冷热电三联供综合阐述

一、冷热电三联供概念：

冷热电联产是指使用一种燃料，在发电的同时将产生的余热回收利用,做到能源阶梯级利用；

冷热电联供系统一般由动力系统、燃气供应系统、供配电系统、余热利用系统、监控系统等组成。

按燃气原动机的类型不同，分为燃气轮机联供系统和内燃机联供系统。

与传统的击中式供电相比，这种小型化、分布式的供能方式。可以使能源的综台使用率提高到85％以上。一般情况可以节约能源成本的30—50％以上；

由于使用天然气等清洁能源，降低了二氧化硫、氨氧化物和二氧化碳等温室气体的排放量，从而实现了能源的高效利用与环保的统一，减低了碳排放。

二、冷热电三联供技术优点

1、系统整体能源利用效率非常高；

2、自行笈电，提高了用电的可靠性；

3、减少了电同的投资；

4、降低了输配电网的输配电负荷；

5、减少了长途输电的输电损失；

6、节能环保、经济高效、安全可靠。

三、冷热电联供系统与传统制冷技术的对比优势

（1）、使用热力运行，利用了低价的”多余能源”；

（2）、吸收式冷水机组内没有移动件，节省了维修成本；

（3）、冰水机组运行无噪音；

（4）、运行和使用周期成本低；

（5）、采用水为冷却介质，没有使用对大气层有害的物质。

四、采用冷热电联供的意义

1. 实现能量综合梯级利用，提高能源利用效率

具有发电、供热、制冷、能量梯级利用等优势，年平均能量的综合

利用率高达80～90％

图4.6-2 燃气热能的梯级综合利用流程关系示意图2.集成供能技术，系统运行灵活可靠

三联供系统是供冷、供热、供电的技术集成，设备优化配置，集成优化运行，实现既按需供应，又可靠运行。

3.用电用气峰谷负荷互补，利于电网、气网移峰填谷

对于电网、气网，负荷峰谷差越小，越有利于系统稳定、安全、节能运行。

五、冷热电联供的使用条件

天然气近似为一种清洁能源，燃气冷热电三联供系统为主要的应用形式。

1.应具备的能源供应条件

（1）保证天然气供应量，并且供气参数比较稳定；

（2）燃气发出的电量，既可自发自用，亦可并入市电网运行，燃气发电停止运行时又可实现市电网供电；

（3）市电网供电施行峰谷分时电价；

（4）电网供电难以实施时，用户供电、供冷、供热负荷使用规律相似，用电负荷较稳定，发电机可采用孤网运行方式。

孤网运行的联供系统，发电机组应自动跟踪用户用电负荷；并网运行的联供系统，发电机组应与公共电网自动同步。

2. 应具备的联供负荷条件

（1）燃气轮发动机的总容量≤15MW;

（2）用户全年有冷、热负荷需求，且电力负荷与冷、热负荷使用规律相似；

（3）联供系统运行时间不宜小于3500h。

3．能源站站址条件

（1）宜靠近供电区域主配电室，供冷、供热半径不宜太大；

（2）便于与市政燃气管道连接，入站燃气管道压力符合相关规定；（3）燃气发电机设置在地下层或首层时，单台容量≤3MW; 设置在屋顶时，单台容量≤2MW.

（4）应符合环保、防爆、防火等要求。

4.能效条件

（1）符合能效指标规定

燃气冷热电联供系统的年平均能源综合利用率应＞70％。年平均能源综合利用率=年输出能量（冷、热、电）/年输入能量（燃气热量）×100％

年平均能源综合利用率=(3.6W+Q1+Q2)/BQL ×100％

（2）配置指标要求

燃气冷热电联供系统的年平均余热利用率宜＞60％。

年平均余热利用率=（年余热供热量+年余热供冷量）/（排烟温度降至120℃可利用热量+冷却水温度降至85℃可利用热量）×100％

5. 工程技术条件

设计、施工、验收、和运行管理应符合《燃气冷热电三联供工程技术规程》CJJ145的规定。

六、冷热电联供系统的设备选择

1.设计原则

（1）按分布式能源站设计

（2）应符合《燃气冷热电三联供工程技术规程》CJJ145的规定（3）设计方案应进行节能、环保和技术经济综合分析比较优化确定（4）设备择优选配

2. 设备选择

（1）负荷计算

（2）形式确定

1）根据燃气供应条件和冷、热、电、气价格经技术经济比较确定2）采用燃气轮机时，充分利用烟气余热

3）采用燃气内燃机时，充分利用烟气、缸套水余热

4）采用微型燃气轮机发电机

发电量小，功率一般＜300Kw。采用回热循环，发电效率可

达≥30％，排烟温度200～300℃，宜采用补燃或加电制冷；

5）系统运行方式的确定

①宜采用发电机组与市电并网方式；

②根据冷热负荷规律及数量，综合考虑冷热电联供系统的运行时间；

③系统运行时，用电负荷应大于发电机组的最低运行负荷，余热应能充分利用；

④发电产生的余热未能保证全部被利用，宜设置辅助放热装置；（3）发电设备的选择

1）如采用并网运行，按基本用电负荷确定发电容量；如采用孤网运行方式，发电容量应满足所带电负荷的峰值需求；

2）以冷(热) 定电的系统，发电机组按满足基础空调负荷欠负荷匹配，并网运行约为最大负荷的50～70％；峰值冷(热)负荷采用配置其他供冷(热)设备取得，不足电力从电网补充。

3）应保证系统运行期间较高的余热利用率；

4）确定是否需要设置燃气压缩机；

5）常用燃气发电机组的特点

燃气发电机组类型：燃气轮机驱动发电机和内燃机驱动发电机和微燃机驱动发电机等。

（4）余热利用设备的选择

1）余热利用设备的容量不应低于发电机组满负荷运行是产生的余热量，根据余热温度和用户使用冷热负荷相关要求确定。

补充冷热源设备可选用吸收式冷（热）水机组、压缩式冷水机组、热泵、锅炉等；必要时采用蓄冷、蓄热装置；

2）当主要为空调冷、热负荷时，联供系统余热利用设备宜采用吸收式冷（热）水机组，直接利用烟气和高温热水热量；当热负荷主要为蒸汽或热水负荷时，宜采用余热锅炉，将发电余热转化为蒸汽或热水再利用；

3）余热利用设备不能满足需求时，由系统辅助冷热源补充；

三联供背景

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。