天然气冷热电三联供分布式能源的发展
分布式冷热电三联供技术解读
1. 冷热电三联供技术概述
基本概念
与其它能源技术有机融合，组成多元化供能系统
1. 冷热电三联供技术概述
设备组成
辅 助 系 统
余热 利用 系统
?冰蓄冷装置 · 电制冷机 ?蓄热装置 · 燃气锅炉 ? 热泵 ? 余热锅炉 ?吸收式制冷机
? 换热装置
动
力
? 燃气轮机
· 斯特林机
系
? 燃气内燃机 · 燃料电池
1. 冷热电三联供技术概述
微燃机－性能特点
微型燃气轮机叶片心透平，冷热电联供系统所使用的微型燃气轮机的功率在 30kW～300kW之间。
微燃机的特点是废气余热回收为热水； 运动部件少，重量轻，振动小，没有必要设置特殊的防振设施； 输出功率受环境温度影响；罩外噪声小； 100 kW以下可切网运行。另外， 小叶片的冷却问题使透平进口温度受到限制，使目前的微型燃气轮机简单循 环的效率很难超过20 % ，带回热器的可以接近 30 %。发电效率低、发电功率小
统
? 微燃机
1. 冷热电三联供技术概述
动力系统
目前三联供系统常用的发电机有燃气内燃机、燃气轮机、微燃机 等不同形式，各种发电机的三联供系统的一些参数比较如下表
容量（ kW ） 发电效率 (%) 综合效率 (%)
燃料 启动时间 燃料供应压力
噪音 NOX 含量 (ppm)
燃气内燃机 20-5000 22-40 70-90 天然气 10s 低压 高(中) 较高
1 冷热电三联供技术概述 2 冷热电三联供系统基本类型 3 冷热电三联供设计、选型与优化 4 影响冷热电三联供经济性因素 5 冷热电三联供相关政策及前景
2. 冷热电三联供系统基本类型
采用燃气轮机，为充分利用烟气余热和烟气中的含氧量，宜采用：
分布式燃气冷热电三联供技术
分布式燃气冷热电三联供技术分布式燃气冷热电三联供技术是一种将燃气能源进行有效利用的技术，能够同时提供冷、热和电能源。
这种技术通过灵活的设备配置和优化的能源管理，将能源利用效率最大化，同时降低能源消耗和环境污染。
在分布式燃气冷热电三联供技术中，燃气被转化为电力、热能和冷能。
具体而言，燃气通过内燃机或燃气轮机产生电力，同时也产生热能，这些热能可以用于加热建筑物或生产过程中的蒸汽。
此外，燃气中的废热可以通过吸收式制冷机等冷能设备转化为冷能，用于空调或工业过程中的冷却。
分布式燃气冷热电三联供技术具有多项优势。
首先，它能够充分利用燃气资源，提高能源利用效率。
相比于传统的电力供应方式，该技术能够更高效地将燃气能源转化为电力。
同时，废热能够被充分利用，不仅降低了能源消耗，还减少了废物排放。
其次，该技术具有很强的灵活性和可扩展性。
设备配置可根据需要进行调整，能够适应不同规模的供暖或制冷需求。
此外，该技术也能够应对电力中断的问题，起到备用电源的作用。
除了以上的优势之外，分布式燃气冷热电三联供技术还有一些挑战需要克服。
首先，设备的投资成本较高，需要进行长期的经济评估。
其次，技术的运维和管理也需要一定的专业知识和维护成本。
此外，该技术在一些地方可能受到政府政策和监管的限制。
总体而言，分布式燃气冷热电三联供技术是一种具有广泛应用前景的能源技术。
通过充分利用燃气资源，提高能源利用效率，并减少能源消耗和环境污染，该技术可以为人们提供可靠而高效的能源供应。
然而，技术的投资成本和管理问题仍然需要进一步研究和解决，以实现该技术的商业化和大规模应用。
分布式燃气冷热电三联供技术在当今的能源领域备受关注。
随着全球能源需求的不断增加和对可再生能源的追求，这项技术成为了一个具有潜力的解决方案。
这篇文章将继续探讨分布式燃气冷热电三联供技术的相关内容。
分布式燃气冷热电三联供技术的核心是利用燃气能源，通过内燃机或燃气轮机产生电能，同时产生的热能可以为建筑物供暖或生产过程提供蒸汽，而废热则可以通过吸收式制冷机等冷能设备转化为冷能，用于空调或工业过程中的冷却。
北京燃气设计院冷热电三联供.pptx
《燃气冷热电联供工程技术规程》
标准要点 ➢ 适用条件：发电机总容量小于或等于15MW； ➢ 适用阶段：工程设计、施工、验收和运行管理； ➢ 供电系统运行方式：推荐与市电并网运行； ➢ 设计原则：电能自发自用、热（冷）电平衡；
能效指标
➢ 节能指标：年平均能源综合利用率应大于70%
年平均能源综合利用效率=
燃气冷热电三联供技术及应用
北京市煤气热力工程设计院有限公司
汇报内容
一、北京市天然气用气量发展概述 二、分布式能源与冷热电三联供 三、三联供常用设备及系统形式 四、三联供系统优势及适用项目特点 五、三联供工程介绍 六、三联供工程实施常规流程
一、北京市天然气用气量发展概述
1、1997年-2007年北京市天然气用气量
关鼓励政策 ➢ 2009年，国家能源局《新能源规划》鼓励燃气冷热电联供应用
冷热电三联供技术研究
北京市科学技术委员会2002年课题： 《楼宇型天然气冷热电联供系统应用研究与示范 》
课题主要研究内容与思路 ➢ 调研国内外燃气冷热电三联供系统的发展现状及配套政策； ➢ 针对北京市能源结构特点分析研究燃气冷热电三联供系统在北京推
广应用的可行性； ➢ 分析不同形式燃气冷热电三联供系统的特点、应用范围及冷、热、
电负荷的优化配置； ➢ 通过示范工程总结冷热电三联供系统运行管理经验； ➢ 提出推广应用楼宇型冷热电三联供系统的政策建议。
《燃气冷热电联供工程技术规程》
建设部行业标准 《燃气冷热电联供工程技术规程》
标准编制进度计划
➢ 2006年完成标准初稿； ➢ 2007年标准编制组全体会议讨论修改； ➢ 2008年向全国相关单位及专家征求意见； ➢ 2009年完成送审稿； ➢ 2009年下半年审查会； ➢ 报批；
科技成果——天然气热冷电高效三联供技术
科技成果——天然气热冷电高效三联供技术
技术开发单位北京大学
成果简介
天然气与石油和煤炭等相比是一种清洁型能源。
该技术可以有效利用天然气以及生物燃料等清洁能源同时进行发电、供冷以及供热等，可以提供冷暖空调等。
天然气在燃机中燃烧，高温燃气驱动轮机发电，在轮机出口处为高温，可以进行二次发电，或者设置锅炉得到热水。
进一步还可以设置利用热吸收式制冷设备，从而得到冷能，实现制冷空调等。
应用范围
该技术可以作为分布式清洁能源供应系统，应用于居民小区、商业大厦、宾馆、学校以及饭店等处，为这些地方提供电力以及空调，热水/供暖等。
该系统不受集中电网的影响，可以随时随地的为各类用户提供稳定的电力、冷气、热水等。
技术优势
该技术利用柴油发动机发电，发电效率可以达到约45%，还可以制冷和提供热水等，总效率可以达到75%以上。
同时排放的污染物与同类发电设备要少得多，清洁环保。
技术水平国际先进水平
项目所处阶段在研阶段
市场前景
该技术作为一种分布式清洁能源供应系统方便地用在居民小区
等处，为用户提供电力和制冷空调以及热水等，排放的污染物少，清洁环保高效。
预测其市场的潜力巨大。
项目计划进度及所需经费
约需1-2年，经费约为800万元。
合作方式
联合开发、技术转让，技术转让费600万元。
燃气冷热电三联供发展现状及前景展望
燃气冷热电三联供发展现状及前景展望•燃气冷热电三联供由于其特有优势，将是未来能源利用的重要组成部分。
通过介绍国内及浙江省的燃气冷热电三联供发展现状，指出燃气冷热电三联供未来的发展趋势，同时从燃料价格及供应、投资成本、外部政策、投资主体和项目经济性的动态发展等方面对前景进行展望。
作者：韩高岩，吕洪坤，蔡洁聪，童家麟，李剑0、引言现阶段，能源环保问题在我国变得空前重—，碳排放也进入总量控制阶段，这促使能源消费结构优化变得尤为紧迫。
天然气作为清洁高效的低碳能源，其快速发展可有效改善环境、减少CO2排放、优化能源结构，尤其是燃气冷热电三联供可实现能源梯级利用，具有输配电损耗低、能效利用高、供能安全可靠、节能环保及个性化强等优点，成为现阶段能源发展的一大热点。
国家发改委发布的《关于加快推进天然气利用的意见》中提出—大力发展天然气分布式能源，建立天然气分布式能源示范项目。
燃气冷热电三联供项目由于处在我国油气和电力体制改革机遇期，且能与生物质、风能、太阳能、地热能、余压余热余气等能源形式耦合互补,在未来必将得到迅速发展，成为能源利用重—组成部分。
浙江省为创建清洁能源示范省，一方面—控制煤炭消费总量，加快淘汰燃煤锅（窑）炉，努力扩大电力、天然气等的消费曰另一方面—积极推动电力和油气体制改革等。
浙江省天然气发展3年行动计划（2018—2020年）提出—推进天然气供给、消费、体制革命，开展天然气分布式能源示范试点，并以此为基础推进天然气冷热电三联供核心设备科技攻关，为浙江省燃气冷热电三联供发展开创良好机遇和环境。
1、燃气冷热电三联供简介1.1燃气三联供原理及典型系统流程燃气冷热电三联供是指以天然气为主—燃料带动燃气轮机或内燃机等燃气发电设备运行，产生电力以满足用户电力需求，而系统排出的废热则通过余热锅炉或溴化锂等设备向用户供热、供冷。
三联供系统实现能源的梯级利用，其能源综合利用效率高达80%以上，典型能量梯级利用如图1所示：图1能量阶梯利用燃气冷热电三联供按照供能对象可分为区域型和楼宇型。
冷热电三联供介绍
远大一体化冷热电三联供系统
控制界面
远大一体化冷热电三联供系统
节约占地——占地仅为常规三联供系统的30-40%
通过设备合理集约式设计实现了结构紧凑、布置合理，较常规设计的三联供系统 占地面积有了大幅的降低 功能齐全——可以实现一套系统多种能源供应 通过优化工艺流程可以实现输出电力、空调冷水、空调热水、卫生热水的输出， 一套系统即可满足用户对所有能源的需求，大大降低了用户的管理和维护成本 能源利用率高——能源利用率可达88% 通过优化设备配置，实现发电机和余热设备的最佳匹配。通过多项节能技术的搭 配实现能源的最高效利用 一体化程度高
• 余热机组类型：补燃和非补燃两类 非补燃型——烟气机、热水机、烟气热水机 补燃型——烟气直燃机、热水直燃机、烟气热水直燃机
设计说明
余热利用设备选型——冷热电三联供核心设备之二
设计说明
调峰设备选型
调峰设备：当余热供冷、供热量不足时，开启调峰 设备满足冷热需求 常用的调峰设有直燃机，补燃型余热机组，电制冷机组，燃气锅炉等
电力负荷与冷、热负荷使用规律相似的用户
需要设置备用发电机组的重要公共建筑 市电接入困难的用户 电价相对较高的公共建筑 对节能、环保要求高的地区 经过方案优化设计和经济分析，确定经济可行的项目
国家鼓励与支持政策
2010年8月2日国家电网公司发布《分布式电源接入电网 技术规定》
燃气冷热电三联供系统优势
燃气冷热电三联供对实现了对天然气的梯级利用
能源梯级利用可提供能源的利用效率，是节能的重要措施！ 科学用能的重要原则是品味对应，高品位能要用在高品位需求上，“高能低用”是一种浪费！
燃气冷热电三联供系统优势
燃气冷热电三联供提高了对天然气综合利用率
分布式燃气冷热电三联产的设计
分布式燃气冷热电三联产的设计班级：电气13-4班学号04131586 姓名：仓传林一、简介分布式燃气冷热电三联产系统（DES/CCHP系统）是一种建立在能量梯级利用概念基础上，以天然气为一次能源，同时产生电能和可用热（冷）能的分布式供能系统。
作为能源集成系统，冷热电联产系统按照功能可分成三个子系统：动力系统（发电）、供热系统（供暖、热水、通风等）和制冷系统（制冷、除湿等）。
目前多采用燃气轮机或燃气内燃机作为原动机，利用高品位的热能发电，低品位的热能供热和制冷，从而大幅度提高系统的总能效率，降低了燃气供应冷热电的成本。
联产技术的具体应用取决于许多因素，包括：电负荷大小，负荷的变化情况、空间的要求、冷热需求的种类及数量、对排放的要求、采用的燃料、经济性和并网情况等。
二、发展条件1．供能系统分布化趋向；2．天然气使用推广；3．电力和天然气的季节性峰谷差；4．能源利用效率的要求。
三、设计方法（一）设计的原则与要求DES/CCHP系统在系统设置、负荷匹配合理的情况下，冷热电联产系统的优越性才能真正体现出来。
根据国内外分布式冷热电联产系统应用的经验，设计时必须注意的问题为：1.严格按设计流程先进行方案设计；2.准确预测冷热电负荷及负荷变化规律；3.根据负荷规律合理确定运行方式；4.合理选择发电机组类型和容量；5.最终优化设计冷热电系统。
DES/CCHP系统设计通常依据下述原则：一种是以电定冷（热），即根据建筑配电负荷来确定发电机功率，根据发电机尾气余热来配套制冷和制热设备，这种方式注重了余热回收效率，再考虑楼宇冷热负荷要求；另一种方式是以热（冷）定电，即根据建筑的冷热负荷确定发电机功率。
由于项目对能源的需求主要是电力、采暖、制冷和生活热水，其中热力和制冷一般是无法得到外部支持的，而电力可以依靠电网补充，所以在燃气发电装置的选择上，主要依照“以热（冷）定电”的原则，这样可以兼顾余热利用效率和楼宇能源负荷，综合性能好。
冷热电三联供简介及其优化措施
冷热电三联供简介及其优化措施一、冷热电三联供的概念分布式能源系统（Distributed Energy System)是指将冷热电系统以小规模。
小容量（几千瓦至50MW、模块化、分散式的方式布置在用户附近，可独立的输出冷、热、电能的系统，减少了能源输送系统的投资和能量损失。
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。
冷热电三联供，即CCHP (Combined Cooling, Heating and Power) 是指以天然气为主要燃料带动燃气轮机或内燃机发电机等燃气发电设备运行，产生的电力用于满足用户的电力需求，系统所排出的废热通过余热回收利用设备（余热锅炉或者余热直燃机等）向用户进行供热、供冷经过对能源的梯级利用使能源的利用效率从常规发电系统的40%左右提高到80%左右，能源梯级利用效率达到60%〜80%,大量节约一次能源。
因此说，燃气冷热电三联供系统是分布式能源的先进技术之一，也是最具实用性和发展活力的系统。
典型的燃气冷热电三联产系统一般包括动力系统和发电机、余热回收装置、制冷或供热系统等组成部分，主要用到的发电设备有小型和微型燃气轮机、燃气内燃机、燃料电池等；空调设备有余热锅炉、余热吸收式制冷机以及以蒸汽为动力的压缩式制冷机等。
针对不同的用户需求，冷热电联产系统可以有多种多样的组织方式，方案的可选择范围较大。
二、冷热电三联供的优点①提高能源綜合利用率传统火电的综合能源利用效率低，燃气冷热电三联供供能系统的综合能源利用效率可达到60%-80%.燃气锅炉直接供热的效率虽然能达到90%,但是它的最终产出能量形式为低品位的热能，而燃气冷热电三联供供能系统中有45%左右的高品位电能产出.因此燃气冷热电三联供供能系统的能源综合利用效率比传统的大电网供电和燃气锅炉直接供热的传统供能方式有大幅度提高。
②电力燃气消耗双重削峰填谷、改善城市能源结构在传统的能源结构中，夏季大量电空调的使用和冬季大量燃气锅炉采暖的使用造成了夏季用电量远高于冬季、冬季用气量远高于夏季的情况，这种不合理的能源结构导致了相关市政设施的低投资效率，造成了资源浪费。
天然气冷热电三联供系统热力学分析
天然气冷热电三联供系统热力学分析摘要：天然气冷热电三联供系统的应用显著提高了能源利用率，具有经济环保的作用，被大力推广。
其工作原理是先利用燃气轮发电机将天然气的内能转化为电能带动发电，再将燃气轮的高温烟气用于推动制冷剂制冷，然后用换热器回收烟气中残余的热量进行生活用水的加热，从而使得能源被充分利用，节约能源，有利于可持续发展。
关键词：天然气；冷热电三联供；热力学分析1、前言目前，全球面临着能源枯竭，物种多样性减少，环境污染严重，全球气候改变等紧迫问题，给人类的进一步发展进步带来严重的威胁。
其中，能源储量降低，能源日益枯竭问题是影响全球经济发展的最紧迫问题之一，而分布式能源的出现给问题的解决提供了一定的方向。
分布式能源能量利用率高、性能可靠、方便灵活且污染小，在当前各大城市得到了普遍的应用，冷热电三联供技术作为分布式能源系统的基础，在分布式能源的推广中具有十分重要的价值。
2、天然气冷热电三联供系统典型的天然气冷热电三联供系统表现为对能量的充分利用，首先三联供系统利用燃烧天然气的热量带动发电机工作为建筑物内提供电能，燃烧之后排出的高温烟气可以直接驱动溴化锂吸收式制冷机或者利用烟气的余热加热锅炉为建筑物制冷、供暖或提供生活热水。
一般来说，一个完整的天然气冷热电三联供系统包括的装置为原动机（燃气内燃机、燃气轮机等）和发电机组成的动力装置、吸收式制冷剂和离心式制冷机等设备组成的制冷装置、辅助锅炉热泵和余热锅炉等组成的供热装置。
3、天然气冷热电三联供系统热量分析上文中提到，天然气冷热电三联供系统由供电系统、制冷系统和供热系统三部分装置组成，在运行过程中实现了能量的充分利用。
在研究中，我们利用能量平衡法来分析三联供系统能源利用的特点，在这里，首先假设系统稳定运行，设备效率不发生改变。
在工作过程中，燃气轮发电机燃烧天然气进行发电，同时会把高温烟气排放进吸收式制冷机推动制冷机工作。
那么此时Pe与燃气轮发电机Q的关系如式3-1所示。
天然气冷热电三联供的节能分析
天然气冷热电三联供的节能分析摘要：分布式冷热电三联供系统可以实现能源的阶梯利用，提高能源利用效率。
本文主要介绍天然气冷热电三联供的种类、技术特点、各项节能性和经济性的评价指标以及主要供能形式。
关键词：天然气冷热电三联供；评价指标；供能形式天然气冷热电三联供系统是一种节能高效的分布式能源系统，利用对环境负荷较小的天然气作为燃料，产生的高品位热能用于供电，低品位热能用于供热或者被吸收式热源设备利用来供冷，从而实现一能多用以及能源的梯级利用。
相比传统的集中式供能，天然气冷热电三联供系统是建立在用户侧的小型的、模块化的能源供给系统，避免了长距离能源输送的损失，为能源供应增加了安全性、可靠性和灵活性。
一、天然气冷热电三联供分类天然气冷热电三联供系统应用于商业、工业等各个领域，一般分为楼宇型和区域型两种。
楼宇型冷热电三联供系统，规模较小，主要用于满足单独建筑物的能量需求（如医院、学校、宾馆、大型商场等公共设施）。
单独建筑物一天内的负荷变化较大，会出现高峰或低谷的情况，而系统的运行需要不断进行调整，与负荷需求相匹配。
因此，楼宇型冷热电三联供系统对设备的启停机及变工况运行性能有较高的要求，同时在系统集成方面，发电设备、热源设备、蓄能设备之间的优化设计以及与电网配合的优化运行模式也十分必要。
区域型分布式冷热电三联供系统主要应用于一定区域内的由多栋建筑物组成的建筑群。
区域内建筑物用途具有多样性，各个建筑物对用能需求的时间段也不同，由于不同用途建筑物负荷之间的相互耦合，使得区域能源需求虽然比较大，但是供能曲线相对比较平稳，设备的变工况运行要求不高。
当规模较大时，一般采用高效的燃气蒸汽联合循环机组二、评价指标1.节能性节能率是反映三联供系统先进性的一个重要指标，三联供系统的节能主要体现在天然气就近梯级利用的高效与传统大电网供电方式到用户端较低的供电效率相比较的优势。
具体指的是在满足对象区域冷热电负荷的情况下，采用天然气冷热电三联供之后，和传统供能系统相比，一整年节约的一次能源消费量。
发展天然气分布式能源冷热电三联供节能计算的探讨
分 布式 能 源 系统
（ Ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ
Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ 简称 Ｄ Ｅ Ｓ ） 是 近年来兴起 的利 用小 型分
散设 备 建设 在靠 近 用 户端 （ 需求侧 ） 向用户 提 供能源 的新 的能源利 用方 式 ， 它 区别 于传 统的
燃用 天然 气 Ｃ Ｃ ＨＰ ， 可减 少 有害 气体 及废
简称 Ｃ Ｅ Ｓ ） 大 电厂 、 大电网、 大热电、 大热 网等 大型集 中生产 的供应 端 （ 供应侧 ） 的生产 模式 。 冷、 热、 电三联 供 （ Ｃ Ｃ Ｈ Ｐ ） 是 分布 式能源 系统 的 主要 形 式 ， 一 般 以天然 气 （ Ｎ Ｇ） 等 清 洁 能 源作
简单 ， 当电 网崩溃 后 可进行 黑 启动 ， 可 为 电 网 恢 复提供 转 动无功 补偿 。 以便 及早 恢 复供 电。 所以， 可 以提高供 电及 电 网安全性 与可靠 性 。
参 考意 见 和计 算方 法 ， 并 做 了 实例 测算 ， 供 同 行讨 论 。
１ 分布 式能 源 的概念
Ｃ Ｃ Ｈ Ｐ可 优化 电源 结构 ， 增加 清洁 能 源发 电 比 例， 提 高 电源可 持续 发展 。 ２ ． ２ 有利 于提 高能 源综合 利 用率 我 国能源 利用 率 约 ４ ５ ％，与发 达 国家 相 差１ ０ ％左右 。发展 燃气 Ｃ Ｃ Ｈ Ｐ， 提高 能源综 合 利 用 率可 达 ８ ０ ％以上 。大 型火 电厂 的发 电效
集 中式 能源 系统 （ Ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
率一般为 ３ ５ ％～ ５ ５ ％， 扣 除厂用电 ， 输 变 配 线
长沙天然气分布式能源政策
什么是天然气分布式能源
“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。
主要内容
一、国内天然气分布式能源发展现状及主要做法 二、《长沙市天然气分布式能源中长期发展规划》 的主要内容 三、长沙市发展发展天然气分布式能源主要措施
（二）发展思路、原则和目标
（二）基本原则
3．坚持有序发展的原则：以政策为推手，在产业密集、 能源品质要求高的工业园区或大型公建鼓励采用热电冷联 产技术，做到规划先行，有序发展，先重点后一般、先试 点后推广的原则。
4．坚持创新发展的原则：创新天然气分布式能源政策环 境和机制，以市场为主导，充分发挥市场机制的作用，鼓 励多种模式经营；加强技术研发，推动产学研结合，推动 技术进步和装备制备能力升级。
（一）发展现状与前景
必要性及发展前景
发展天然气分布式能源的必要性 ：
(1) 有利于弥补大规模集中供电系统的缺陷，并能发挥对 电网和天然气管网的双重削峰填谷作用，促进城市能源多 元化建设和增加“安全供能”保障； (2)有利于提高清洁能源消费比重，改善长沙市能源消费 结构和实现能源可持续发展 ； (3)有利于提高能源利用率，实现“十二五”节能减排目 标，改善环境质量和促进“两型社会”建设； (4)有利于提高居民生活幸福指数。
（一）发展现状与前景
存在的问题
3．政策扶持有待加强：目前国家政策多为指导性意见，湖 南省还没有制定具体鼓励政策和配套的实施细则。分布式 能源站受诸多因素制约，发电并网和上网存在一定的困难。 4. 技术装备水平有待提高：我国的燃气发电设备研制起步 较晚，只有部分燃气轮机（6B和9E燃机）和燃气内燃机实 现了国产化。长沙市具有自主知识产权的分布式能源新技 术、新设备较少，分布式能源基础研究和应用研究投入较 少，先进技术和装备的开发和示范力度需进一步加强。 5. 运营管理有待加强：天然气分布式能源系统在开发、建 设后，项目的运营管理难度大，冷热电的外售难以确保。 目前，在运营管理方面还缺乏成熟的管理公司和管理人员， 这在一定程度上制约了分布式能源系统的市场化发展。
天然气分布式冷热电三联供分析
电力工程技术天然气分布式冷热电三联供（以下简称“冷热电三联供”）模式在国内主要表现为天然气分布式能源联供系统，分为工业园天然气分布式能源和楼宇式天然气分布式能源两大综合利用系统。
冷热电三联供以天然气为燃料，分布在用户负荷侧，就近实现能源梯级利用，为用户提供冷、热、电三种能源，以满足用户对冷热电的需求。
一、冷热电三联供供热原理冷热电三联供是我国近年发展的能源利用项目，与热电联产供热相比，增加了冷负荷的供应，可以做成集中供热模式，即一对多模式。
冷热电三联供是利用发电做功后的蒸汽进行供热，尾部烟气产生的热水或低压蒸汽进行供冷，高品位热能进行发电，较低品位的热能用来供热，最低品位的热能用来供冷，热效率可达到８０％以上。
冷热电三联供机组一般采用天然气作为燃料，作为整个工业园区的配套设施，也是园区基础设施的重要组成部分。
主要设计原理是根据整个工业园区的冷热负荷合理配置系统、设备型号、参数、运行方式等，以满足工业园区生产工艺、能力的需要。
二、冷热电三联供供热特点冷热电三联供是我国近几年开始发展的能源供应模式，主要采用燃气内燃机或燃气轮发电机组，燃气－蒸汽联合循环运行方式，满足工业园区用电、用热、用冷的需求。
冷热电三联供主要适合在工业热负荷和供冷季较长的区域，取缔分散式小锅炉供热。
冷热电三联供项目审批手续相对简单，以冷热定电为设计原则，机组启停操作简单、时间短，可就近接入负荷端，区域经济发展状况和速度不同，可采用冷热电三联供。
冷热电三联供具有的特点：（１）热效率高。
冷热电三联供利用高品位的热能进行发电，较低品位的热能（抽汽）供热，最低品位的热能（尾部烟气或热水）供冷，热效率高达８０％以上，能源得到充分利用。
供热系统稳定。
冷热电三联供机组发电、供热、供冷同时进行，供热系统稳定、供热负荷易于调整。
可实现多负荷集中供热。
冷热电三联供一般根据工业园整体规划冷热负荷进行设计，同时对园区内多个冷热用户集中供应。
安全可靠。
冷热电三联供采用的燃气轮发电机组具有黑启动功能，当电网出现大面积停电事故时，冷热电三联供可在２０分钟内完成系统启动，快速提供能源供应，由此可提高区域供电的安全性和可靠性。
热电冷三联供
热电冷三联供热电冷三联供项目一、热电冷三联供发展现状圾前景1、分布式能源系统(,,,,,,,,,,, ,n,,,, ,,,,,,)。
分布式能源系统在许多国家、地区已经是一种成熟的能源综合利用技术，它以靠近用户、梯级利用、一次能源利用效率高、环境友好、能源供应安全可靠等特点，受到各国政府、企业界的广泛关注、青睐。
分布式能源系统有多种形式，区域性或建筑群或独立的大中型建筑的冷热电三联供(,,,,,,,, ,,,,,,, ,,,,,,, ,,, ,,,e,，简称,,,,)是其中一种十分重要的方式。
燃气冷热电三联供系统是一种建立在能量的梯级利用概念基础上，以天然气为一次能源，产生热、电、冷的联产联供系统。
它以天然气为燃料，利用小型燃气轮机、燃气内燃机、微燃机等设备将天然气燃烧后获得的高温烟气首先用于发电，然后利用余热在冬季供暖;在夏季通过驱动吸收式制冷机供冷;同时还可提供生活热水,充分利用了排气热量。
提高到80%左右，大量节省了一次能源。
燃气气冷热电三联供系统按照供应范围，可以分为区域型和楼宇型两种。
区域型系统主要是针对各种工业、商业或科技园区等较大的区域所建设的冷热电能源供应中心。
设备一般采用容量较大的机组，往往需要建设独立的能源供应中心，供应的外网设备。
楼宇型系统则是针对具有特定功能的建筑物，还要考虑冷热电如写字楼、商厦、医院及某些综合性建筑所建设的冷热电供应系统，一般仅需容量较小的机组，机房往往布置在建筑物内部，不需要考虑外网建设。
2、燃气热电冷三联供的特点。
1)与集中式发电-远程送电比较，燃气热电冷三联供可以大大提高能源利用效率:大型发电厂的发电效率一般为30,,40,;而经过能源的梯级利用cchp使能源利用效率从常规发电系统的40%左右提高到80,90,，且没有输电损耗。
热电产生过程就是天然气燃烧产生热量，然后通过能量转换得到电能或机械能。
天然气在燃气轮机或发动机中燃烧产生电能或机械能用于空气调节或压缩空气，泵水等，在这个过程中，热能没有浪费而被利用，并被广泛应用。
天然气分布式能源冷电三联供技术及其应用分析
天然气分布式能源冷电三联供技术及其应用分析发布时间：2023-03-03T09:33:32.512Z 来源：《科技新时代》2022年第20期作者：杨毅涛[导读] 随着经济的快速发展，城市的迅速膨胀，人民生活水平的不断提高，杨毅涛身份证号码：3305211991****4612摘要：随着经济的快速发展，城市的迅速膨胀，人民生活水平的不断提高，对集中供热和供冷需求越来越大，随之带来了热源不足、大量采用燃煤带来的环境污染、热效率低、能源浪费等一系列问题。
天然气是目前世界上使用的最主要的化石能源之一，作为一种清洁能源，天然气在城镇能源消耗比例中所占的份额正逐步提高，但目前宝贵的天然气资源在城市中的利用更多地是直接被烧掉，其中一个有效途径是利用天然气分布式能源系统天然气分布式能源是指分布在用户端的能源综合利用系统。
关键词：天然气分布式能源；冷电三联供技术；应用；前言：目前我国正处于天然气快速发展阶段，通过各种途径发展天然气，提高天然气在一次能源中的比例，实现降低污染、改善大气环境的目的。
同时，近两年部分地区出现了不同程度的供电紧张，为了缓解“电荒”，国家也出台了相应的鼓励政策，以支持天然气冷热电联供技术为主导的分布式能源系统的推广应用。
一、天然气分布式能源的定义天然气分布式能源是指利用天然气为燃料，通过冷、热、电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、提高系统供能的可靠性和安全性、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宇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），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。
天然气分布式能源冷、热、电三联供方案分析——酒店天然气分布式能源应用及建议
天然气分布式能源冷、热、电三联供方案分析——酒店天然气分布式能源应用及建议张勇;武清;王彬【摘要】根据天然气分布式能源系统的特点——能源梯级利用,对某酒店的燃煤热源进行改造建设.实现能源从高到低的利用效率最大化,针对不同的用户、建筑、营业性质、能源需求,制定解决供能问题的方案.从技术层面上来讲,天然气分布式能源的技术是成熟的、可行的,可以给用户来带实际利益,实现节能减排,降低运营的成本;利用政府扶持政策,使投资方为用户提供全方位的能源供给的同时,使项目能够正常运营,逐年收回投资成本.【期刊名称】《沈阳工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(010)003【总页数】4页(P209-212)【关键词】酒店;分布式能源系统;方案分析【作者】张勇;武清;王彬【作者单位】国电电力发展股份有限公司旅顺热电项目筹建处,辽宁大连116041;国电电力发展股份有限公司旅顺热电项目筹建处,辽宁大连116041;国电电力发展股份有限公司旅顺热电项目筹建处,辽宁大连116041【正文语种】中文【中图分类】TM6111 项目背景某四星级酒店，位于旅游风景区内，建筑面积27 500 m2，由2台6 t·h－1的燃煤蒸汽锅炉和2台蒸汽LiBr制冷机组向酒店提供热、冷、热水及蒸汽负荷，酒店没有配置备用发电机组。
随着旅游业的大力发展，出行的消费者对居住环境的要求不断提高，酒店行业的环保标准也日益提高。
根据政府提出的实现“进气退煤”的方针政策，酒店原有热源——高污染、高排放的燃煤锅炉将面临拆除或改建的局面。
如果直接将燃煤锅炉改为燃油或燃气锅炉，蒸汽LiBr制冷机组保持不变，那么根据目前投资计算，必然会使热源的运行成本增加2～3倍。
而采用天然气热、电、冷三联供能源系统，不仅可以大幅度降低燃料费用的支出，满足全部的能源需求;同时也解决了酒店长期以来没有备用发电机组的不安全隐患，为酒店创造安全、稳定、高效、清洁的环境奠定坚实的基础。
燃气冷热电三联供系统的原理
燃气冷热电三联供系统的原理燃气冷热电三联供系统的原理1. 介绍燃气冷热电三联供系统是一种高效利用能源、实现能源综合利用的系统。
它通过联合供热、供冷和发电，使能源得以最大程度地利用，提高能源的利用效率。
下面将从燃气供热、供冷和发电三个方面详细介绍其工作原理。
2. 燃气供热燃气供热是燃气冷热电三联供系统中的一个重要方面，它能够以燃气为能源，通过燃气锅炉或燃气热泵等设备，将燃气转化为热能。
燃气在燃烧过程中产生的高温烟气通过换热器与供水进行换热，将热能传递给供水，在保证供水的温度的同时，有效地利用了燃气能源。
3. 燃气供冷燃气供冷是燃气冷热电三联供系统中的另一重要方面，它能够通过热泵或吸收式制冷机等设备，利用燃气提供冷却效果。
燃气供冷的原理是利用燃气热能驱动制冷机组，通过循环工作介质进行制冷。
这样，燃气不仅能够提供热能，还能够提供制冷能力，实现了能源的综合利用。
4. 燃气发电燃气发电是燃气冷热电三联供系统中的第三个重要方面，它能够利用燃气发电机组将燃气转化为电能。
燃气在燃烧过程中产生高温烟气，通过烟气余热锅炉或废热锅炉回收其中的热能，并供给蒸汽或热水，再通过蒸汽轮机或燃气轮机驱动发电机，将热能转化为电能。
这样，燃气既能够提供热能，又能够转化为电能，实现了能源的多元利用。
5. 系统优势燃气冷热电三联供系统具有多个优势。
首先，它能够高效利用能源，减少能源消耗，提高能源利用效率。
其次，燃气冷热电系统能够灵活调节供热、供冷和发电的比例，适应不同季节和不同负荷条件下的能源需求。
另外，系统运行稳定可靠，节约空间和投资成本，降低了能源的使用成本。
因此，燃气冷热电三联供系统在工业、商业和居民领域都有广泛的应用前景。
6. 结论燃气冷热电三联供系统通过燃气供热、供冷和发电等过程将能源综合利用，提高了能源的利用效率。
它是一种可持续发展的能源利用方式，将为能源节约和环境保护做出贡献。
以上是对燃气冷热电三联供系统原理的简要介绍，希望能够对读者在了解和应用该系统时提供一定的帮助。
冷热电三联供系统的发展现状和应用综述
收稿日期：２０１９－０１
６４
ＲＥＦＲＩＧＥＲＡＴＩＯＮ Ｎｏ．１，２０１９
（Ｖｏｌ３８ ＴｏｔａｌＮｏ．１４６）
这些国家的综合能源效率和空气质量均得到了空前 的改善。
美国是最早摸索和发展 ＣＣＨＰ系统的国家，一 直以来积极倡导 ＣＣＨＰ的发展。自 １９７８年发展小 型热电联产以来，经过不断地探索发展，逐步开拓 ＣＣＨＰ系统的市场。截止 ２００２年底，美国有约为 ６０００座分布 式 能 源 站， 美 国 能 源 部 为 进 一 步 推 进 发展分布式能源 ＣＣＨＰ系统提出发展时间表，联合 各领域多角度发展，在 “建筑用冷热电联产系统 ２０２０年远景规划” 中提出，２０２０年实现 ５０％新建 筑和 １５％的现有建筑均采用 ＣＣＨＰ系统。
第 １期２（０第１９３８年卷３总月１４６期） 制 冷
６３
文章编号：ＩＳＳＮ１００５－９１８０（２０１９）０综述
解 鸣，任德财，濮晓宙，俞祥俊，徐俊君
（国网上海市电力公司 闸北发电厂，上海 ２１００９３）
传统上我国的电力能源消耗主要来自煤炭，存 在效率偏低和污染严重的问题，特别是近年来全国 范围内发生的严重 “雾霾” 污染问题，迫使我国 急需发展高效、节能和清洁的能源利用技术。因 此，近十年，ＣＣＨＰ系统的研究和应用在国家配套 政策的鼓励和支持下，如雨后春笋，蓬勃发展起 来。虽然相比国外发达国家发展的晚一些，但发展 速度却比国外现阶段的应用更多。
日本的资源相对缺乏，对 ＣＣＨＰ技术的发展更 是十分重视。截止 ２００７年底，有 ８６个供热营运者 和 １４８个 供 热 服 务 区 域。 其 中 总 供 热 面 积 达 到 ４４００万平 方 米，供 热 总 建 筑 面 积 为 ４８００万 平 方 米［２］。如日本芝浦地区采用 ＣＣＨＰ系统的东京瓦斯 大楼，被当作高效节能的范例。 ２２ 中国 ＣＣＨＰ系统的发展
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
扩大燃气使用量，平衡燃气峰谷差,提高燃 气管网使用率
以软件园CCHP项目为例
项目 燃气锅炉＋ 电制冷 冬季天然气 耗量 夏季天然气 耗量 总耗量
万m3
峰谷差
142.2
0
142.2
冷热电联产
204.3
130.5
334.8
1.57:1
目前峰谷差超过8:1,管网利用率约为35%,广泛采用三 联供系统可将管网利用率提高到75%
G
1200℃
F
E
500℃
1700℃(?) 1500℃(G) 1430℃(H) 1350℃(F) 1150℃(E) 中温热能
燃机轮机透平
高温烟气
发电机
90℃
电能
余热锅炉
高温蒸汽
排烟 发电机
供电 系统
电能 工业蒸汽
450℃
蒸汽轮机透平
中温蒸汽
180℃
吸收制冷机组
低温热能
中温热水
水蓄 能 卫生热水
制冷 采暖
燃气分布式 风 电 热泵技术 光热技术 光电技术 蓄能技术 燃料电池
多能互补 —智能电网
全球第一个直接利用发电尾气制冷的项目
2001 美国马里兰大学CCHP项目
110℃ 烟气 除湿 33 kW
C60 燃气轮机 天然气 230 kW
BDE6N310 烟气单效冷温水机 310℃烟气 97 kW 制冷 74 kW 制热 90 kW 85m3/h 干燥空气
（单位：兆瓦MWe） 资料来源：国际分布式能源联盟
22
美国能源部制订的CCHP发展目标
2005年： —— 100个示范工程； —— 10％的联邦建筑物采用CCHP 2010年： —— 25％的新建商业/学院采用CCHP —— 4％的已建商业/学院采用CCHP —— 20％的联邦建筑物采用CCHP 2020年： —— 50％的新建商业/学院采用CCHP —— 10％的已建商业/学院采用CCHP
天然气冷热电三联供 分布式能源的发展
一
当前能源形势
存在严重能源危机
我国一次能源可开采期限约为：
煤炭
石油
90年
22年
天然气
52年
能源利用效率低下
我国每公斤标准煤能源产生的国内生产总值
仅为世界平均值的1/5
大电网供电存在的问题
燃煤发电效率低下
火电厂能源利用效率 30－55％ 远输线损 7％
三联供系统基本原理-----能源的梯级利用
燃料 高温段1000OC以上 等级
电能
驱动热泵
中温段300~500OC
驱动吸收式制冷机
低温段200OC以下 环 境
除湿 供热 生活热水 排放
废热
分布式能源的能量梯级利用
燃烧温度
分配得当， 各得所需， 温度对口，
空气
H
1400℃
燃气
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
高温热能
燃烧室
高温火焰
梯级利用。
24
分布式能源发展趋势
以分布式多联供技术为核心，结合可再生能源构建区域“小型化区域 能源网络”，形成多能互补的智能电网（微电网）与智能冷热气网相融 合；
区域型能源系统的优势在于可以引进高效热电机组，实现燃气、电、 热、冷的最优匹配，提高能源利用率；
实现建筑物之间、企业之间的连接和能源共享，有效融入太阳能发电、 太阳热利用、生物质发电、地热利用等，从而有效减低二氧化碳排放
19.7
15.0 14.6
13.0 5.6 0.8 0.8
15.9
图3
180 160 140 120 100 80 60 40 40 20 0
179
2000年日本民用燃气热电项目数量（件）
施 设 用 民 他 其 店 食 饮 宅 住 院 利 福 院 养 疗 施 设 校 学 娱乐 共 公 合 综 所 究 研 馆 宾 楼 公 办 店 商 院 医 冷暖 域 区
吸收式 制冷机
外燃机
会展中心
游泳馆
蓄电 系统
地源热泵
奥运能源展示中心效果图
电 23.2
电厂 电空调
燃料输入 三联供 系统 100
冷 60.7 热水 27
锅炉
燃料 69.7 燃料 45.6 145 燃料 29.9
节能率 31％
奥运能源中心三联供方案制冷工况下节能率
电厂
燃料输入 三联供 系统 100
燃气管网利用率仅30%左右
大量使用电空调
空调电负荷占夏季负荷40%，实际用电量只有6% 为电空调供电的电力设施投资巨大，利用率低
拓展能源供应方式
提倡各种高效能源利用技术，开发可再生能
源，发展分布式能源系统
燃气冷热电三联供系统是对大电网有益的补
充,是一种环保节能的能源供应方式
以三联供为核心的分布式能源系统将成 为城市能源供应的重要组成部分。
电 能
高效节能
冷 能
环保安全
热 能
燃气冷热电联产
热泵 技术 蓄能 技术 太阳 能 风电 技术 燃料 电池 其它 技术
二 燃气冷热电三联供简介
分布式能源简介
“分布式能源”是指分布在用户端的 能源综合利用系统。它将能源系统以小 规模(数千瓦至50MW)、模块化、分散式 的方式布置在用户附近，可独立地输出 冷、热、电三种形式的能源。
电力 60 kW
制冷、制热时效率：82.6%
2004 美国奥斯汀CCHP系统
天然气 15441kW Centaur 50 燃气轮机 组 BE800N514烟气冷温水机 514℃烟气 6967 kW
（制热时 6868kW）
制冷 9302 kW
电力 4430 kW
系统能源效率：74%
美国霍尼韦尔
天然气 17160 kW Taurus 60 燃气轮机 组 514℃烟气 总量 35.4% 2860 kW BE300N514烟气双效冷温水 机
生活热水
综合能源效率:70%~90%
缓解电力短缺、平衡电力峰谷差.每增加
1KW三联供系统相当于为电网减少1.78KW的
夏季电负荷,可为电网减少数百亿投资; 减少电力装机容量，提高地区供电安全性; 降低排放保护大气环境
燃机SO2排放浓度 1.43mg/m3 (国家标准20） NOx排放浓度 51.53mg/m3 (国家标准200）
BZHR100Ⅷ（100*104） Kcal/h * 1 BZHR200Ⅷ（200*104） Kcal/h * 1
北京燃气集团CCHP项目
北京建成项目：
次 渠 燃 气 城 市 接 收 站 综 合 楼
建筑面积0.3万平米
北京燃气集团茨渠门站
微燃机+余热直燃机 微燃机：80KW 余热直燃机：20万Kcal
分布能源技术
内燃机 蓄能装置 冷热电联产
光电
燃料电池 风能
微燃机
燃气冷热电三联供技术简介
燃气冷热电三联供，也叫CCHP(Combined Cooling, Heating &Power)，它主要是利用 燃气轮机或燃气内燃机燃烧洁净的天然气发 电，对作功后的余热进一步回收，用来制冷、 供热和生活热水。
中关村生命医疗园CCHP 项目 大钟寺现代商城CCHP项 目
国贸三期CCHP项目 汽车城CCHP项目
北京建成项目：
燃 气 集 团 调 度 指 挥 中 心
建筑面积3.2万平米
设备选型
发电设备：
卡特彼勒公司燃气内 燃机发电机组： G3508（480 Kw）*1 G3512（725Kw）*1
空调设备： 远大公司余热型空调机 组：
电 20.7 热 83.8
燃料 62.3 155.4
锅炉
节能率 35.6％
燃料 93.1
奥运能源中心三联供方案供热工况下节能率
四 国内外相关鼓励政策
各国制定优惠政策鼓励三联供系统发展
一些国家允许电力并网、多余电力上网销售
美国能源部成立专门机构 ，并要求政府机构首先 推广应用三联供系统 法国对热电联产工程投资给予15%的政策补贴 欧盟制定了强制购买热电联产和可再生能源电量
北京在建项目
1.中关村软件园区：软件园是首都“二四八”重 大创新工程的重点基地项目和北京市软件园群体 的核心和龙头。
北京在建项目
发电机组：1210kw 燃气轮机 X 1 空调机组：300万大卡余热直燃机 X 1 300万大卡标准直燃机 X 1
奥运能源展示中心项目
为体现绿色奥运、科技奥运，我公司联合 能源领域多位院士提议在奥林匹克公园内 建设奥运能源展示中心。
132 102 79 44 15 83 87
125
36 4
43 33
施 设 用 民 他 其 店 食 饮 宅 住 院 利 福 院 养 疗 施 校 设 学 乐 娱 共 公 合 综 所 究 研 馆 宾 楼 公 办 店 商 院 医 暖 冷 域 区
日本东京地区CCHP系统
21
日本1985-2006年CHP/CCHP累计装机容量
30℃
环境温度
余热回收换热器
13
发电设备
燃气轮机
余热利用设备
余热锅炉
燃气内燃机
微燃机
北京恩耐特分布能源技术有限公司
余热驱动热泵
发展三联供系统的意义
通过能源的梯级利用，提高能源利用效率
电力(30~50%) 天然气 (100%) 损失（10~20%） 排出高温烟 气(30~60%) 锅炉 （或进直 燃机） 制冷用冷水 采暖用热水
的政策
芬兰给予节能项目补助、征收能源税，实行建筑
节能标准等
丹麦鼓励燃气热电联产的优惠政策
必须将1MW以上的燃煤燃油锅炉改造成天然气热
电联供，热网工程可以从政府得到 30％的补贴