摘 要
分布式能源系统,是相对于传统的集中式能源生产与供应模式(大电厂加大电网)而言的,是布置在用户附近,独立或同时输出热、电、冷二次能源的能源系统。其主要特征是分散化、小型化、多元化而燃气冷热电三联供是分布式能源系统最重要的形式之一,一般指以天然气作为燃料,采用燃气轮机或燃气内燃机为发电设备,在发电的同时,利用发电产生的烟气余热或循环水余热生产冷热产品就近满足用户冷热需求分布式能源系统具有供电效率高、输电成本低、建设周期短、环保性能好、能源利用效率高、安全性能可靠等众多优点,越来越得到社会和投资者的青睐[1]。
最近几年,随着我国新能源扶持政策的逐步落实,配套设施的逐步完善,中国的分布式能源有了很大的发展,一些大型国有企业都积极投身于分布式能源的建设。随着国家发改委、财政部、住建部、国家能源局四部委发布的《关于发展天然气分布式能源的指导意见》的颁布实施六各省市都积极响应,启动制定分布式能源规划工作,合理布局分布式能源项目的建设。中国的天然气分布式能源正处于“井喷式'的发展阶段。
文从负荷分析、设备选型、运行方式及经济型评估等方面对某小区分布式能源站的方案设计作初步介绍。
关键词 : 天然气利用 分布式能源系统 冷热电联产技术
天然气分布式能源发展概述
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。其主要是通过在用户现场近处建立小微型独立输出冷、热、电联产系统实现供能,天然气分布式能源冷热电三联供系统是分布式能源典型形式之一,其主要是利用天然气,同时溴化锂制冷机组、换热器等实现余热利用,达到供暖、制冷的目的。
国外天然气分布式CCHP系统应用现状
DES/CCHP 是上世纪 70 年代末先在美国、1978年美国开始提倡发展小型热电联供,以提高能源利用率[5]系统随后在欧洲和日本等自由市场经济国家发展起来的。 当时它们都已经实现了工业化和城市化,城区布局已经定型,新建分布式能源系统只能立足于已有条件“见缝插针”所以从数量上看,绝大数都是不涉及城市中道路开挖、管线敷设的“楼宇型”或“用户型”。少数几十兆瓦级的 “区域型”项目主要建在能源密集的工业区或中央商务区(CBD),而且也有一个 逐步扩展的过程。 例如美国最大的、位于Chicago 市 中心的区域供冷系统(DCS),就是在 2times;104US.RT(美国冷吨,1US.RT=3.517kW)规模的基础上,逐渐向周围用户拓展而达到 10times;104US.RT规模的应用。
据国际分布式能源联盟WADE lt; World Association of Decentralized Energy)的统计数据,从1998年到2007年,美国分布式能源系统的规模翻了一番,装机容量从46GW增加到90GW,占全国总发电量的8.5%[7]。根据EIA《美国2011能源展望》指出,2010-2020年将再新增95GW分布式能源发电项目,届时将分布式能源的比重提高到28%左右;2011年到2035年,美国居民以及商业用于购买分布式能源设备、发电系统和建筑节能方面将新增110亿美元的投资,分布式能源平均增长率约0.6%[5,6]
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