燃气热电冷三联供改造PPP项目成功案例分析
燃气冷热电三联供系统浅析
燃气冷热电三联供系统浅析引言随着全球经济的快速发展与化石能源的短缺,提高能源利用率和保护自然环境问题日益突出。
目前我国建筑运行能耗在社会总能耗中约占27%。
根据近30年来能源界的研究和实践,普遍认为建筑节能是各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式。
天然气三联供系统以其能源利用效率高、节能环保、供电安全等优势逐步应用于建筑供能领域,实现了能源的多次利用和阶梯式供应。
与传统集中式供能技术相比,天然气冷热电三联供系统具有诸多优势,主要为小型用户供给能源,其形式安全、可靠一、燃气冷热电三联供技术产生背景中国经济建设高速发展的今天,能源短缺及环境污染问题日益突出,开发新能源,调整能源结构,以建设资源节约型和环境友好型社会一直是政府的发展目标。
新能源的开发利用需要全面的考虑其经济性、社会性以及生态性,在这种大的形势下,节能减排的分布式能源系统成为我国在能源方面发展的主要对象。
国际上应对气候变化和治理空气污染一直呼声不断,近年美国页岩气的开发利用极大的增加了国际市场天然气的供应,我国自俄罗斯进口来的天然气及自身天然气的发展,使整个能源机构发生了变化,中国计划到2030年非石化资源占一次能源的比重提高到20%左右,燃气热电冷联供技术恰逢其时。
天然气分布式能源,又称燃气热电冷联供系统,是一种建立在能源梯级利用概念基础上,将供热(采暖和供热水)、制冷及发电过程一体化的能源综合利用系统,其综合能源利用效率在70%以上,受到许多发达国家的重视并被称为“第二代能源系统”。
二、燃气冷热电联供的优势及应用燃气冷热电联供作为一种高效清洁的能源利用方式,具有节能、减排、经济、安全、削峰填谷、促进循环经济发展等多种不可替代的优势。
1)提高能源综合利用效率:运用能量梯级利用原理,先發电,再利用余热,体现了由能量的高品位到低品位的科学用能,且使一次能源综合利用效率和效益大幅度提高。
2)降低排放,保护环境:由于采用清洁燃料,大量减少了烟气中温室气体和其它有害成分,一次能源综合利用率的提高和当地的各种可再生能源的利用进一步起到减排效果。
北京燃气设计院冷热电三联供.pptx
《燃气冷热电联供工程技术规程》
标准要点 ➢ 适用条件:发电机总容量小于或等于15MW; ➢ 适用阶段:工程设计、施工、验收和运行管理; ➢ 供电系统运行方式:推荐与市电并网运行; ➢ 设计原则:电能自发自用、热(冷)电平衡;
能效指标
➢ 节能指标:年平均能源综合利用率应大于70%
年平均能源综合利用效率=
燃气冷热电三联供技术及应用
北京市煤气热力工程设计院有限公司
汇报内容
一、北京市天然气用气量发展概述 二、分布式能源与冷热电三联供 三、三联供常用设备及系统形式 四、三联供系统优势及适用项目特点 五、三联供工程介绍 六、三联供工程实施常规流程
一、北京市天然气用气量发展概述
1、1997年-2007年北京市天然气用气量
关鼓励政策 ➢ 2009年,国家能源局《新能源规划》鼓励燃气冷热电联供应用
冷热电三联供技术研究
北京市科学技术委员会2002年课题: 《楼宇型天然气冷热电联供系统应用研究与示范 》
课题主要研究内容与思路 ➢ 调研国内外燃气冷热电三联供系统的发展现状及配套政策; ➢ 针对北京市能源结构特点分析研究燃气冷热电三联供系统在北京推
广应用的可行性; ➢ 分析不同形式燃气冷热电三联供系统的特点、应用范围及冷、热、
电负荷的优化配置; ➢ 通过示范工程总结冷热电三联供系统运行管理经验; ➢ 提出推广应用楼宇型冷热电三联供系统的政策建议。
《燃气冷热电联供工程技术规程》
建设部行业标准 《燃气冷热电联供工程技术规程》
标准编制进度计划
➢ 2006年完成标准初稿; ➢ 2007年标准编制组全体会议讨论修改; ➢ 2008年向全国相关单位及专家征求意见; ➢ 2009年完成送审稿; ➢ 2009年下半年审查会; ➢ 报批;
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1. 引言1.1 燃气冷热电三联供制冷系统概述燃气冷热电三联供制冷系统是一种将燃气动力、供热系统与制冷系统相结合的综合能源系统,通过燃气内燃机发电产生的热量和电能来实现供热和制冷的双重功能。
这种系统利用了能源的多重利用,有效提高了能源利用效率,减少了对传统能源的依赖,具有节能环保的特点。
燃气冷热电三联供制冷系统包括燃气内燃机、余热锅炉、吸收式制冷机组等核心设备,通过燃烧燃气产生电能和热能,再利用余热进行供热,最后利用吸收式制冷机组将余热转化为制冷能力,实现了热电冷三联供的综合利用。
通过智能控制系统实现系统运行的优化调度,进一步提高了能源利用效率。
燃气冷热电三联供制冷系统在节能减排方面具有显著优势,能够有效降低能耗、减少环境负荷,是未来绿色能源系统发展的重要方向。
通过对其工作原理、节能特点、节能效果、节能措施以及节能案例的分析,可以更深入地了解和掌握这种先进的节能技术,为未来的能源转型和可持续发展提供重要参考。
2. 正文2.1 燃气冷热电三联供制冷系统工作原理燃气冷热电三联供制冷系统工作原理是通过综合利用燃气、蒸汽等能源,利用吸收式制冷技术,实现供暖、制冷和热水供应的一体化系统。
该系统由锅炉、制冷机组、换热器、输电线路等组成,通过协同工作,实现能源的高效利用。
燃气锅炉燃烧燃气产生热量,通过换热器将热量传递给水,将冷却水加热成蒸汽。
蒸汽经过蒸汽轮机驱动发电机产生电力,同时也供暖热水。
然后,蒸汽通过蒸发器将冷却水蒸发,吸收制冷剂。
制冷剂经过蒸发、压缩、冷凝、膨胀等过程实现制冷效果,将冷却水降温。
冷却水供暖循环系统,实现建筑物的供暖需求。
通过这样的工作原理,燃气冷热电三联供制冷系统实现了能源的高效利用,减少了能源的浪费,降低了能源消耗,实现了节能环保的目的。
2.2 燃气冷热电三联供制冷系统节能特点燃气冷热电三联供制冷系统具有高效能耗比。
通过优化系统设计和运行控制,系统可实现能源的最大化利用,降低能耗,提高能源利用效率,在传统供冷系统中,供热与供电是分开的,而三联供制冷系统则能够有效利用废热或废气发电,充分发挥能源的综合效益。
冷热电三联供实例经济性分析
以上均以标煤计) ,计算公式为 :
ΔCl =ΔCl ,d - Cl ,x - Cr ,d
(1)
3. 1 电力供冷与联产供冷用电煤耗差的计算
Δ
Cl
,d
=ηQnetl
CeΔ n (l - ε)
(2)
式中 Ql 为夏季 (或冬季 、全年) 各空调系统平均
冷负荷 ,kW ;ηnet为冷网效率 ; Ce 为电厂供电煤耗 ,
而分散式空调加地板辐射供暖的运行费用最高 。
与集中电制冷 、直燃机和分散空调相比 ,用户采用
三联 供 形 式 的 运 行 成 本 分 别 降 低 了 13. 3 % ,
24. 2 %和 84. 2 % 。所以冷热电联产系统要比集中
电制冷系统 、直燃机系统和户式分散空调系统的运
行费用降低很多 。引用例子中由于初投资引起的
运行费/ 万元
管理人员费用/ 万元
136. 3 6. 0
166. 24 4. 8
169. 6 4. 8
271. 3
4. 8
年运行成本/ 万元 182. 6
206. 9
184. 4
344. 3
3 该市电价为 0. 64 元/ (kWh) ,蒸汽价格为 99 元/ t ,天然气价格为 1. 60 元/ m3 。
kg/ (kWh) ;ε为电厂至用户间输变电线损率 ;Δn
为电力系统电耗率 ne 与联产供冷系统电耗率 nc 之差 ,Δ n = ne - nc =Δ nzj - Δ nfj ,其中Δ nzj = ne ,zj - nc ,zj ,为电力供冷主机电耗率 ne ,zj与联产供冷主 机电耗率 nc ,zj之差 ,Δ nfj = ne ,fj - nc ,fj ,为电力供冷 辅机电耗率 ne ,fj与联产供冷辅机电耗率 nc ,fj之差 。 据统计 ,2000 年全国 6 MW 及以上电厂供电煤耗 平均值 Ce = 0. 392 kg/ ( kWh) ,线损率平均值 ε=
冷热电三联供CCHP陕建五建何亮陕西百卓天工东胜实业唐涵雪
冷热电三联供CCHP陕建五建何亮陕西百卓天工东胜实业唐涵雪冷热电三联供CCHP陕建五建集团公司何亮陕西百卓天工建设工程公司渭南东胜实业冷热电新能源研发中心唐涵雪2020年8月22日冷热电三联供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。
还可以提供并网电力作能源互补,整个系统的经济收益及效率均相应增加。
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,符合国家可持续发展战略。
1998年1月1日起实施的《中华人民共和国节约能源法》第三十九条就明确指出“国家鼓励发展下列通用节能技术:发展热能梯级利用技术,热、电,冷联产技术,提高热能综合利用率”。
2004年9月,国家发改委颁布《国家发展改革委关于分布式能源系统有关问题的报告》,支持小型分布能源系统发展,促进我国分布式能源系统的发展。
2006年国家发展改革委会同财政部、建设部等有关部门编制了《“十一五”十大重点节能工程实施意见》,明确提出“建设分布式热电联产和热电冷联供;研究并完善有关天然气分布式热电联产的标准和政策”。
三联供系统能充分利用天然气的热能,综合用能效率可达90%以上。
同时可降低以天然气为燃料的供热成本,把一部分成本摊到电费上,减轻运营成本负担,与常规系统相比超出的初投资费用靠节省运行费5年内便可收回。
由于三联供在能源转换效率方面所具有的突出优势,使得其在世界各国的能源领域大都具有显著地位。
冷热电三联供系统是以燃气为能源,通过对其产生的热水和高温废气的利用,以达到冷-热-电需求的一个能源供应系统,通常由发电机组、溴化锂制冷装置、热交换装置组成,三联供使得燃气的热能被充分利用,大大提高了能源的综合利用功效。
热电冷三联供案例
热电冷三联供案例【篇一:热电冷三联供案例】在传统的供电、供冷和供热等能源利用方式大规模的发展过程中,大电网供电及传统冷热供应手段逐渐暴露一些问题,如一次能源利用率低、能源利用结构不合理、热力系统长距离输送损耗过大等,现有电网结构的安全性、经济性等均不足以应付突发事件。
因此以分布式能源为核心的第二代能源供应系统越来越受到重视。
以德国等为主的西方发达国家,分布式能源供应系统已经成为重要的能源供应系统之一,部分欧洲国家分布式能源供应量达到了国内用能总量的10%以上。
在国内,分布式能源从2001年开始起步发展,目前在北京、上海和广州等地已经建成了多个示范项目,但前一阶段国内分布式能源产业发展比较缓慢,影响其发展的主要有:1、前些年天然气供应量不充足。
2、发电并网问题没有得到较好的解决。
3、相对煤电为主的能源供应模式,天然气作为能源主体缺乏效益。
4、设计理念偏差,三种能量方式匹配不合理。
5、国产发电机组技术不够成熟,进口设备投资大,回收期长。
随着天然气能源供应充足,国家电网公司分布式能源并网标准的发布,国产设备技术提升,示范项目的运行,匹配设计逐步完善,部分区域的相应补贴政策实施,分布式能源系统的经济效益越来越明显,规模化发展的基础条件逐步成熟。
二、系统流程1、系统主体设备。
三联供系统(cchp)是分布式能源利用的先进技术之一,系统主要由燃料供应单元、燃气发动机、发电机、溴化锂直燃机、热泵系统(可选)、电力分配单元、终端和中控系统组成。
燃气发动机是三联供系统的核心,在电力负荷200—5000kw功率段,燃气内燃机是最优的动力源,其具有功率范围合适,发电效率高,启动时间短,造价相对较低等优势。
电力的应用包括独立负荷、挂网运行和网上售电三种模式。
电力负荷在5000kw以上的区域型(dchp)三联供系统,燃气轮机更适宜作为原动机,在电力负荷300kw以下时,可以选取微燃机作为动力源,本文重点讨论楼宇型三联供,以燃气内燃机为核心的系统。
冷热电三联供实例-北京燃气大楼
北京燃气大楼冷热电三联供系统1概述北京市燃气集团指挥调度中心大楼三联供系统,是北京市第一个利用天然气冷、热、电三联供的示范工程。
大楼建筑面积3.2万平方米,建筑物高度42米,地上10层,地下2层。
大楼用电负荷100-1000kw,平均用电负荷400-800kw,需冷量500-3000kw,采暖需热量550-2700kw。
该系统配置480kw和725kw发电机各一台,制冷量1163kw和2326kw余热型直燃机各一台,燃气内燃机发电供大楼自用,并联型余热/直燃溴化锂吸收式空调机回收利用内燃机产生的烟气和缸套冷却水中的余热,冬季采暖,夏季制冷。
由于回收的余热量不能满足系统最大热量/制冷量的需求,不足部分利用余热直燃机组补燃解决。
北京市燃气大楼三联供系统是采用燃气内燃发电机组与烟气热水型吸收式空调机组直接对接工艺的系统。
从2004年8月北京燃气大楼冷热电三联供系统试运行成功以后,在北京恩奈特分布能源技术有限公司的管理下,该项目运行稳定可靠,保证了燃气大楼全年的冷、热、电能源供应。
2 系统特点燃气冷热电三联供系统是分布式能源的一种主要形式。
以天然气为主要燃料,带动燃气发电机组运行,产生的电力满足用户的电负荷,系统排出的废热通过余热利用设备向用户供热、供冷。
该系统采用两台(725kw、480kw)美国卡特彼勒公司的燃气内燃发电机组,分别与两台(200万大卡、100万大卡)中国远大公司的余热型双效溴化锂直燃机对接。
机组在做功发电的同时产生余热。
其中,烟气(约460℃)通过三通阀(调节型)进入余热直燃机的高温发生器,作为余热直燃机的高温热源;缸套水在夏季进入余热直燃机的低温发生器,在冬季进入板式换热器与供热回水换热。
通过余热直燃机在夏季产生7-12℃的冷水,在冬季产生50-60℃的温水。
系统运行时优先利用烟气和缸套水中的热量满足冷、热负荷的需求,如果余热量不够,将采用天然气直燃方式进行补充。
燃气冷热电三联供系统的特点1)能源综合利用率提高大型天然气发电厂的发电效率一般为35%-55%,如果扣除厂用电和线损率,终端的发电效率只能达到30-47%,而三联供系统的燃气利用效率最高可达到90%左右。
成都家园国际酒店冷热电三联供系统
燃气种类:天然气合同性质:EPC机组型号:500kW天然气发电机组机组数量:8总装机容量:4MW投入运行时间:2002年一、总体情况介绍:成都家园国际酒店是一家集商务休闲于一体的五星级殿堂式花园酒店,地处成都市航空港开发区及高新技术开发区,占地面积400余亩,家园国际酒店拥有268间(套)品位客房和37栋别墅。
为满足酒店电力、制冷及制热要求,建成了以天然气为燃料的BCHP示范工程。
该项目于2002年正式建成,至今运行近十年,取得了良好的经济及环保效益。
该酒店没有外部市电供应,采用8*500kW胜动天然气发电机组作为常用电源,总装机容量4000kW,以天然气为能源提供酒店的电力和冷热供应,另有2800kW应急柴油发电机组作为天然气供应中断时使用。
发电机组500℃-550℃排烟热能及80℃-85℃高温循环水采用深蓝烟气回收型溴化锂双效吸收式冷、热水机组回收利用,夏季提供空调冷水,冬季提供空调热水,从而为酒店提供空调冷、热能,实现酒店空调的正常运转。
发电机组中低热势能的40℃-50℃热水,通过换热器换热后全天提供卫生热水,实现酒店的对生活热水的需求,溴化锂空调制冷系统的冷凝热的35℃-37℃热水用于加热游泳池。
酒店全年实际电力总消耗900万kWh,总消耗天然气2 90万m3,运行成本754万元/年,全年实际增加维修、管理费用32万元,总计能源运行费用786万元。
同时,全年节省加热生活热水用天然气53万m3,节省生活热水燃料费13 8万元。
如果按常规能源配置方式,总计全年能源费用1038万元。
常规能源配置方式总能源运行费用是冷、热、电三联供能源中心系统1.4倍,冷、热、电三联供能源中心系统全年节省能源费252万元,(酒店没有外部供电系统,效益按同地区平均情况核算)。
二、系统运行优势:1、系统高效节能。
冷、热、电联产可以有效利用能源,一次能源天然气先用于发电。
发电机排出的高品位余热-烟气余热供冷、供热,其它低品位余热供生活热水和游泳池加热。
燃气冷热电三联供在某项目中应用的方案选择
2 0 1 6年 1 1 月
上 海 化 工
S h a n g h a i Ch e mi c a l I n d u s t r y
燃气冷热 电三联 供在某项 目中应用 的方案选择
肖秀枝
连云港沃利帕森技术有 限公 司上海分公 司 ( 上海
摘 要
2 三联供在某工业 园区的应用
目前 ,中 国政 府将 天然 气 的开发 和利 用作 为改 善 能源结 构 、 提高 环境 质量 的重要 措施 。西 气东输 、 广 东进 口液化 天然 气 、东海 天然 气开 发等大 型项 目 的 全面实 施 , 推动 了全 国天然 气 的建设 。北京 、 上 海
・
3 0 ・
第4 l 卷
的发 展 。到 目前 为止 ,已经建 成 了上海浦 东 国际机
获得 的冷量 送 往工业 园 区 ,活塞 式燃气 发 电机 组缸 套产 生 的 9 5℃热水送 往工业 园 区 的特 殊用 户 , 工业 园 区峰 值 时所 需 的冷 量 由机 械式 制 冷 机 组提 供 , 工 业 园 区夏季 所需 的蒸汽 由天然气 直燃式 蒸 汽锅 炉提
以机组 更 加小 型化 、 分散 化 的形式 布置 在用 户 附近 ,
同时 向用 户输 出冷 、 热、 电能 。
射 到地球表面 , 形成多次辐射 , 使近地层大气增温。 大气 中的二氧 化碳好 像 是一个 屏蔽 ,如 同农业 所 建
的温 室一 样 。 所以, 将 大气 中的二 氧化碳 所产 生 的效 应 叫做二 氧化碳 的温室效 应 。大气 中的 二氧化 碳含
固体燃料 、 液体燃料 、 气体燃料等 , 这些燃料完全燃 烧 所 产生 的废气 主要 是 二氧 化碳 。大气 中二氧 化碳 含量过高会对 自 然环境及人类产生以下影响:
集中供热PPP项目成功案例分析
PPP项目成功案例择抄集中供热PPP项目案例一、项目简介(一)项目背景河北省张家口市桥西区集中供热项目属于一个典型的存量项目。
原有的供热项目是桥西区政府投资建设的一项民生工程,承担着全区集中供热的任务,从项目开始建设之初就全部为政府主导建设,公司管理层也是从政府各部门抽调组建而成。
由于企业运营和管理上都存在先天不足,难以适应现代企业制度要求,导致资金运转困难,政府连年补贴,员工积极性不高,用户满意度不高、时常被投诉。
企业2012年亏损3292万元,2013年亏损702万元,2014年亏损1635万元。
2014年初,桥西区区委、区政府决定对企业进行改革,激发企业活力,减轻财政压力,探讨企业股权改革事宜,决定出售部分股权,引入民间资本。
财政部发布了一系列关于政府公益性项目实行PPP模式的指导意见,该区区委、区政府决定立即扭转方式,按照规范的PPP 模式来运作集中供热项目。
(二)项目特点本项目属于存量资产项目,项目建设及运营单位恒峰热力公司。
截止2014年12月31日桥西区恒峰热力公司累计实现净利润1559.57万元。
其中包含历年应收未收采暖费5535.75万元,应收未收接口费10269.32万元,应摊未摊二网改造潜亏4654.22万元,三项合计20459.29万元。
以上情况回收(摊销)程度将直接影响未分配利润。
桥西区恒峰热力公司实际已处于严重亏损状态。
截止2014年12月31日,项目一、二期建设已完成投资8.1亿元,资金来源一部分为借款,一部分为施工单位代垫。
公司经营处于亏损状态,公司后期的债务偿还将面临很高风险,短期内无力承担项目二期工程尚需完成的2台70MW高温热水锅炉及配套管网和热力站的建设投资。
(三)项目概况1.项目基本情况。
张家口市桥西区集中供热项目分两期建设。
一期工程于2009年开始,包括一座4×70MW供热锅炉主厂房建设,安装4台70MW供热锅炉,完成循环水泵间、风机间、除尘器、输煤廊、沉降池、灰渣场、烟囱、煤场及其它办公、生活、公用设施以及配套热力站和管网的建设。
天津西站燃气冷热电三联供项目开工
改 造 后 ,陈 塘 庄 热 电厂 将 采 用 高 效 、环 保 的F 级 燃
气一 蒸 汽联 合循 环 技 术 ,规 划建 设6 X 9 0 0 MW ̄ 燃气 一 蒸
陈 塘 庄 热 电 厂 长 期 以 来 负 责 向 河 西 区 、和 平 区 居 汽联 合 循环 热 电 联 产 机 组 。与 同 等 规 模 燃 煤 机 组 相 比 , 民 、 企业 供 热 。随 着 城 市 发展 ,地 处 外 环 线 内 的 陈塘 庄 每 年 可 减 少 燃 煤4 2 0 万 吨 ,减 排 二 氧 化 硫3 5 0 0 吨 、氮 氧 化 燃 煤 热 电 厂 与 中 心 城 区 整 体 环 境 和 功 能 提 升 明 显 不 适 物 4 6 8 8 吨 、粉 尘 1 1 O 0 吨 ,节 水2 0 0 0 万 吨 ,将 从根 本 上解 决
合 、 不协 调 。为 进 一 步 拓 展 城 市 发 展空 间 ,实 现 解 放 南 燃 煤 电厂 给 中 心城 区 带 来 的 交 通 、噪 音 、空 气 污 染 等 问 路 地 区整 体 改 造 提 升 ,加 快 建 设 生 态 宜 居 城 市 ,市 委 、
题 ,极 大 地 改 善 周 边 居 民 生 活 环 境 和 城 市 生 态 环 境 。 ( 天 津 市 人 民政府 网站 ) 固
清 洁环 保 的制 冷 、供热 、供 电服 务 。 据 了 解 ,天 津 西 站 安 装 的 三 联 供 燃 气 空 调 ,属 于 国 际 先 进 的 分 布 式 能 源 新 技 术 。 该 技 术 具 有 能 源 转 化 率
耗 降 低5 0 % 。 ” 公 司 有 关 负 责 人 说 , 目前 ,该 产 品 已在 印
参考案例——上海华电莘庄案例
参考案例——上海华电莘庄案例PPP项⽬开发案例――上海华电莘庄⼯业区燃⽓热电冷三联供改造项⽬1. 莘庄CCHP项⽬简介1.1 项⽬背景莘庄⼯业区是上海市⼈民政府于1995年8⽉批准成⽴的上海市9⼤市级⼯业区之⼀,总开发⾯积17.88平⽅公⾥。
莘庄⼯业区⼯业⽤蒸汽全部依靠莘庄供热公司的⼀台10t/h、⼀台10t/h和三台10t/h燃煤供热锅炉(总蒸发量为10t/h),以及⼯业区中春路以东的12个⽤热企业的25台⾃备⼩锅炉(总额定蒸发量51.5t/h)。
这些燃煤供热炉解决了莘庄⼯业区内的热能需求,对保证区内企业正常⽣产经营起到了重要作⽤。
随着莘庄⼯业区内企业数量和规模不断扩⼤,莘庄⼯业区的供热需求不断增加,现有燃煤供热存在众多问题:供热效率低:锅炉容量⼩、热效率较低、造成能源浪费、供热成本较⾼管理效率低:⼯业⽤汽的凝结⽔没有回收,“跑冒滴漏”现象严重,热损失较⼤控制⽔平低:⼤多数锅炉没有燃煤和蒸汽计量装置,运⾏⼈员凭经验控制燃煤量和送引风量,能耗较⾼环境污染⾼:燃煤锅炉烟囱⾼度普遍较低,导致锅炉烟尘、⼆氧化硫、氮氧化物⾼浓度低空排放,个别地区的⼆氧化硫浓度超过国家⼆级标准,对城市环境造成⼀定污染。
华电集团上海分公司在市场调研中发现莘庄供热公司如果实施天然⽓分布式热电冷三联供改造,具备以先进的分布式功能技术和设备替代⽼旧燃煤供热⼩锅炉的可能性,于是通过民间⾃提⽅式向莘庄⼯业区管委会提出莘庄CCHP改造项⽬并开展了了相关前期⼯作。
莘庄⼯业区管委会采⽤竞争性谈判⽅式在华电集团、X集团、丫集团中选定华电集团作为特许经营商,并于2010年10⽉8⽇签署合作框架协议,由华电收购⼯业区原有热⼒管⽹资产、关停原莘庄供热公司⽣产设施,并对莘庄供热公司燃煤锅炉进⾏天然⽓分布式热电冷三联供异地改造,替代周围部分企业分散燃煤⼩锅炉,实现供热、供电、供冷能源清洁化。
1.2 项⽬概况1.2.1项⽬基本情况该项⽬基本情况如下:项⽬名称:上海华电莘庄⼯业区燃⽓热电冷三联供改造项⽬(以下简称莘庄CCHP项⽬)。
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1. 引言1.1 燃气冷热电三联供制冷系统概述燃气冷热电三联供制冷系统是一种集供热、供冷、供电为一体的新型节能系统,能够有效整合多种能源资源,减少能源消耗,提高能源利用效率。
该系统采用燃气作为主要能源,通过热电联产技术同时生产热水、制冷和电力,实现多能联供。
燃气冷热电三联供制冷系统具有节能、环保、高效等优势,适用于各类建筑物,如酒店、办公楼、医院等。
通过综合利用余热和余电,减少能源浪费,降低对外部能源的依赖,有助于节约能源、减少温室气体排放。
该系统还能提高建筑物的能源利用效率,降低运行成本,并且在应对气候变化、缓解能源紧张等方面具有重要意义。
随着低碳经济的发展,燃气冷热电三联供制冷系统将成为未来建筑能源系统的主流选择,为可持续发展作出贡献。
2. 正文2.1 燃气冷热电三联供制冷系统原理燃气冷热电三联供制冷系统是一种综合利用能源的高效制冷系统,主要由燃气锅炉、吸收式制冷机组、燃气发电机组和余热回收系统组成。
燃气锅炉会燃烧天然气或其他燃气,产生热水或蒸汽。
这些热水或蒸汽会通过管道输送到吸收式制冷机组中。
吸收式制冷机组是制冷系统的核心部分,其工作原理是利用燃气锅炉产生的热水或蒸汽,通过吸收剂和溶剂之间的化学反应来实现制冷。
当燃气锅炉供应热水或蒸汽时,吸收剂吸收溶剂并蒸发,吸收式制冷机组产生低温冷却剂,用于制冷。
燃气发电机组也会利用燃气锅炉产生的热水或蒸汽来产生电力。
这样一来,系统不仅实现了供冷的功能,还实现了供暖和发电的功能,达到了能源的最大利用。
在制冷过程中,余热回收系统会将吸收式制冷机组产生的热量再次回收利用,提高能源利用率,进一步提升系统的节能效果。
通过这种原理,燃气冷热电三联供制冷系统实现了能源的多重利用,大大提高了能源利用效率,实现了节能减排的目标。
2.2 燃气冷热电三联供制冷系统节能优势1. 综合利用能源:燃气冷热电三联供制冷系统通过整合燃气、热能和电能,最大限度地利用各种能源,实现能源的高效利用。
平顶山学院天然气冷热电三联供能源系统可行性分析
素影响较小 ; 另外 , 与电网互为备用 , 具有相对的可
靠 性及 稳定 性.
2 . 3 环保 效益好
首 先天 然气 作为 清洁 能源 , 使 天 然气 三联供 系 统 具有 很好 的环 保性 能 , 其 能耗 远低 于常规 能 源系 统, 产 生的氮氧 、 碳 氧 等 化 合 物少 , 污 染 物 排 放 降 低; 其次 , 在 系统 制 冷 环 节 中采 用 的制 冷 剂 是 溴化 锂 而不 是会 对大 气臭 氧层 造成破 坏 的氟 氯烷类 , 因 此, 冷 热 电联供 系统 具有 良好 的环保 效益 _ 3 j .
区域 办公楼 宿舍 食堂 艺术楼 化学楼 图书馆 教学楼
面积 2 . 7 1 1 . 4 2 . 8 2 . 4 1 . 2 4 . 2 8 . 4
综合 利用 率达 到 8 2 . 2 %_ 1 ; 另外 能 源产 品多 样性 ,
使得 分布 式供 能 系统在很 大 程度具 有适 应性 、 经 济
第3 0卷第 5期
2 0 1 5年 1 0月
平顶 山学 院学报
J o u ma l o f P i n g d i n g s h a n U n i v e r s i t y
Vo l _ 3 0 No . 5 0c t . 201 5
平顶 山学 院天然气冷热 电三联供能源 系统可行性分析
系统的 可行性 、 可发展 性 , 同时提 出 了平顶 山学院能源结构发展 的一些建议 . 中图分类号 : T K 1 1 4 文献标识码 : A 文章 编号 : 1 6 7 3—1 6 7 0 ( 2 0 1 5 ) 0 5— 0 0 4 统 天然 气冷 热 电三联 供 系统 , 即 C C H P( C o m.
燃气冷热电三联供系统在北京某工程中的应用
优点, 应 用 以天 然 t 为燃 料 的 联供 系统 成为 了可 能 。
二、 燃气 冷 热 电三联 供技 术 的特点 及优 势
冷 热 电 三 联 供( : C 川 ( C o m b i n e d C o o l i n g , H e a t i n g a n d P o w e r ) 是 一种 建 立
介绍 了基于燃 气 内燃 机 原理 的冷 热 电 三联供 的运 行 模 式及 配 置模 式 , 并 与常 规 系统 进 行 了优 缺 比较
关键词: 冷 热 电三 联供 ; 综合 利 用率 ; 分布 武 能源 ; 系统 调试 运 营
Abs t r a c t :B a s e d o n t h e u t i l i z a t i o n o f e n e r g y l a d d e r ,C CHP u s e e x c e s s h e a t t h r o u g h t h e g a s t o g e n e r a t e e l e c t r i c i t y wh i c h d r i v e ma c h i n e t o a c h i e w ̄h e a t i n g a n d c o o l i n g . F h i s a r t i c l e i n t r o d u c e s t h e o p e r a t i o n mo d e a n d c o mp o s i t i o n a l mo d e o f CC HP s y s t e m,a n d c o mp a r e wi t h
28基于燃气内燃机的热电冷三联供系统(6页)
基于燃气内燃机的热电冷三联供系统代焱叶水泉刘月琴杭州华电华源环境工程国电机械设计研究院摘要:热电冷三联供作为提高能源利用率的一种有效形式,对电力、燃气调峰和城市节能有很大的益处,越来越引起人们的重视,本文主要探讨基于燃气内燃机的热电冷三联供的运行模式及其设计方法,并与常规系统进行了经济性比较。
关键词:热电冷三联供内燃机余热利用1 引言1.1 概述热电冷三联供CCHP(Combined Cooling, Heating &Power)是一种建立在能量的梯级利用基础上,将制冷、供热(采暖和卫生热水)及发电过程一体化的多联产总能系统,目的在于提高能源利用效率,减少碳化物及有害气体的排放。
典型热电冷三联供系统一般包括: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,热电冷联供系统方案的可选择范围很大:就动力装置而言可选择外燃烧式(蒸汽动力装置)、内燃烧式(燃气动力装置)、燃料电池、以及采用太阳能、风力等可再生能源等;就制冷方式而言可选择压缩式、吸收式或其它热驱动制冷方式,还可以根据用户性质、条件选择大规模热电冷联供生产装置和设在用户现场的三联供装置。
热电冷三联供系统可以广泛应用于同时具有电力和空调需求的场所,如工厂、医院、大型商场、酒店、生活小区和工业园区等。
1.2热电冷三联供的特点1)与集中式发电-远程送电比较,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)CCHP在降低碳和污染空气的排放物方面具有很大的潜力:据有关专家估算,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。
CCHP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。
天然气分布式冷热电三联供分析
电力工程技术天然气分布式冷热电三联供(以下简称“冷热电三联供”)模式在国内主要表现为天然气分布式能源联供系统,分为工业园天然气分布式能源和楼宇式天然气分布式能源两大综合利用系统。
冷热电三联供以天然气为燃料,分布在用户负荷侧,就近实现能源梯级利用,为用户提供冷、热、电三种能源,以满足用户对冷热电的需求。
一、冷热电三联供供热原理冷热电三联供是我国近年发展的能源利用项目,与热电联产供热相比,增加了冷负荷的供应,可以做成集中供热模式,即一对多模式。
冷热电三联供是利用发电做功后的蒸汽进行供热,尾部烟气产生的热水或低压蒸汽进行供冷,高品位热能进行发电,较低品位的热能用来供热,最低品位的热能用来供冷,热效率可达到80%以上。
冷热电三联供机组一般采用天然气作为燃料,作为整个工业园区的配套设施,也是园区基础设施的重要组成部分。
主要设计原理是根据整个工业园区的冷热负荷合理配置系统、设备型号、参数、运行方式等,以满足工业园区生产工艺、能力的需要。
二、冷热电三联供供热特点冷热电三联供是我国近几年开始发展的能源供应模式,主要采用燃气内燃机或燃气轮发电机组,燃气-蒸汽联合循环运行方式,满足工业园区用电、用热、用冷的需求。
冷热电三联供主要适合在工业热负荷和供冷季较长的区域,取缔分散式小锅炉供热。
冷热电三联供项目审批手续相对简单,以冷热定电为设计原则,机组启停操作简单、时间短,可就近接入负荷端,区域经济发展状况和速度不同,可采用冷热电三联供。
冷热电三联供具有的特点:(1)热效率高。
冷热电三联供利用高品位的热能进行发电,较低品位的热能(抽汽)供热,最低品位的热能(尾部烟气或热水)供冷,热效率高达80%以上,能源得到充分利用。
供热系统稳定。
冷热电三联供机组发电、供热、供冷同时进行,供热系统稳定、供热负荷易于调整。
可实现多负荷集中供热。
冷热电三联供一般根据工业园整体规划冷热负荷进行设计,同时对园区内多个冷热用户集中供应。
安全可靠。
冷热电三联供采用的燃气轮发电机组具有黑启动功能,当电网出现大面积停电事故时,冷热电三联供可在20分钟内完成系统启动,快速提供能源供应,由此可提高区域供电的安全性和可靠性。
燃气冷热电联供系统的工程实践及分析
燃气冷热电联供系统的工程实践及分析摘要:本文以文津国际公寓燃气冷热电联供系统为应用实例,结合冷热电联供系统的优缺点,以节能环保为主旨,合理地应用燃气冷热电联供系统的供能方式,并对其系统进行详细描述。
最后对其经济性以及应用效果进行评价。
关键词:燃气内燃机冷热电联供运行分析系统评价Abstract: this article with the wenjin international apartment for alternative fuel gas hot and cold electricity system application examples, combined with the advantages and disadvantages of cold and heat electric event system, the energy-saving environment protection as the theme, reasonable application of cold and heat the gas alternative energy supply system way, and the system is described in more detail. Finally, the economy and application effect evaluation.Keywords: gas combustion engine run hot and cold electricity alternative analysis system evaluation前言当今社会,环境污染和能源危机已成为威胁人类生存的头等大事,如何解决这一问题,已成为全人类的课题。
随着国民经济的快速发展,我国能源需求量也在大幅增加,能源供需缺口越来越大。
而我国人均占有的能源量却远低于国际上的平均水平,我国已探明的人均能源可采储量有限,人均可采煤储量只有全世界人均水平的55%,石油只有全世界人均储量的11%,天然气只有5% 左右。
燃气冷热电三联供在可再生能源领域的应用
燃气冷热电三联供在可再生能源领域的应用北京市城规技术服务中心高建珂、武亦文摘要:本文从分析燃气冷热电三联供在北京应用中存在的问题入手,通过对燃气冷热电三联供与可再生能源相结合的分析与研究,从技术、经济和环保的角度阐述了燃气冷热电三联供与地源热泵结合的优势。
并以北京长辛店生态城规划实例进行了说明。
关键词:冷热电三联供、可再生能源、地源热泵一、燃气冷热电三联供在北京地区应用中存在的问题燃气冷热电三联供在北京地区应用中主要遇到如下两个方面的问题。
(一)能源价格影响燃气价格贵,发电成本高,投资回收期长是燃气冷热电三联供在北京地区应用中,遇到的首要问题。
目前,北京市发电用气价格为3.26元/立方米,相应燃气冷热电三联供自发电成本为0.815元/千瓦时。
而北京市非居民销售平均电价为0.887元/千瓦时(详见表1)与燃气冷热电三联供自发电成本相差很小。
所以,燃气冷热电三联供项目投资回收期长达20年以上。
表1 北京市非居民销售电价表分段时间范围一般工商业电价(元/千瓦时)7/8/9月尖峰电价11:00-13:001.5295 20:00-21:00高峰段10:00-15:001.4002 18:00-21:00平段7:00-10:000.8745 15:00-18:0021:00-23:00低谷段23:00-7:00 0.3748(二)单体建筑用能与燃气冷热电三联供系统匹配规模偏小燃气冷热电三联供在北京地区受发电不能上网的限制,只能采用并网不上网的运行方式。
这样,导致了燃气冷热电三联供的供电对象仅限于所在单体建筑,装机规模小,不能形成规模效益。
这是燃气冷热电三联供在北京地区应用中,遇到的第二个问题。
以20万平方米的单体建筑为例,取建筑用电指标为50瓦/平方米(不含空调用电),同时系数60%;采暖指标取32瓦/平方米,冷指标取49瓦/平方米,则建筑用电负荷为6.0兆瓦,采暖负荷为6.4兆瓦,冷负荷为9.8兆瓦。
考虑燃气冷热电三联供系统运行的稳定性和经济性,按建筑用电负荷的30%考虑燃气冷热电三联供的装机,可安装850千瓦内燃机2台,配置烟气热水一体机2台。
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PPP项目成功案例择抄
燃气热电冷三联供(CCHP)改造PPP项目案例
莘庄CCHP项目采用设计-建造-融资-运营(DBFO)模式,由华电集团成立项目公司——上海华电闵行能源有限公司,收购莘庄工业区现有供热设备,异地新建燃气热电冷三联供设施,为莘庄工业区安全、稳定、不间断地供热、供电、供冷,涉及对存量资产收购、改造,对增量设施进行设计、建造、运营、维护等,具有社会资本自提式发起,并参与项目早期规划设计工作等特点,是能源基础设施领域利用清洁能源实现节能减排和大气治理目标的典型PPP项目。
一、项目背景
莘庄工业区是上海市人民政府于1995年8月批准成立的上海市9大市级工业区之一,建园初期就以高标准、高起点进行了集中供热整体规划。
但随着莘庄工业区内企业数量和规模不断扩大,莘庄工业区的供热需求不断增加,现有燃煤供热存在供热效率低、管理效率低、控制水平低、环境污染高等诸多问题。
上海市政府在2011年5月1日颁布实施了《上海市城市基础设施特许经营管理办法》,鼓励社会资本通过特许经营方式参与城市基础设施建设与运营。
华电集团上海分公司根据其战略规划在上海地区寻找市场投资机会,了解到莘庄工业区在燃煤供热系统改造方面存在迫切需求,主动向莘庄工业区管委会提出项目实施方案,协同莘庄工业区管委会共同进行了项目准备阶段的工作,并最终赢得了该项目的投资机会。
二、项目介绍
(一)项目目标
解决当地用电需求,避开电网用电高峰,缓解地区电力峰谷差;降低能源结构中的煤耗比重,不再向空气中排放烟尘,大大降低二氧化碳和氮氧化物的排放量,减少环境污染;承担莘庄工业区范围内的工业用汽和采暖(制冷)任务,从而改善莘庄工业区投资环境,提升莘庄工业区档次,为新入驻莘庄工业区企业提供良好环境条件。
(二)主要参与方
政府方:莘庄工业区管委会
社会资本方:上海华电闵行能源有限公司
中国电力工程顾问集团华东电力设计院负责项目整体初步设计,江西省化学工业设计院南京分院负责编制一期工程热网初步设计原则,悉地(北京)国际建筑设计顾问有限公司负责供冷供热站初步方案设计。
华电分布式能源工程技术有限公司作为项目工程承包商,上海电力监理咨询有限公司为项目提供监理服务。
上海市财政局为项目提供可行性缺口补贴,清洁基金为项目提供清洁发展委托贷款,交通银行、农业银行为项目提供商业贷款。
(三)交易结构
1.投融资结构
该项目的初始资金组成包括债务资金和权益资金:
债务资金:6亿元为商业银行贷款。
同时考虑,华电集团利用该项目节能减排优势,清洁基金以可行性缺口补贴方式提供2.8亿元清洁发展委托贷款(低息),其对优化项目资本结构、降低债务成本大有裨益。
权益资金:上海市财政为该项目提供2000万元可行性缺口补贴;华电新能源公司为项目公司注入8000万元自有资金。
项目投资安排方面,项目公司获得莘庄工业区热、冷供应特许经营权,负责建设运营与该项目相关的燃气-蒸汽循环机组及配套管网,并对原有热力管网进行收购、对原有生产设备设施进行补偿。
项目付费机制方面,项目建成后,项目公司将为终端用户提供热、冷供应服务,终端用户将按照供用热、冷协议向项目公司付费,电力公司将按购售电原则协议向项目公司支付购电价款。
2.合同结构
特许经营方面,莘庄工业区管委会负责该项目的具体组织、实施和监管工作,并与项目公司签订特许经营协议,授予项目公司上海市莘庄工业区范围内经营性供热、供冷30年特许经营权。
项目公司为该项目约定的服务对象提供能源服务,含初期投资、系统运营、系统维护、设备更换等。
融资合同方面,项目公司与贷款银行及上海市财政局分别签订了固定资产贷款合同、清洁基金清洁发展委托贷款转贷合同,并获得闵行区经济委员会下达的“关于下达上海市2011年重点技术改造项目专项资金计划的通知”。
工程建设合同方面,项目公司与华电分布式能源工程技术有限公司签署《转让与承接协议》,由其作为工程承包商,负责该项目工程建设工作。
同时,项目公司与上海电力监理咨询有限公司签署《监理合同》,由其负责对工程承包方的工程建设工作进行监督管理。
项目公司还与中国太平洋保险公司等组成的联合保险人签订了《建筑(安装)工程一切险保险协议》。
设备采购合同方面,项目公司作为业主,华电分布式能源工程有限公司作为买方,与设备销售方签订了《汽轮机发电机组合同》、《燃机商务合同》等设备采购合同。
原材料供应合同方面,项目公司与上海天然气管网有限公司签订《天然气销售协议》,由其保障项目运营期间的天然气供应质量与气量。
供能及销售合同方面,项目公司与莘庄工业区内终端用户直接签订供用热/冷合作协议;售电方面,上海市电力公司出具接入电网意见函,并网前三个月将签订具体的购售电原则协议及并网调度协议。
3.监管结构
政府合同监管方面,莘庄工业区管委会将依据特许经营协议对项目公司的特许经营进行持续的合同监管;财政局等项目涉及的其他政府部门协同管委会对项目公司进行行政监管。
政府在进行合同监管期
间,有可能引入第三方监管机构对项目公司履约情况进行监督或中期评估。
最终用户服务监管方面,莘庄工业区内热电冷用户将参照项目公司与其签订的供热、供冷合同对项目公司提供的供能服务进行监督,并根据服务满意程度向管委会进行投诉或提出建议。
金融机构资金监管方面,两家贷款银行和清洁基金将就项目资金使用及还款进度进行监管,此外清洁基金还有可能按相关协议约定就碳排放事宜对项目进行监管。
其他利益相关者将依据各类协议对项目公司的合同履行情况予以监督和约束。
三、项目成果
莘庄CCHP项目的建设将使莘庄工业区具备更强的供热(冷)能力,除了满足当地用汽和采暖(制冷)的需求外,电厂每年将向社会提供电力556GWh、热力116万GJ,增加的电力、热力供应使得社
会生产潜能得以释放,为当地经济的蓬勃发展提供强有力的热力和电力支持,产生了较好的经济正外部性。
燃气热电冷三联供项目在降低碳和污染空气的排放物方面具有较好的表现,莘庄CCHP项目一期工程将取代莘庄工业开发区内的小容量燃煤热电机组和小锅炉,一期小锅炉总蒸发量达186.5t/h,可减少年燃煤量41850t/a,减少二氧化碳排放量约325235t/a,二氧化硫排放量约250t/a,烟尘排放量约4160 t/a。
莘庄CCHP项目中燃气—蒸汽联合循环三联供机组对外供热效率可高达71.64%,远远大于常规燃煤电厂热效率,同时相比单循环燃气机组减少了52.21%的电厂冷损失,相比燃气蒸汽联合循环发电机组减少了42.70%的热损失。
再加上采取节约燃料、降低电耗等措施,节约了能源,因而该项目具有非常显著的节能效益。
四、经验教训
相对于传统的政府提供模式而言,该项目采用PPP模式能更好发挥社会资本高效率的优势,通过投资竞争推动创新,降低项目建设成本,减轻政府的财政支出压力,同时提高项目信息的透明度。
莘庄工业区管委会“更多的参与”项目中后期工作,从以往的“经营者”向“监督者”的角色转化,使政府在市场化中“有所不为”,在公共监管中“有所为”。
双方通过项目协议明确了自身的责任和角色,市政府提高了公共管理能力和工作效率,项目也因此实现了多方共赢。