燃气能源分布式冷热电联产技术

燃气能源分布式冷热电联产技术
摘要：随着我国能源结构的调整，出现了越来越多的能源利用技术，为我国能源利用的优化提供了重要的动力。

特别是分布式冷热电联产能源的应用，文章分析了电力天然气冷热热电联产的发展，总结了分布式冷热电联产能源的优势、问题以及前景。

提高天然气资源的水平，加快实施国家能源战略目标。

关键词：燃气能源分布；冷热电联产技术；发展应用
前言
分散型能源主要是发电设施、双伏电源发电系统或系统输出功率、邻近用户的位置和生产冷暖气、热量和力的使用，以及用户使用或附近使用后剩下的电力与当地分销网络一起传送。

与传统的发电系统相比，分布式能源系统具有减少投资、减少消耗、提高系统可信度、减少能源种类多样化、减少污染等优点。

分布式能源是传统电力系统不可缺少的补充，为改善我国能源结构，降低煤炭和化石能源在能源结构中的比重，提供了新的有效途径。

由于国内外技术成熟，从分布能源的发展趋势和比例看，空气冷却、供热、电力分布效率高，节能效果显著。

分布式能源系统在分布型能源系统中占主导地位，也是研究和推广的重点。

一、热电冷联产发展及其原理
1.发展趋势
热电联产的概念最早出现在19世纪70年代的欧洲。

第一种形式的电力是简单地通过交流蒸汽机产生的，在20世纪早期，它使用蒸汽的余热。

由于种种原因，协同生产并没有得到广泛的重视，直到20世纪70年代的两次石油危机后，人们才意识到节约能源的重要性，并开始研究各种新技术来有效利用能源。

热电联产（CCHP）是一种能产生电和热的热电联产方法。

它正在逐步取代传统的纯电力生产方式，并在各国迅速发展。

在美国，热电联产从1980年的12000兆瓦增加到1995年的45000兆瓦。

2000年热电联产占总装机容量的7%，欧共体热电联产占9%。

据统计，1992年热电联产装机容量占总装机容量的56%。

日本是一个能源匮乏的国家，其对热电联产是利用非常不错的。

在能源供应方面，以热电联产为热源的区域供热系统被认为是第三大公益产品。

1996年，有132个地区供热系统。

中国从1952年开始发展热电联产，到1999年底，热电联产占总装机容量的13.3%。

分布式热电联产作为热电联产发展的趋势，是一种新型的低投资、高效、节能、低排放的能源系统，必将在世界范围内得到广泛应用。

2.燃气分布式冷热电联产系统的运行原理
天然气分布式能源站，主要是基于热电联产系统的电力热轧或冷轧、主要能源梯级利用的概念，第一次天然气作为燃料发电，供电需求的用户在生产过程中直接加热或冷却系统的用户，从而实现热、电、热电联产系统，节约能源，调整能源结构。

HP概述
分布式热电联产系统是基于能源梯级利用的集制冷、供热、发电为一体的多联产系统。

它允许冷却，同时为用户提供电加热，以提高能源效率，减少碳和有害气体的排放。

分布式热电联产系统包括发电机组、余热回收锅炉、制冷系统等部件。

常用的微小型燃气轮机，使用天然气发动机燃料所产生的液体或气体等等，来推动发电机发电，燃料回收废热锅炉、烟气废热、回收高温加热，吸收制冷冰箱或压缩。

该系统主要由ICE（内燃机）、G（发电机）、ARS（吸收式制冷系统）和HP（热泵）组成。

工作过程如下：同时，烟气废热从燃烧的燃料交付HEcp热交换器，热交换器加热后产
生热量，并发行的冷凝热缸内燃机作为制冷剂热驱动吸收式制冷功率等于生产的发电机和引
人注目的，在某种程度上，和电力生产，数量是国立细胞科学中心；另一部分作为电机热泵。

冷凝热泵QCH产生的热量用于供暖。

由制冷剂ARS产生的热量被吸收和交换的HEWH热交
换器进行QWH冷却。

从以上分析可以看出，该系统的能耗情况如下：经计算，可以节约40%以上的能源。

此外，大型分布式热电联产系统除了构成节约能源和保护环境等一系列优势外，由于其更大的灵活性，减少了建设时间，节省了投资。

因此，这是一个为我们未来的能源战
略提供依据的系统。

二、燃气分布式能源冷热电联产的优势及不足
1.应用的优势
（1）利于环保
随着社会经济的发展，生活水平提高，越来越需要集中供热和制冷。

目前，能源市场的
冷热能源供应主要依靠电力。

煤的燃烧产生许多对环境有害的污染物，如二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、灰尘等。

冷热电联产使用天然气作为主要能源，是一种清洁能源，可大幅降
低能源使用所造成的环境损害，并有助于实现环境保护的目标。

（2）利于节能
冷热电联产系统供冷、供热和发电对于在天然气分布式能源站，是基于基本单元和一个
灵活的设计使得分布式基站提供热量，用户需求的功能区域。

它可以独立运行，也可以与多
个单元并行运行，从而更好地适应和满足不同功率的负载条件。

该系统的能源效率达到80%，不仅节约了能源，而且降低了社会的公共成本。

（3）供能更安全更稳定
天然气分布式电站在冷热联产系统中具有优势，不仅可以节约能源和减少排放，而且可
以调节和提高电网和管网的稳定运行。

分布式能源站的灵活性可以有效降低电网和天然气网
的峰谷，提高供电系统的安全性和稳定性。

无论是生产和日常经营的企业或单位，对普通居
民用户来说，更稳定的能源供应不仅是因为用户体验和满意度更高，也因为一个地区的经济
发展可以更安全。

这是构建城市新生态的积极动力。

2.存在的不足
（1）资源供应方面
没有足够、稳定的天然气供应，天然气分布式热电联产系统的应用是不可能的。

天然气
储量大，但国内市场的天然气消费动力不足。

保障天然气开采和管道天然气技术及相关工程
建设发展缓慢。

近年来，随着国家新能源政策的出台和实施，天然气消费市场进入了一个增
长阶段，但天然气供应仍然需要大量进口来弥补消费的不足。

据统计，2017年中国天然气进
口继续增长，同比增长近30%。

虽然天然气储量较大，但为了保证天然气的能源供应，满足
用户的需求，有必要加快技术和相关项目的开发。

（2）经济方面
目前，天然气配电站的冷热电联产系统规模较小，相关技术和行业标准尚未完善。

因此，对于项目中的投资者来说，单一投资的成本和风险更高。

此外，天然气作为一种新的清洁能
源比煤炭贵，而且由于进口，燃料的成本更高。

因此，天然气分布式冷热电联产系统的投资
门槛相对较高，不可能吸引更多的社会群体参与分布式电站的发展。

目前，绝大多数项目仍然依赖国家和地方政府的补贴，这使得融资困难。

（3）技术方面
目前，与该系统相关的大部分基本设备都是进口的，我国对该系统的自主研发与国外的研发存在一定的滞后。

该系统在成本控制和社会运营维护方面相对被动。

因此，有必要加快基础设备的技术研发，鼓励机械设备的工业发展。

目前，这一领域的技术相对薄弱。

此外，不同地区的气候、地理和工业条件的差异将使规划和设计更加复杂。

因此，必须不断改进技术研发和参数优化。

结束语
目前，世界分布式能源的发展非常迅速，但我国分布式能源的发展仍存在许多瓶颈和障碍，进展并不令人满意。

燃气能源分布式冷热电联产系统是最重要的分布式能源。

其建设的建筑的尺寸必须与周边地区的荷载要求相适应，不建议提前规划。

如果发电厂的容量不足，可以考虑扩大容量。

燃气能源分布式冷热电联产生产发展的障碍包括政策、市场规则、技术绩效和经济。

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