燃气分布式能源系统综述_之一_康慧
2022年全国咨询工程师继续教育考试(燃气分布式供能与燃煤热电联产新技术100分)
2022年全国咨询工程师继续教育考试(燃气分布式供能与燃煤热电联产新技术100分)一、单选题【本题型共10道题】1.在我国，燃气分布式能源起步并不算晚，早在上世纪（），就有专家、学者及企业开始了研究，并积极推动分布式能源在我国的发展。
A．80年代末B．90年代末C．的1995年D．70年代末正确答案：[B]用户答案：[B] 得分：3.002.2018年后，进口管输燃气陆续进入我国，由于采用照付不议合同，需要培育下游（）用户。
A．大宗稳定B．大型优质C．潜在优质D．潜在稳定正确答案：[A]用户答案：[A] 得分：3.003.我国的楼宇型、区域型燃气分布式能源项目在数量上分别占（）。
A．50%，50%B．40%，60%C．60%，40%D．70%，30%正确答案：[A]用户答案：[A] 得分：3.004.燃气分布式供能项目标识分为（）两部分。
A．供能站和对外供能系统B．供能站和对外供电系统C．燃气站和对外供能系统D．燃气站和对外供热系统正确答案：[A]用户答案：[A] 得分：3.005.燃气分布式供能系统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（）以上。
A．75%B．70%C．65%D．69%正确答案：[B]用户答案：[B] 得分：3.006.建设方应在初步设计开展前，确定分布式能源项目的（），负责项目接口的技术归总。
A．主要设计院B．总体设计院C．接口设计院D．主管设计院正确答案：[B]用户答案：[B] 得分：3.007.由于我国大部分地区面临电力产能过剩问题，（）亟待解决。
A．电力输送容量问题B．电力入网问题C．电力消纳问题D．电能质量问题正确答案：[C]用户答案：[C] 得分：3.008.燃气分布式能源的主要用户为（）。
A．工业园区、办公楼、数据中心、综合园区B．办公楼、数据中心、综合园区C．工业园区、学校、综合商业体、办公楼、数据中心、综合园区D．工业园区、学校、综合商业体、办公楼、民用建筑正确答案：[C]用户答案：[C] 得分：3.009.当设计合同的要求与核准文件有冲突时，相关的设计单位在开展初设工作时应及时与业主方澄清落实，对重要原则的修改应有（）。
浅谈天然气分布式能源供应系统
浅谈天然气分布式能源供应系统作者：邹金洲来源：《科学与财富》2018年第20期摘要：在高效利用能源上，天然气电、热、冷三联供系统是目前典型的分布式能源利用方式，在我国的十三五能源规划中，对天然气的分布式能源应用都做出了详尽的规划，以此为契机，将有效促进我国天然气的高效利用，本文从天然气分布式能源供应系统的概念入手，分析了系统的特点和组成，为大家在这方面提供一些思路。
关键词：天然气；分布式能源；供应系统众所周知，中国是世界重要的工业生产国，这样我国既是工业生产大国，同时也是世界上名列前茅的能源消耗大国，而且这种能源消耗又是低效的，我国的单位GDP能源使用率一直处于世界的平均线以下，这就造成了国家能源的浪费。
同时由于能源利用率较低，而高速增长的经济又促使我们使用更多的能源，这就造成了严重的环境污染，近些年来，大家都非常关心的PM2.5指标居高不下，就是能源污染的直接后果。
党的十九大报告中，提出“加快建立绿色生产和消费的法律制度和政策导向，建立健全绿色低碳循环发展的经济体系。
构建市场导向的绿色技术创新体系，发展绿色金融，壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业。
推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系。
推进资源全面节约和循环利用，实施国家节水行动，降低能耗、物耗，实现生产系统和生活系统循环链接。
”在高效利用能源上，天然气电、热、冷三联供系统是目前典型的分布式能源利用方式，在我国的十三五能源规划中，对天然气的分布式能源应用都做出了详尽的规划，以此为契机，将有效促进我国天然气的高效利用，对于推动能源生产和消费革命，促进资源节约、节能降耗，缓解大气环境压力，有着十分重大的实际意义。
1 天然气分布式能源供应系统的概念和特点1.1 天然气分布式能源供应系统的概念天然气分布式能源供应系统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，综合能源利用效率超过70%，并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应系统，是天然氣高效利用的重要方式。
分布式能源介绍1
中部区块
城北区块 莲花山区 块 峡口区块
279.3
42.1 67.8 39
225.7
37.3 47.9 28.6
171.7
31.8 29.3 18.4
天然气热电联产
装机选址： 1.城北热电厂； 2.中部热电厂； 3.莲花山热电厂；
天然气热电联产装机方案
分布式能源的概念
在2004年8月就分布式能源问题向国务院汇 报时，对分布式能源系统给出了如下定义：分 布式能源系统是指将能源系统以小规模、小容 量、模块化、分散化的方式布置在用户端，可 独立地传输冷、热、电能的系统。分布式能源 的先进技术包括太阳能利用、风能利用、燃料 电池和燃气冷热电三联供等多种形式。
天然气分布式能源系统的典型流程
简单循环燃气轮机---蒸汽 型吸收式CCHP
简单循环燃气轮机---烟 气型吸收式CCHP
三、主要系统及设备介绍
主要系统
天然气分布式能源系统主要包括
动力子系统
高位能利用 低位能利用 低位能利用
供热子系统 制冷子系统
分布式能源实现多系统优化，将电力、热力、制
运行时间（天）
98
79
21
18
44
共260天；运 行天数为216 天
电负荷情况
该办公楼的主要用电设备是照明、电脑、电梯
以及冷热源动力设备的耗电，办公楼的电力负 荷为470kW，考虑到设备的同时使用系数（取 0.83），办公楼的办公、电梯、照明和三联供 系统用电等总体电负荷为390kW。
按照“以热定电”的原则，满足平均热（冷）
热负荷（t/h）
热电厂 名称 城北热 电厂 中部热 电厂 莲华山 热电厂
概述天然气分布式能源系统的应用
概述天然气分布式能源系统的应用引言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，综合能源利用效率达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，是天然气高效利用的重要方式[1]。
国内计划在“十二五”初期启动一批天然气分布式能源示范项目，“十二五”期间建设1000个左右天然气分布式能源项目，并拟建设10个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。
基于天然气为主要燃料的分布式能源冷热电联供系统（Combined Cooling Heating and Power，简称CCHP），是在负荷终端安装燃气轮机、余热锅炉、制冷设备，实现给终端用户供热、供冷、供电，不仅清洁高效，而且作为独立的电源可以摆脱电网的依赖，提高用电可靠性。
目前国外已经将天然气CCHP作为提高用电安全性的重要手段之一大力推行[2]。
天然气CCHP的发展有利于优化能源结构、提高能源综合效率、改善负荷中心的空气质量、保证电力供应安全性和可靠性、实现天然气和电力削峰填谷，平稳运行。
目前国内已建、在建项目主要有广州大学城项目、长沙黄花国际机场T3航站楼项目、北京燃气集团控制中心大楼项目、杭州燃气七堡基地项目、重庆佳禾钰茂香港城项目等，相对国外天然气CCHP发展而言，国内仍然处于发展初期，但国家层面近几年也在不断推出政策给予引导，促进天然气CCHP行业的发展。
一般而言，天然气CCHP项目适用地区首先要有充分的天然气资源，并有较高的热电比，处于负荷中心区域，有较高的环保要求，供电可靠性高需求的地方。
本文所探讨的天然气分布式能源系统在天然气处理站的应用，就基本满足以上适用条件。
1、天然气处理站介绍天然气处理站是石油天然气生产中重要的生产装置，其主要任务是在一定的温度、压力下，将开采于井架的初级天然气中的重组分分离并将多余其杂质脱出，对外提供标准天然气产品。
其工艺中有高温、低温、高压的气体和液体。
由于天然气开采的工艺流程和难以大量储备的原因，致使天然气处理站需要长期稳定的运行，一般每年仅固定安排1个星期的设备检修时间。
分布式能源系统详解
精选2021版课件
12
分布式能源系统介绍
建设热电联供系统会增加成本吗？
✓ 初投资相对较大
✓ 节省了电力增容的固定投资
✓ 节省了占地面积
✓ 节省了运行人员和维护费用
✓ 节省了备用发电机组投资
✓ 节省了备用燃油储罐许可和投资
✓ 节省了锅炉和空调机投资（部分项目中）
✓ 运行支出仅为燃料费用
✓ 电、热、冷综合收益
分布式能源系统详解
2015年6月
精选2021版课件
1
Part 1 Part 2 Part 3
分布式能源系统介绍 国内发展情况及政策支持
微型燃气轮机介绍
目
录
CONTENTS
精选2021版课件
2
燃气分布式能源系统介绍
– 燃气分布系统一般包括动力设备(主要为发电机组)、余热利用设备(主要为带补燃的 余热锅炉、换热设备、带补燃的吸收式冷热水机组等)、供配电设备(主要为电控设 备等)、燃气供应设备、监控装置等，常规配置。在实际设计中，应根据发电机组特 性、用户需求(热电比、冷热负荷特性)等多方面因素合理配置分布系统，以实现能 源的高效经济利用。
分布式能源系统介绍 国内发展情况及政策支持
微型燃气轮机介绍
目
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精选2021版课件
19
微型燃气轮机介绍
❖ 航空发动机技术 ❖ 30kW、65kW和200kW(08
2015年5月 22日能源局 网站公布审批 下放
– 2015年5月22日，国家能源局网站公布了第一批12项能源领域被取消或下放的行政审批事 项。其中，电力用户向发电企业直接购电试点的行政审批被取消，部分水电、分布式燃气发 电、风电和电网项目审批下放至地方。
分布式能源系统介绍
分布式能源系统介绍分布式能源系统是一种能够在小范围内产生、转换、存储、分配和管理能源的系统。
它利用分散的能源资源，将能源产生和消耗相结合，实现能源的高效利用和可持续发展。
分布式能源系统与传统的集中式能源系统相比，具有更好的灵活性、可靠性、可持续性和环境友好性。
首先是能源产生。
分布式能源系统可以利用多种能源资源进行能源产生，如太阳能、风能、水能和生物能。
这些能源资源广泛分布于各个地区，可以充分利用当地的资源优势。
例如，利用太阳能光伏发电系统可以直接将太阳能转化为电能，而无需传输电能，不仅节约能源，还可以减少能源的损耗和环境污染。
其次是能源转换。
分布式能源系统将能源从一种形式转化为另一种形式，以适应不同的能源需求。
例如，将太阳能转化为电能，或者将生物能转化为液体燃料等。
能源转换可以实现能源的多样化利用，增加能源的可持续性和可靠性。
第三是能源储存。
分布式能源系统通过能源储存技术将多余的能源存储起来，以便在需要时使用。
能源储存可以解决能源供需不平衡的问题，提高能源系统的灵活性和可靠性。
例如，利用电池技术可以将太阳能发电系统产生的电能储存起来，以备不时之需。
第四是能源分配。
分布式能源系统将产生的能源分配给需要的地方，并保证能源的稳定供应。
能源分配可以通过能源网络、智能电网和能源交易市场等方式进行。
例如，利用微网技术可以将太阳能发电系统产生的电能分配给附近的用户，从而实现电能的局部供应和需求平衡。
最后是能源管理。
分布式能源系统通过能源管理技术对能源进行监测、控制和优化，以实现能源的高效利用和减少能源的浪费。
能源管理可以通过智能电表、能源监测系统和能源管理软件等进行。
例如，利用智能电表可以实时监测电能的使用情况，根据需要进行调整，以减少能源的浪费。
总之，分布式能源系统是一种灵活、可靠、可持续和环境友好的能源系统。
它能够利用分散的能源资源，满足不同地区和不同用户的能源需求，同时减少能源的损耗和环境污染，促进能源的可持续发展。
分布式能源系统与天然气的合理利用
分布式能源系统与天然气的合理利用中国电力工程顾问集团公司 康 慧☆东北电力大学 王 正摘要 分布式能源系统是一种以天然气作为能源,将制冷、供热(供暖和供热水)及发电过程一体化的节能多联产系统。
介绍了分布式能源系统的主要特点以及存在的主要问题。
关键词 分布式能源系统 天然气 合理利用Dis tri b ut e d e n e r g y s yst e m a n dre a s o n a bl e a p p li c a ti o n of n a t ur a l g a sBy K ang H ui★and Wang Z hengAbst r a ct The dist ributed energy syste m ta kes natural gas as e nergy source and is one of e nergy conservation combined p roduction syste m integrating cooling,heating(sp ace heating and hot water supply) a nd ge nerating p ower.Presents t he main characteristics a nd existed p roble ms of t he syste m.Keywor ds dist ributed e nergy syste m,natural gas,reasonable application★China Power Engineering Cons ulting Group Corp oration,Beijing,China1 国家能源战略的调整在过去20多年的经济快速发展中,以煤为主的能源结构所造成的环境污染和生态问题已对我国的可持续发展造成了巨大的压力。
我国政府最近开始考虑对能源战略进行调整,要点是:逐步降低煤炭消耗,加速发展和利用天然气,依靠国内外资源满足国内市场需要,利用20年时间,初步形成能源结构多元化的局面,使得优质能源的比例明显提高。
天然气分布式能源简介
天然气分布式能源简介一、天然气分布式能源概念概述所谓“分布式能源”（Distributed Energy Sources）是指分布在用户端的能源综合利用系统。
一次能源以气体燃料为主，可再生能源为辅，利用一切可以利用的资源；二次能源以分布在用户端的热电冷联产为主，其他中央能源供应系统为辅，实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用，并通过中央能源供应系统提供支持和补充。
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，是天然气高效利用的重要方式。
建筑冷热电联产(Building Cooling Heating &Power, BCHP)，是解决建筑冷、热、电等全部能源需要并安装在用户现场的能源中心，是利用发电废热制冷制热的梯级能源利用技术，能源利用效率能够提高到80％以上，是当今世界高能效、高可靠、低排放的先进的能源技术手段，被各国政府、设计师、投资商所采纳。
二、国家对天然气分布式能源的政策及未来发展方向2011年10月9日，国家发改委、财政部、住房城乡建设部、国家能源局联合发布《天然气分布式能源指导意见》，分布式能源将由此迎来发展的春天.相应政策主要体现在以下五个方面：规划先行：政府制定天然气分布式能源专项规划，并与城镇燃气、供热发展规划统筹协调。
标准配套：政府部门制定电力并网规程和申办程序、科学合理的环保规定以及配套适用的消防条件。
投资补贴：对分布式能源项目适当给予投资补贴。
政策倾斜：政府土地部门给予优惠价格提供土地。
政府在上网、电价、气价、供热价格等方面给予优惠。
在近期内还可以给予分布式能源设备进口免税优惠。
金融支持：金融系统大力支持分布式能源发展，积极贷款，保证资金供应，在利息上给予一定的优惠政策。
未来5-10年发展方向“十二五”初期启动一批天然气分布式能源示范项目，“十二五”期间建设1000 个左右天然气分布式能源项目，并拟建设 10 个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。
近期国家住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会发布标准
［ ７］ 康慧．燃气分布式能源系统综述（ 之二） ［ Ｊ ］ ．沈 阳工
程学院学报 ： 自然科学版 ， ２ ０ ０ ９ （ ３ ） ： １ ９ ９— ２ ０ ４ ． ［ ８］ 侯震林．区域燃气 冷热 电联 供 的发 展及其 特点分 析
［ Ｊ ］ ．机电信息 ， ２ ０ １ ｌ （ ２ ４ ） ： ２ １ ２— ２ １ ３ ．
［ ９］ 清华大学建筑节能研 究 中心．中国建筑节 能年度发 展研究报告 ［ Ｍ］ ．北京 ： 中国建筑 工业 出版社 ， ２ ０ ０ ９ ：
１ ９ ０—１ ９ ２．
天然气分布式能源技术可以实现能源的梯级利 用， 还可 以有效 调节 燃 气 、 电力 的季 节 性 峰谷 差 ， 增
ｆ ｏ ｒ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｒ ｅ ｐ ｕ ｔ
Ａ１ ３．
［３］ 杨俊 兰， 冯刚 ， 马一太 ， 等．楼宇式天然气热 电冷联供 系统 的应用 ［ Ｊ ］ ．煤气与热力 ， ２ ０ ０ ７ ， ２ ７ （ １ ） ： ５ ６— ５ ９ ． ［ ４］ 胡小 坚 ， 王忠平 ， 张雪梅 ， 等 分布式天然气 Ｃ Ｃ Ｈ Ｐ系 统应 用研 究现 状 与前 景 ［ Ｊ ］ ．煤气 与 热力 ， ２ ０ １ １ ， ３ １
强城 市 电力供应 的安 全可 靠 性 ， 是 城市 能 源 消 费结 构 中一种 有益 的不可 缺少 的补充 。 需要 谨 慎看 待 天 然气 分 布式 能 源 系统 的节 能 、 环保 、 经济 性 ， 应 因地制 宜 ， 合 理 配 置机 组 容 量及 运 行策 略 ， 从而保障天然气分布式 能源系统节能、 环
天然气分布式能源系统介绍
Ø 上海大众汽车安亭工厂分布式能源项目
u 蒸汽负荷
1）全年最大需求约为280t/h；全年最低需求约为40t/h； 2）已建成2台30吨燃气锅炉，1台55吨燃气锅炉，还将增加4台55吨燃气锅炉来替代现有的 5台35吨燃煤锅炉和3台20吨燃煤锅炉； 3）根据工厂统计，工厂大部分时间蒸汽需求达60t/h以上，每天约只有2个小时左右蒸汽需 求降到40t/h以上，且多出现在凌晨交班时段； 4）蒸汽使用点压力0.6MPa，要求锅炉出口压力≥1.0MPa。
营事团用户
长沙市
地方政策
03/ 《长沙市促进天然气分布式能源发展暂行办法》的通知-长政办发〔2014〕6 号-2014年1月28日 补贴标准为3000元/千瓦，每个项目享受的补贴金额最高不超过5000万元。 北京市 04/ 关于印发北京市《大气污染防治技术改造项目奖励资金管理办法》的通知-京 财经-〔2014〕1782号-2014年8月20日 单个项目总投资3000万元以下，改造后治理对象(污染物)排放浓度低于现行 环保标准限值的50%(含)，且污染物去除效率大于20%的，按项目总投资的30% 给予资金奖励； 单个项目总投资3000万元以上(含)的，补助标准不超过项目总投资的30%， 单个项目支持资金最高不超过2000万元。 青岛市 05/ 《青岛市人民政府办公厅关于印发青岛市加快清洁能源供热发展若干政策》的 通知-青政办发-〔2014〕24号 1000元/kW设备投资补贴，年综合利用率超过70%及以上再给予1000元/kW补贴， 最高不超过3000万元； 天然气分布式能源供热项目每立方米用气补贴1.32元。
Ø 上海大众汽车安亭工厂分布式能源项目
上海大众汽车安亭工厂分布式项目是上海市首个工业燃气轮机煤改气项目，系统由4台燃气 轮机、余热锅炉及其附属设备组成，系统总发电装机容量26.5MW，同时每小时可产生蒸汽57.3t (10bar )，综合能源利用率可达84.3%。该项目已于2016年2月19日正式投产运行，投运后每年将 节省标准煤1.6万多吨，减排 二氧化碳5万多吨，同时与燃气锅炉相比，每年运行费用节省显著。
天然气分布式能源系统
主设备：微燃机发电机组
主设备 航空发动机技术 C65商品化 燃料多样性 超低排放量 (<9 ppm NOx) 简单日常维护 可并网/孤网运行 高可靠性 噪声低 ＜65dB（1m处）
微型燃气轮机
主设备：微燃机发电机组
涡轮发动机：轻巧而高效
散热片 排气管 回热器 空气入口 喷射器 燃烧室
低排放设计
超低NOx 2003 CARB DG 认证 SCAQMD认可
吸收式制冷机工作原理
发生器
冷凝器
用冷需求 燃料
热交换器
冷却水
冷水出水
冷水回水
吸收器 蒸发器
荏原吸收式制冷机原理图
天然气分布式发电典型系统
市电
电力 195kW 用户负载
烟气温度309℃
制热
制冷 天然气 3×C65微型燃气轮机 烟气补燃型空调机组
排烟
典型分布式能源系统流程图
含天然气分布式发电微网架构
操作模式转换 设备启停控制 运行状态监测
供冷、采暖网络智 能调度
实时显示 自动控制
系统运行逻辑执行
市电监控 自动同步 负载跟踪 逆功保护 功率分配
并网/孤网转换 突发状况应对
系统状态记录、输出机组保养 定时提醒系统故障报警、复位
建设方案：参数采集
系统主要监测参数
发电系统
单机发电功率 总发电功率 累计发电量 总负载功率 燃气进口压力 发电机组排烟温度 燃气瞬时流量 发电机组排烟流量 燃气累积流量 市电总输入量
空调系统
烟气发生器排烟温度 溴化锂机组冷、热水供回水流量 溴化锂机组冷、热水供回水温度 溴化锂机组供冷量、供热量 溴化锂机组冷却水供/回水温度 溴化锂机组冷却水流量
分布式能源系统
燃气分布式能源系统综述_之一_康慧
80 0.2 4 2～ 3
传统动力系统的技术开发以及商业化的努力主要 着眼于单独的设备 , 例如 , 集中供热 、直燃式中央空调 及发电设备 .它们共同的特点是追求单一目标下的能 耗 , 在忽视环境影响和不合理的能源价格的情况下 , 可 能具有一定的经济效益 .但是 , 如果从科学技术角度出 发 , 这些设备都未达到有限能源资源的高效和综合利 用 .而分布式能源系统却是一种整体能效高的系统 . 1.4 分布式能源系统工程应用的常见模式
图 5 燃气轮机 +余热锅 炉 +蒸汽轮机 +蒸汽型溴冷机
1.4.2 燃气轮机 +补燃型余热锅炉 +蒸汽轮机 +蒸 汽型溴冷机
1)系统流程 (见图 6).
图 6 燃气轮机 +补燃型余热锅炉 +蒸汽轮机 +蒸汽型溴冷机
2)应用特点 :①燃气轮机 —蒸汽轮机联合循环发 电 , 可以大大提高系统发电效率 .② 采用冷热电联供 , 可提高系统的用热量 , 提高电厂的负荷率 , 提高经济效 益 .③ 配置补燃型余热锅炉有利于根据系统的热 、电 、 冷负荷 , 合理配置燃气轮发电机组及蒸汽轮发电机组 的机组容量 , 从而减少系统设备投资费用 , 提高系统运 行经济效益 .④ 该模式适合于以燃气轮机 —蒸汽轮机 联合循环发电的冷热电联供系统 . 1.4.3 燃气轮机 +烟气型溴冷机
率达 86%(见图 2).
1 分布式能源系统
1.1 分布式能源系统的特点 目前国际上利用天然气的首选技术是分布式能源
系统 , 它先利用天然气发电 , 将发电后的余热用于供热 制冷 , 再将更低温度的废热供应生活热水 .现在世界上 一些发达国家的热电效率已经达到了 96%以上 , 可将 天然气的所有能量吃光用尽 .这一技术带来的好处是 : ①能源利用效率大幅度提高 ;②由于兼并发电 , 经济效 益好 ;③冬夏实现天然气供应的平衡 ;④燃气价格承受 能力大幅度提高 . 1.1.1 能源利用率高
燃气分布式能源系统的评价与优化研究
燃气分布式能系统的评价与优化研究摘要：我国现在的能分布范围交广，其中较为实用的就是燃气分布式能，这种能有能利用率高、环境负面影响小、提高能供应可靠的特点，在我国新一批的方案中设立了一批重点能项目，以此来发展我国燃气能。
分布式燃气能；内燃机；优势1 分布式燃气能的概述分布式能具有很多性价比高，环境危害小的特点。
分布式燃气能系统主要是以能量梯级利用为出发点，以天然气作为一次能，在这样的基础上来发展的分布式功能系统。
供应系统是以发电系统、供热系统和制冷系统相互配合的情况下完成一系列工作。
在进行相关系统工作的时候需要相互之间的设备共同完成，这样既能确保相互联系，又能确保系统的不断工作。
分布式冷热电联系统是进一步发展的分布式能，这种系统是将燃气轮机、燃气内燃机以及相关的冷热水机以及相关的设备合为一体，在这样的系统下对于内部进行等级利用，确保使用率的提高以及排放物中排放物体的有害物降低。
2 分布式燃气能系统的发展现状2.1 我国内燃机依赖进口由于我国现在赶上一批批改革的浪潮，所以没有掌握先进的生产技术，导致现在大功率的内燃机都要依靠进口才能解决需求问题，但是先进的技术不被我国掌握就像被遏制了要害，不能做到经济的独立和技术的独立，更加限制了国内燃气内燃机制造技术的创新与发展。
我国内燃机依赖进口也是因为没有相关方面的尖端人才，加之不能掌握核心技术，所以在生产上一直没有较好的突破。
内燃机的发展现状就是没有国产的内燃机使用，加之相关方面的需求量较大，所以国内内燃机的发展市场较为广阔，一旦有相关的内燃机被生产出来，市场前景较为可观。
2.2 相关燃气轮机之间的比较因为燃气机是完成四个冲程为一个周期，可以先对于进气冲程进行研究。
在进气的时候需要使用标准的进气压力，这样的优点就是压力较大，动力充足，能够减少不充分的燃料使用，确保有足够的动力支撑燃气轮机的运作。
为了确保相关机器的正常运作，有的公司进行了相关的增压机器，但是这样不仅增加了压力，还增加了相关的费用，在进行相关生产的时候应该找到增压和经济承受的制衡点，这样才能确保系统的正常进行。
能源行业分布式能源系统
能源行业分布式能源系统在当今能源领域，分布式能源系统正逐渐崭露头角，成为能源供应的一种重要方式。
分布式能源系统是一种相对小型、靠近用户侧的能源供应模式，与传统的集中式能源供应相比，具有诸多独特的优势和特点。
分布式能源系统的构成通常包括多种能源形式，如太阳能、风能、生物质能等可再生能源，以及天然气、柴油等传统能源。
这些能源通过不同的技术手段进行转化和利用，以满足用户的电力、热力和制冷需求。
例如，太阳能光伏板将太阳能转化为电能，小型风力发电机将风能转化为电能，燃气轮机则将天然气转化为电能和热能。
分布式能源系统的一个显著优势在于其能够提高能源供应的可靠性。
在集中式能源供应系统中，如果出现大规模的故障或突发事件，可能会导致大面积的停电或能源中断。
而分布式能源系统由于分布在各个用户侧，即使某个局部出现问题，也不会对整个区域的能源供应造成太大影响。
这对于一些对能源供应稳定性要求较高的场所，如医院、数据中心等，具有重要意义。
此外，分布式能源系统还能够有效地提高能源利用效率。
传统的集中式能源供应系统在能源传输过程中会存在一定的损耗，而分布式能源系统由于靠近用户，能源传输距离短，损耗相对较小。
同时，通过对不同能源形式的综合利用和优化配置，可以实现能源的梯级利用，进一步提高能源利用效率。
例如，在一些工业生产过程中，产生的余热可以被回收利用来提供供暖或制冷，从而减少能源的浪费。
在环境方面，分布式能源系统的应用有助于减少温室气体排放和环境污染。
可再生能源的使用可以降低对传统化石能源的依赖，减少二氧化碳等温室气体的排放。
而且，分布式能源系统通常规模较小，对环境的影响相对较小，更易于与周边环境相融合。
从经济性角度来看，虽然分布式能源系统的初始投资可能相对较高，但其长期运行成本往往较低。
随着技术的不断进步和成本的降低，分布式能源系统的经济性将越来越具有竞争力。
此外，一些地区还出台了相关的政策支持和补贴措施，鼓励用户采用分布式能源系统，这也在一定程度上降低了用户的投资风险和成本。
智慧能源系统未来天然气分布式能源发展方向
智慧能源系统未来天然气分布式能源发展方向分布式燃机发电是相对传统的集中式供能的发电系统而言的，传统的集中式发电系统采用大容量设备、集中生产，然后通过专门的输送设施将电输送给较大范围内的众多用户；而分布式燃机发电则是直接面向用户，按用户的需求就地生产并供应电量，具有多种功能，可满足多重LI标的中、小型能量转换利用系统.分布式能源(distributed energy sources)是指将能量按照能级高低不同，输送到对应的耗能场合，在用户端实现能源合理综合利用.分布式能源系统就是向一定区域内的用户同时提供电力、蒸汽、热水和空调冷水(或风)等能源服务系统.分布式能源系统主要形式包括：燃气冷热电三联供、废弃物发电系统、生物质能源发电系统、小型光伏系统、小型风力发电等能源综合利用系统.分布式能源系统可实现按质用能，能级匹配，综合利用.分布式能源系统分类分布式能源系统能源利用效率达75/90%.分布式能源系统较集中式供电系统能源利用效率高，分布式能源系统能源综合利用效率在75护90%之间，并且山于贴近用户进行能量转换，避免远距离输电带来的输变电损失以及输热损失，因此利用效率进一步提升.当前世界电力工业面临四大亟待解决的问题：合理调整能源结构、进一步提高能源利用效率、改善电力供应的安全性、解决环境污染.为了应对挑战，西方发达国家的电力供应已从单一集中式供电（大机组、大电厂、大电网）转向釆用集中式供电与小型分布式供电方式的合理结合.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现代能源供应方式.与传统的集中式能源系统相比，天然气分布式能源具有节省输配电投资、提高能源利用效率、实现对天然气和电力双重“削峰填谷”、设备启停灵活、提高系统供能的可黑性和安全性、节能环保等优势.按照规模划分，天然气分布式能源系统主要包括楼宁型和区域型两种类型.楼宇型一般适用于二次能源需求性质相近且用户相对集中的楼宇（群）,包括宾馆、学校、医院、写字楼以及商场等，一般采用内燃机或小型燃气轮机作为动力设备.区域型一般适用于冷、热（包括蒸汽、热水）、电需求较大的工业园区、产业园区、大型商务区等，一般采用燃气轮机作为动力设备.按照与电网的关系划分，天然气分布式能源系统主要包括独立运行、并网不上网、并网上网和发电量全部上网4种类型.2017年，分布式燃机发电量为40亿千瓦时，市场规模为24. 36亿元.天然气发展“十三五”规划指出，“十三五”要抓好天然气发电及分布式能源工程等四大利用工程，天然气占一次能源消费比重力争提高到10%左右. 2017年6月，国家发改委与国家能源局联合发布依托能源工程推进燃气轮机创新发展的若干意见，就燃气轮机国产化提出具体要求.根据意见，至2020年，中国将基本形成完整的重型燃气轮机产业体系.不同类型用户的天然气分布式能源在系统规模上有较大区别.根据系统的规模可大致分为楼宇型和区域型.楼宇型：楼宁型分布式能源系统主要针对楼宇单一类型的用户，建筑规模相对较小，系统比较简单，用户的用能特点和规律区别不大•由于用户的负荷随季节和工作生活规律而变化，这类联供系统的运行应能实时跟踪负荷的变化，对系统全工况性能要求较高.这类联供系统訂前应用数量最多，建筑面积在一般在儿十万平米以内，用户类型包括办公楼、商场、酒丿占、医院、学校、居民楼等等. 在楼宇型系统中，燃气内燃机发电机组得到广泛的应用.区域型：区域型分布式能源系统是指在一定区域内多种功能建筑构成的建筑群，建筑群各组成部分的能量需求有显著区别，不同功能建筑的负荷种类、用能规律、负荷曲线都有所不同.负荷分析时需要以“同时使用系数”考虑不同功能建筑负荷变化的不同步.该类型联供系统规模较大，总建筑面积可以可能儿十万到一、二百万平米，广泛应用较大功率的燃气内燃机和各种型号的燃气轮机发电机组，可采用多台机组并联或若干能源站组成的微网.区域型用户包括商务区（含商场、酒店、办公等）、金融区（金融中心、办公等）、机场、火车站、大学、新城（含部分住宅）、综合社区等.2014-2017年中国细分领域分布式天然气发电装机情况U询中国天然气分布式能源发展仍处于起步阶段，国内已建和在建的天然气分布式冷热电联供项口约50多个，装机总容量约600万kW,主要集中在特大城市，如广州大学城、上海浦东机场、上海理工大学、北京中关村软件园、北京燃气集团生产指挥调度中心大楼、中石油创新基地能源中心、湖南长沙黃花机场等•山于各种原因，已建成的50多个分布式能源项目约有过半数正常运行，取得了一定的经济、社会和环保效益，部分项目因并网、效益或技术等问题处于停顿状态.目前中国天然气分布式能源发展中存在着以下4个方面的主要问题.1、盈利性差制约分布式能源发展与欧美国家相比，包括中国在内的亚太地区天然气价格较高，导致天然气分布式能源发电成本是普通燃煤电站的2、3倍，竞争力较差.询儿年中国天然气价格高企，在电价没有完全理顺的情况下，很多分布式能源项口经济效益得不到保证，规划项口开工率较低.随着天然气价格下调，分布式能源盈利性将得到提升.2、国家配套政策和机制不健全訂前中国在天然气分布式能源的项LI管理、产业规划、优惠扶持政策、技术标准规范等方面还不完善.具体扶持政策有待地方政府进一步落实，实施力度取决于地方的财政能力和用户承受能力.但到H询为止，仅有少数省市针对天然气分布式能源出台了实质性的鼓励政策，且支持力度有限.3、分布式能源并网上网存在不确定性电力法规定电力销售主体为电网企业，阻碍了天然气分布式能源向用户进行直供.天然气分布式能源的客户群一般是用电价格较高的工商业用户，这类项口的发展一定程度上挤占了电网企业的优质客户.国家电网公司虽然于2010年出台了分布式电源接入电网技术规定，但对天然气分布式能源项□并网缺乏执行力，尚无配套和落实措施.4、核心技术受制于人中国对燃气发电机组的基础研究力量不足，研发制造滞后于市场需求，II前90%以上机组都需要从国外引进.虽然中国企业与GE等国外燃气轮机制造商合作，但燃气轮机部件和联合循环运行控制等核心技术外方并未转让，导致项LI总投资难以下降.此外燃气轮机等核心设备的运营维护成本居高不下，可能影响未来天然气分布式能源的大规模发展.近年中国出台一系列政策促进分布式能源产业的发展，实现能源梯次利用，提高能源综合使用效率.根据关于发展天然气分布式能源的指导意见，到2020年中国天然气分布式能源要建成5000万千瓦装机容量，仍有316. 7%的增长空间，未来3年行业有望迎来爆发式增长.中国天然气分布式能源行业主要政策分析部分省份出台了天然气分布式能源的上网电价和补贴机制.LI前上海市、江苏省、浙江省、长沙市、青岛市等省市出台了天然气分布式能源的上网电价和补贴机制，其中上海市采用上网电价和投资补贴相结合的机制，上网电价为单一制电价；江苏省、浙江省均采用两部制上网电价政策；青岛市、长沙市主要釆用投资补贴机制.部分省区针对单个天然气分布式能源项LI出台了支持政策.广西自治区对华电南宇江南分布式能源站(3X6万k\V)核定釆用两部制电价，其中容量电价为90元/kW ・月，电量电价为0. 596元/kWh.江西省对华电九江分布式能源站(2X3. 1万kW+lX2. 5万kW)核定临时上网电价为0.。
燃气分布式供能系统规划设计与后评价(一)
燃气分布式供能系统规划设计与后评价（一）目前，我国正在加速推进产业结构调整和能源需求多元化进程，能源结构正处于油气替代煤炭、非化石能源替代化石能源的双重更替期，合理、高效、梯级的利用天然气，是能源转型的选择方案之一。
2019年后，进口管输燃气陆续进入我国，由于采用照付不议合同，需要培育下游大宗稳定用户，分布式能源系统是最好的大宗稳定用户。
分布式能源系统：按照“分布利用、综合协调”的原则，重点在城市工业园区、旅游集中服务区、生态园区、大型商业办公设施等能源负荷中心建设区域型分布式能源系统和楼宇型分布式能源系统。
燃气分布式供能系统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，是天然气高效利用的重要方式。
我国燃气分布式能源的主要用户为工业园区、学校、综合商业体、办公楼、数据中心、综合园区，这些用户对冷、热、电存在较大且较稳定、连续的负荷需求。
我国的楼宇型、区域型燃气分布式能源项目在数量上几乎各占一半。
各类园区由于具有比较稳定的电、冷、蒸汽需求，动力设备以燃气轮机、燃气－蒸汽联合循环为主，医院、学校、酒店、办公楼等楼宇型项目由于能源需求较小且波动较大，动力设备以燃气内燃机和微燃机为主。
国家政策将持续支持分布式能源的发展，这是长期、稳定、可靠的行业，可认为是我国能源领域中的朝阳行业。
在我国煤电饱和、出现过剩产能的情况下，这是所有大型能源央企、国企必然要重点关注的行业。
在我国，燃气分布式能源起步并不算晚，早在上世纪90年代末，就有专家、学者及企业开始了研究，并积极推动分布式能源在我国的发展。
在2003年左右，国内陆续开始建设分布式能源站，先后建成了北京燃气大厦调度中心、上海浦东机场、上海黄浦区中心医院、北京火车南站等燃气分布式能源项目。
2011年《关于发展天然气分布式能源的指导意见》的发布以及发展燃气分布式能源被写入“十二五”能源发展规划，标志着发展燃气分布式能源被正式纳入国家能源发展战略。
燃气分布式能源系统及工程应用
燃气分布式能源系统及工程应用发表时间：2019-07-08T15:57:23.290Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：李云飞[导读] 摘要：“十二五”以来，国家及部分省市陆续出台了一系列法律、法规、规划、标准等相关文件，为积极扶持和推动分布式能源发展奠定了良好的基础。
（中国中轻国际工程有限公司北京市 100026）摘要：“十二五”以来，国家及部分省市陆续出台了一系列法律、法规、规划、标准等相关文件，为积极扶持和推动分布式能源发展奠定了良好的基础。
本文主要从燃气分布式能源系统的原理、特点及发展应用等方面，阐述了其能源利用率高，低碳环保等优势。
关键词：天然气分布式能源；梯级利用；能源利用率一、燃气分布式能源系统介绍燃气分布式能源系统是一种新型的能源系统，其主要是指以天然气作为一次能源的分布式热电二联供和冷热电三联供系统，以此实现能源的梯级利用，其综合能源利用效率在70%以上。
它一般建于用户附近，减少了输配系统的投资和能量损失，是更高效、更可靠和更加环保的能源系统。
二、燃气分布式能源系统的工作原理2.1 系统主要设备燃气分布式能源系统主要设备包括燃气轮机（或者内燃机）、发电机、余热锅炉（蒸汽或者热水型）、换热机组、溴化锂机组（蒸汽型、热水型、烟气型）等。
2.2 系统工作原理符合燃机（燃气轮机或者内燃机）燃烧要求的天然气（管道气进燃气轮机需要增压，进内燃机需要调压），与空气一起进入燃机后混合、爆燃，高温烟气推动燃机涡轮做工，燃机带动发电机发电。
燃机排放的高温烟气引入余热锅炉，锅炉产生蒸汽或者热水，供生产生活用。
三、燃气分布式能源项目特点与传统供能方式相比，分布式能源项目具有以下的特点：（1）优化能源结构燃气分布式能源系统主要以天然气清洁能源为一次能源，符合国家能源规划和节能减排政策，利于改善和优化我国长期以来以煤炭为主的能源结构，并且天然气在分布式能源的应用还有利于提高输气管线的利用率，平衡夏季天然气冗余，冬季天然气供气短缺的消耗不平衡，消峰填谷缓解电力紧张。
燃气分布式能源系统综述(之二)
燃气分布式能源系统综述(之二)
康慧
【期刊名称】《沈阳工程学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2009(005)003
【摘要】分布式能源系统,相对于传统的集中供电方式而言,是指分布在用户端的能源综合利用系统,即将冷热电系统以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户附近,可独立地输出冷、热、电能的系统.根据即将于2009年6月出版发行的<热电联产规划设计手册>一书第13章,改写并重点介绍了以燃气作为能源的分布式能源系统的原理、运行模式、国内外发展现状、三项关键技术及相关标准,以推动我国分布式能源事业的健康发展.
【总页数】6页(P199-204)
【作者】康慧
【作者单位】中国电力工程顾问集团公司,北京,100011
【正文语种】中文
【中图分类】TK01
【相关文献】
1.燃气分布式能源系统综述(之一) [J], 康慧
2.楼宇型燃气分布式能源项目燃气价格与能源销售价格的关系 [J], 杨竹;田国栋;陈志锋
3.燃气热、冷、电联供分布式能源系统前途光明——记燃气热、冷、电联供分布式能源系统技术交流会 [J], 陈讲运
4.分布式能源用SGT-700工业型燃气轮机与LM2500+G4航改型燃气轮机对比分析 [J], 刘志敏;谢大幸;石永锋
5.分布式能源用SGT-800工业型燃气轮机与LM6000航改型燃气轮机对比分析研究 [J], 谢大幸;郝建刚;刘志敏;朱亚迪
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08-康慧-智慧供热与电厂标识系统
个人简况康慧，1982年2月毕业于哈尔滨工业大学（供热专业），中国电力工程顾问集团有限公司，教高。
青岛特利尔环保公司特聘专家。
拥有注册公用设备师（暖通）、监理师、核安全工程师、设备监理师和咨询师（投资）的执业资格。
供热方面的专著：集中供热设计、实用集中供热手册、热电联产规划设计手册、电厂标识系统编码应用手册、燃气冷热电联供规划设计建设运行等。
研究方向：集中供热、燃气分布式供能系统、电厂标识系统。
•智慧供热与电厂标识系统（KKS编码）•中国电力工程顾问集团有限公司•2017.12 徐州目录1、供热行业面临的新情况•2、存在的问题•3、智慧供热•4、标识系统标准在供热行业的应用•5、标识的范围•6、市政公用行业的标识•在我国，火力发电的产能过剩，需寻新的发展点：集中供热（热点：清洁采暖）。
是朝阳行业，有较大的发展空间，目前正处于发展期。
•1、供热行业面临的新情况•随着我国集中供热行业的发展，热电企业和供热企业的运行设备已涵盖热电厂、热源厂、换热站、供热管网。
机组容量增加，设备数量扩充，设备自动化程度提高，显然，热电企业和供热企业的管理工作已呈现了精细化、复杂化的趋势。
热电厂工业供汽系统构成热电厂热水供暖系统构成•例：2*300MW级热电厂。
供热面积：1800万，调峰热源，•一级热网、换热站200—300个。
二级热网、用热建筑2000上。
•设备数量：泵、阀门、----。
分布式供能系统的运行对设备控制的高要求--需要：控制、检索•这就需要对集中供热系统中各类设备采用统一的编码来标识，形成一个能够贯穿集中供热系统生命周期全过程的编码体系。
•使设备从设计开始到运行维护直至退役的每一过程，都能采用现代信息技术手段进行监控。
•2、不采用标识系统产生的问题•（1）计算机管理是先进管理基础。
采用中文对系统设备标注，输入复杂，数据不易计算机化处理，认：数字、字母•（2）中文与英、俄、法等各种语言之间有很大的隔膜，这使得在技术交流中可能对某一系统设备的名称产生文法翻译和理解上的障碍。
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冷机 1)系统流程 (见图 5). 2)应用特点 :① 燃气轮机 —蒸汽轮机联合循环发 电 , 可以大大提高系统发电效率 .② 采用冷热电联供 , 可提高系统的用热量 , 提高电厂的负荷率 , 提高经济效
分布式能源系统发电在我国主要有独立运行模式 和与公用电网联网运行模式 2种 .
1)独立运行模式即发电机供电系统独立运行 .其 主要用于大电网覆盖不到的边远地区 、农牧区 , 由分布 式能源系统单独供电 .我国在近 、中期应高度重视独立
运行模式的发展 , 这对于解决 “三农 ”问题有着重要的 意义 .
[ 3] 赵国平 .300MW 汽轮 机机 组滑 停优 化研 究 [ D] .北京 :华 北电力大学 , 2006.
Researchoftherotor' sthermalstressforvariableparametersshut-down ofthe300MW steam turbinebasedontheAnsys
区域建筑物采用热电冷联供系统后 , 其供电不受 电网限制 , 确保了用户的供电安全 .电制冷 (热 )设备 的大量使用 , 会使电网负荷急剧加重 , 供电系统的可靠 性 、安全性受到严重威胁 .采用分布式能源系统 , 其发 电机可作为自备电源与城市电网联网运行 , 既可缓解 电网压力 , 改善电能质量 , 又可保证供电可靠性 , 避免 供电危机 .
2)联网运行模式主要用于电网中 负荷快速增长 区域和重要的负荷区域 , 是将分布式能源系统电源接 入公用电网的配电网或者负荷安装处 , 与公用电网一 起向负荷供电 .为了保证用户的供电可靠性 , 采用联网 运行模式是分布式能源系统未来发展的主要形式 .
联网运行模式有 2种 :①并网 , 即发电机与公共电 网并列运行 , 可接受公共电网电能 , 但不向公共电网输 送电能 , 不售电 .②上网 , 即发电机与公共电网并列运 行 , 可接受公共电网电能 , 且 可以向公共电网 输送电 能 , 可售电 . 1.3 分布式能源系统的工作原理
1)系统流程 (见图 7). 2)应用特点 :① 燃气轮机单循环发电 , 有利于提 高系统热 (冷 )量输出比例 .② 燃气轮机排烟直接驱动 烟气型溴冷机运行 , 可减少设备配置 , 降低设备投资费 用 , 提高系统能量综合利用率 .③适合于以燃气轮机
(下转第 121页 )
第 2期
孟召军 , 等 :基于 Ansys平台的汽轮机滑停转子热应力的研究
率达 86%(见图 2).
1 分布式能源系统
1.1 分布式能源系统的特点 目前国际上利用天然气的首选技术是分布式能源
系统 , 它先利用天然气发电 , 将发电后的余热用于供热 制冷 , 再将更低温度的废热供应生活热水 .现在世界上 一些发达国家的热电效率已经达到了 96%以上 , 可将 天然气的所有能量吃光用尽 .这一技术带来的好处是 : ①能源利用效率大幅度提高 ;②由于兼并发电 , 经济效 益好 ;③冬夏实现天然气供应的平衡 ;④燃气价格承受 能力大幅度提高 . 1.1.1 能源利用率高
在上述 2种工作过程中 , 由于采用燃汽 —蒸汽联 合循环 , 天然气的热能被逐级梯次利用 , 热能利用率可 达 70% ～ 85%, 高于凝汽式发电的 30% ～ 36%.
分布式能源系统与传统的凝汽式电厂比较具有以 下 8个优点 :
1)能源利用率 达 70% ～ 85%, 而凝汽式 电厂由 于有大约 65%的热能通过冷却塔作为废气排入空中 , 其能源利用率在 30% ～ 36%之间 .
80 0.2 4 2～ 3
传统动力系统的技术开发以及商业化的努力主要 着眼于单独的设备 , 例如 , 集中供热 、直燃式中央空调 及发电设备 .它们共同的特点是追求单一目标下的能 耗 , 在忽视环境影响和不合理的能源价格的情况下 , 可 能具有一定的经济效益 .但是 , 如果从科学技术角度出 发 , 这些设备都未达到有限能源资源的高效和综合利 用 .而分布式能源系统却是一种整体能效高的系统 . 1.4 分布式能源系统工程应用的常见模式
中图分类号 :TK01 文献标识码 :A 文章编号 :1673 -1603(2009)02 -0103 -04
根据国际分布式能源联盟的定义 , 分布式能源是 指安装在用户端的高效冷热电联供系统 .分布式能源 主要包括农村 小水电 、小型独立电 站 、废弃生 物质发 电 、煤矸石发电 , 以及余热 、余气 、余压发电等 .利用可 再生能源 (风能 、太阳能 、水能 、生物质能 、地热能 、海 洋能等非化 石能源 )的 发电也属 于分布式 能源的 范 畴 .分布式能源也称分布式供能 、分散式发电 、分布式 供电 .分布式能源系统也叫做冷热 电三联供系统 .目 前 , 分布式能源系统主要是以燃气作为能源 , 将制冷 、 供热 (采暖和供热水 )及发电过程一体化的多联产系 统.
燃气分布式能源系统综述 (之一 )
康 慧
(中国电力工程顾问集团公司 , 北京 100011)
摘 要 :分布式能源系统 , 相对于传 统的集中供电方式而言 , 是指分 布在用 户端的能 源综合 利用系 统 , 即 将冷热 电系统 以小规模 、小容量 、模块化 、分散式的方式布置在用户附近 , 可独立地输出冷 、热 、电能的系统 .根据即将 于 2009年 6月出 版发行的 《热电联产规划设计手册 》一书第 13章 , 改写并重点介绍了以 燃气作为能 源的分布 式能源系统 的原理 、运行模 式 、国内外发展现状 、三项关键技术 及相关标准 , 以推动我国分布式能源事业的健康发展 . 关键词 :冷热电三联供系统 ;运行模 式 ;相关标准 ;接入公用电网 ;设备选型 ;公共安全
天然气进入燃气轮机 , 燃烧做功带动发电机发电 , 产生的 530 ℃烟气进入余热锅炉 , 将水加热使之变为 蒸汽 , 蒸汽可以用作工业供汽也可用于蒸汽吸收式制 冷机制冷 .在这一工作过程中 , 可以发电 、供热 、制冷 , 从而实现了热电冷联产 , 向外界排放的只是 120 ℃烟 气 (不含硫等有害物 ), 见图 3.
图 5 燃气轮机 +余热锅 炉 +蒸汽轮机 +蒸汽型溴冷机
1.4.2 燃气轮机 +补燃型余热锅炉 +蒸汽轮机 +蒸 汽型溴冷机
1)系统流程 (见图 6).
图 6 燃气轮机 +补燃型余热锅炉 +蒸汽轮机 +蒸汽型溴冷机
2)应用特点 :①燃气轮机 —蒸汽轮机联合循环发 电 , 可以大大提高系统发电效率 .② 采用冷热电联供 , 可提高系统的用热量 , 提高电厂的负荷率 , 提高经济效 益 .③ 配置补燃型余热锅炉有利于根据系统的热 、电 、 冷负荷 , 合理配置燃气轮发电机组及蒸汽轮发电机组 的机组容量 , 从而减少系统设备投资费用 , 提高系统运 行经济效益 .④ 该模式适合于以燃气轮机 —蒸汽轮机 联合循环发电的冷热电联供系统 . 1.4.3 燃气轮机 +烟气型溴冷机
DO I :10.13888/j .cnki .jsie (ns).2009.02.013
第 5卷第 2 期 2 0 0 9年 4月
沈阳工程学院学报 (自然科学版 ) JournalofShenyangInstituteofEngineering(NaturalScience)
Vol.5 No.2 Apr. 2009
图 4 燃气 — 蒸汽联合循环 (带汽轮机 )的 分布式能源系统工作原理
表 1为实际比较数据 .
表 1 实际比较数据
比较项目
凝汽式 大型联合 分布式 发电厂 循环热电厂 能源系统
能 源利用率 (%) CO2 排放量 (kg/kWh) 发 送电损耗 (%)
36 0.8 7～ 9
55 ～ 75 0.3 6 3
·ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1 04·
沈阳工程学院学报 (自然科学版 )
第 5卷
出的尾气 , 不经过二次换热 , 直接转化为冷能 、热能 , 系 统能源利用效率可高达 85%. 1.1.3 环保
分布式能源系统采用天然气作为能源 , 燃烧排放 物对环境无污染 .以天然气为燃料的 CCHP系统是低 排放 、低噪声的高标准环保型系统 .CO2 排放较燃煤机 组少 40%;NOX排放可不大于 25 mg/nm3 .采用消隔音 措施后 , 距厂房 1 m噪音不大于 60 dbA, 符合高标准 的环保要求 . 1.1.4 安全
5)用水量少 (0.45 m3 /kW· s×106 ). 6)占地面积小 (0.1 ～ 0.15 m2 /kW). 7)调峰性能好 (冷起机需 30 min). 8)设备国产化程度高 , 控制水平先进 .
益 .③模式适合于以燃气轮机 —蒸汽轮机联合循环发 电的冷热电联供系统 .
1.燃气轮机 ;2.发电机 ;3.余热锅炉 ;4.烟 囱 ; 5.抽凝式蒸汽轮机 ;6.汽轮发电机 ;7.凝汽器 ;8.凝水泵
2)环 境 污 染很 少 , 而凝 汽 式 电 厂却 向 外 排 放 SO2 、CO2 , 废水 、废渣 、废热 .
第 2期
康 慧 :燃气分布式能源系统综述 (之一 )
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3)发送电损耗少 , 而凝汽式电厂的电损 (升压 、输 送 、降压 )约为 7% ～ 9%.
4)初投资少 (约 2 800元 /kWh), 建设周期短 (1 年 ).
分布式能源系统依托智能信息化技术可以实现现 场无人值班 , 通过社会化服务体系提供设计 、安装 、运 行 、维修一体化保障 .在研究分布式能源系统有关问题 时 , 业内也有称之为 “分布式供电 ” 、“分布式发电 ”或 “分散式电源 ”的 , 但就其概念而言 , 是有一定区别的 .
分布式能源系统直接为附近的用户供电 , 发电设 施规模一般较小 , 目前主要有小型燃气轮机发电 、小型 燃气内燃机发电 、风力发电 、小型水电 、燃料电池发电 以及太阳能光伏发电等形式 . 1.2 分布式能源系统的运行模式