排烟量较小时可以启动补燃系统，由补燃提供机组热量；（3）燃气轮机+（补燃型）余热锅炉+蒸汽轮机+蒸汽型溴化锂吸收式