分布式供能系统介绍

分布式供能系统介绍

1．综述

冷热电联供系统是目前在发达国家广泛应用以及我国政府积极倡导的一种先进能源系统技术。冷热电联供系统多使用天然气清洁能源，按照能源梯级利用的原则，采用高品位能源发电、低品位能源供热或制冷的方式，在满足用户多种形式用能的同时，达到了很高的能源利用率，排放污染也得到了很好的控制。

冷热电联供系统，是指将燃料同时转换成三种产品：电力、热或蒸汽以及冷水。具体就是将小型化、模块化的发电系统布置在用户附近，利用城市管道天然气为燃料发电供用户使用，同时把发电过程中发电机组产生的冷却水和排气中的余热用热交换器回收生产热水或蒸汽供用户采暖、洗浴或制冷。通过对一次能源的多级利用，能源总利用率可达80%以上，节能效果明显。同时还具备环保、建设周期短、回收快、保证用电可靠性等优点。

冷热电联供系统和传统的供能方式相比，具有很高的综合能源利用率，优异的节能特性；能为用户提供独立的供电电源，避免因公用电网缺电停电对用户造成的影响，解决用户的用电安全问题；采用清洁的天然气发电，可大大降低污染气体和温室气体的排放，有很强的环保效应。

1.1典型的冷热电联供系统

典型的冷热电联供系统包括：动力和发电系统、余热回收系统、空调系统及集中控制系统。典型的天然气冷热电联供图如图1所示。

图1. 典型的天然气冷热电联供系统

动力和发电系统的核心装置是燃气发电机组。利用城市管道天然气作为发电机组的燃料，产出的电能接入用户变压站的低压端，以并网不上网的方式向用户供电。

余热回收系统利用发电机发电时缸套水的余热，通过换热器产生生活热水，供用户使用。

空调系统的核心设备为余热吸收式溴化锂冷暖水机组。该机组利用燃气内燃机的烟气和缸套水余热制冷或供热给用户。根据用户的需求可以选择烟气型的溴化锂机组、烟气热水型的溴化锂机组或者蒸汽溴化锂机组。机组不能满足用户负荷需求的部分可以通过补燃天然气来实现。

集中控制系统主要分为两个部分，一个是对电力并网的控制，实现用户并网不上网的功能，也就是不向电网馈电，不足部分可从电网上补充。另外的控制系统是对余热利用的控制，主要是根据用户冷热负荷的变化，实时对回收的烟气和缸套水的温度、流量进行控制，以实现能源的最高利用效率。

1.2冷热电联供系统的优点

冷热电联供系统和传统的供能方式相比具有几大优点：

优异的节能特性

冷热电联供系统的高能效决定了其比传统的集中式电网供电加空调和锅炉有着优异的节能特征。尽管用户会因为由于添置发电设备而增加了一定的投资，但是与传统供能方案相比，在日常设备运行的过程中因为提高了燃料的能源利用效率，从而每天可以节约大量的能源支出费用，对用户而言首先可以降低能源的使用成本。通常城市中冷热电联供系统是以天然气作为燃料，用一个简单的公式可以来计算：假设每立方米天然气成本为2.04元（上海市冷热电联供项目优惠天然气价格），在冷热电联供系统中发电机组用每立方米天然气至少可发3度电，加上冷热电联供系统维护费用0.1元/kWh（度），其发电成本与外购电费（电网每度电的平均价格为0.85元）相比，有一部分利润。因而系统回收的全部余热则可视为免费的能源提供给用户，由此而获得了可观的投资效益回报。

●解决了用户的用电安全问题

我国目前的能源供应状况已经与经济的高速发展日益发生了冲突，频频地用电高峰停电缺电已经造成了对投资环境的影响和业主的经济巨大损失。对于酒店系统来说，电力的保证更是重中之重，传统的简单采用备用发电机组方法也已远远不能真正解决此问题。冷热电联供系统从真正意义上为客户和社会提出了一个科学经济的解决方案。

●优越的环境保护理念

利用清洁的天然气冷热电联供系统能大大降低了污染气体的排放，有利于大气的改善，有利于建立一个节约型、环保型社会，实现对社会环境保护的贡献。

●缓解国家电网的用电压力

一定数量的冷热电联供系统利用已有的电网设施，加上规划中的“智能电网”即可形成大规模的“能源互连网”，这将改善现有供电系统的安全性，弥补传统供电系统的不足，对国家的供电安全具有重大的战略意义。冷热电联供系统一方面减少电网的峰值压力，另一方面减少国家对大型电厂和输配电网络等基础设施的建设压力。有利于国家目前所提倡的电力需求侧管理（DSM）和国民经济可持续发展的实现。