浅谈天然气分布式能源技术及其应用

中图分 类号 ： Ｔ Ｕ ９ ９ 文 献标 识码 ： Ａ
气 轮 机 和 燃料 电池 的天 然 气 分 布 式 能 源 系 统 刚 刚 投入 商业 运 行 不 久 ，其 具 有 结 构紧凑 、 循 环 效 率 高 等优 点 ， 正 不 断 得 到 更 为 广泛 的应 用 。 布 式 能源 项 目 ， 规划到 ２ ０ ２ ０ 年， 总 装 机 容 础 上综 合 利 用 冷 能 ，外 部 能 源 网提 供 补 ２ ． 天然 气分 布式 能 源 的应用 量达到 ５ ０ ０ ０万 Ｋ Ｗ ，初 步 实 现 分 布 式 能 充 等 优 点 。 （ １ ） 应用 范围 源装 备 的产 业化 。 （ ２ ） 天然 气 分布 式 能 源 。天 然气 分 布 天 然 气 分 布 式 能 源 系 统 适 合 有 能 源 １ 分 布 式能 源 式 能源系统 指以天然气 为主要燃 料 ， 带 混 合 需求 的 区域 或 者 单 体 项 目 ，主 要 包 （ １ ） 分 布式 能 源 的概 念 。分布 式 能 源 动 燃 气 轮 机 或 内燃 机 等 燃 气 发 电设 备 运 括 以 下几 类 ： ① 大 城 市规 划 新 区 、 新规 划 指分布在 用户端 的能源综合 利用系 统 。 行， 产 生 的 电力 满 足 用 户 的 电力 需 求 ， 系 的 中 小 城 镇 ， ② 工业 同 区 、 高新 区、 技 术 以天然气及生 物质 能 、 太 阳能 、 氢能 、 风 统 排 出 的废 热 通 过余 热 锅 炉 或 者 余 热 直 开 发 区 ， ③大 中型公建项 目 ： 机场、 铁 路 力 和 其 他 可 再 生 的 清 沽 能 源 为 一 次 能 燃 机 等 余 热 回 收 利 用 设 备 向 用 户 供 热 、 站、 交通枢纽 ， ④ 综 合 商 业 区或 商 务 区 ， 源 ，在 用 户 现 场 或 靠 近用 户 现 场 （ 用 户 供 冷 。天 然 气 分 布 式 能 源 系 统 即是 一 个 ⑤ 单 体 或 建 筑 群 如 医 院 、 酒店 、 学校 、 写 端） 的小 型 或 微 型 独 立 输 出 电 、 热（ 冷） 能 燃 气 冷 热 电多 联 供 系 统 ， 其 流 程 罔如 下 ： 字楼 、 机关 等 。 的 系 统 ，实 现 以直 接 满 足 用 户 多种 需 求 燃 气 冷 热 电 多联 供 系 统 有 两 层 含 义 ： 一 （ ２ ） 发展 天 然气 分 布式 能 源 的意 义 个是 电力 的 “ 现场产生 、 现 场 使 ① 节 能 方 面 。天 然 气 分 布式 能源 系 蓑 １ 蓉 然气 矜糌 爨 然 淤 黔缆 您 燕 壤 谶 蒋 用， 二 是 冷热 电联 供 ， 通 过 一 种 统 作 为 一 种 崭 新 的能 源综 合 利 用 系 统 ， 燃 ≮ 内 燃 规 燃 ￡ 瓣 飘 燃 飘 燃 瓣 邂 德 能 源 的输 入 ， 同时 满 足用 户 电 、 它是 在热 电联 产 的 基 础 上 配 制 以 热能 为 热、 冷 多种 能 量 形 式 的需 求 ， 极 动力 的吸 收 式 制 冷 机 。 夏 季利 用 多余 的 大 提高 能 源 的 利 用效 率 。从 罔 蒸汽 或 热 水 来 制 冷 ，使 热 电 厂在 生产 供 中 可 以看 出 ，相 比于 传 统 的能 应 电 能和 热 能 的同 时 ， 也生产供给冷水 ， 源 系统 ，分 布式 能源 系 统 通 过 用 于空 调 及 工 艺 冷 却 ，充分 利 用 了一 次 对 余 热 的 回收利 用 ，多 联 供 能 能源 ，系 统综 合能 源利 用 可 高 达 ８ ０ ％以 够 实 现 对 一 次 能 源 的 高 效 利 上 。节 约 了低 位 热能 ， 更 主要 的是 增 加 了 用 ，单 位 能 源 的 产 出 效 益 从 夏季 的热 负 荷 ，这 对 于燃 机 来 说 可增 大 ６ ０ ％提 高 到 ８ ０ ０ ／ ａ 以上。 机 组 的 负荷 率 ， 使 机组 效 率 提高 。在增 加 （ ３ ） 分 布 式 能 源 系 统 的组 发 电量 的 同时 ， 也 降低 了燃 料 消 耗 量 。靠 成 。天 然气 分 布 式 能 源 系 统 南 近 负 荷 中心 ， 减 少 电厂 的 建 设 规 模 、 输 配 前 端 的发 电 装 置 和后 端 的 余 热 电线 损及 管 道 热损 。 回装 置 组成 ， 采 用 温 度对 口 、 品 ② 环 保方 面 。建 设 分 布 式 能 源 系统 质 耦 合 的 方式 将 高 温 热 源 用 于 将 带 来 良好 的 节 能 减排 效益 ，天 然 气 分 产 生 高 品 质 的 电能 ，低温 余 热 布 式 能 源 系 统 在 实 现 能源 综 合 利 用 的 同 回收 提 供 蒸 汽 、热 水 以及 满 足 时 ， 具 有 良好 的节 能 减 排 效 益 ， 如表 ２ 所 制 冷 需 求 ，实 现 能 量 的梯 级综 示 ， 相 比传 统 的燃 煤 发 电 形 式 ， 天 然 气 分 合 利 用 ，能 源 综 合 利 用效 率 可 布 式 能 源 系统 可 减 少 ５ Ｏ ％以上 的 Ｃ Ｏ ， 、 几 超过 ７ ０ ％ 。应用 于 天 然气 分 布 乎 １ ０ ０ ％的 Ｓ Ｏ ２ 和７ ０ ％的 Ｎ Ｏ ｘ 排放 ， 几 乎 式 能 源 的 发 电装 置 主 要 有 燃气 没 有 同体 废 弃 物和 废 水 的排 放 。同时 ， 由 轮机 、 燃 气 内燃 机 、 微 燃 机 以及 于 分 布 式 能 源 系统 靠 近 用 户 侧 的布 置 特 纛 芷 黄 然气 矜张 筑 髓 曛 辫 稼 照 憾 燃 料 电 池 等 ，余 热 回 收装 置 则 点 ， 可进 一 步减 少 电能 在 输 送 、 配 置 过 程 包 括 余 热锅 炉 、吸 收 式制 冷 机 中的损 耗 ， 提 高 能 源终 端 利用 效 率 。 和配套的蓄能、 除 湿装 置 等 ， 系 统主要设备形式如图 １ 所示 。 根 据 天 然 气 分 布 式 能 源 系 统 热 电冷 配 的 特 性Байду номын сангаас，系 统 全 年 热 电 比 一 般 为 采 用 不 同发 电装 置 的天 然 ０ ． ５ — ２ ， 以热 电 比为 ｌ 计算 节能 减 排 效 果 ， 气 分 布式 能 源 系 统 具有 不 同 的 根 据 以 热 定 电 的原 则 建 设 分 布 式 能 源 系 运 行 与 配置 特 性 ，其 主要 特 性 统 。 如表 １ 所 示 。燃 气 轮 机 适 用 于 ③能源利用效率方面。 天然气分布式 较 大型 的天 然气 分 布 式 能 源 系 能 源 系统 能 实 现 能 源 的梯 级 利 用 ，充 分 统 ，燃 气 内 燃机 更 适 用 于 小 型 利 用 发 电余 热 ， 就地供热 、 供电， 可 减 少
摘 要： 天然 气 分布式 能 源具 有 配 置灵 活 、 清 洁 高效 、 可 靠稳 定等 优 势 ， 文章 通过 阐述 分布 式能 源 系统 的优 势 ， 分析 了发 展 分 布 式能 源 系统 的发 展和 前景 ， 随 着天 然 气供 应格 局的 改善 ， 积极 建 设 分布 式能 源 系统 可带 来 良好 的 节能减 排 效益 。 关 键词 ： 天 然气 ； 能源； 发展 ； 应用
２ Ｑ １
Ｑ ： （ 工』
工 业 技 术
Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｎｅ ｗ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
浅谈 天然气 分布式能源 技术及其 应用
黄剑锋
（ 福 建省莆 田燃 气股份有 限公 司，福建 莆 田 ３ ５ １ １ ０ ０ ）