分布式冷热电联供系统及工程实例介绍PPT

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分布式冷热电联供系统的优点（3）
“十二五”节能指标已下达，到2015年末，每万元GDP能 耗为0.869标煤，比2010年末降低16%。 分布式冷热电联供系统的节能率可以达到20～40%。
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分布式冷热电联供系统及工程实例介绍
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分布式能源背景及意义 分布式冷热电联供系统的优点 分布式冷热电联供系统的应用与发展 分布式冷热电联供系统的分类及流程 典型案例分析 结论与建议
分布式能源背景及意义 分布式冷热电联供系统的优点 分布式冷热电联供系统的应用与发展 分布式冷热电联供系统的分类及流程 典型案例分析 结论与建议
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分布式冷热电联供系统及工程实例介绍
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分布式能源系统定义
• 分布式能源系统(Distributed Energy System)是一种新型 的能源系统，它一般建于用户附近，减少了输配系统投资 和能量损失，是更高效、更可靠和更加环保的能源系统。 • 分布式能源系统包括高效热电联产、就地式可再生能源系 统以及能量循环系统（包括利用废气、余热和压差来就地 发电），同时这些发电系统能在或靠近消费的地点提供电 力，而不论其项目大小、燃料种类或技术，也不论该系统 是否与电网联网与否。-----国际分布式能源联盟于2002年 成立，并提出了上述界定。 • 当今的分布式能源系统主要是指用液体或气体燃料的内燃 机、微型或小型燃气轮机和其他小型动力装置，如燃料电 池等为核心组成的总能系统。
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分布式冷热电联供系统及工程实例介绍
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分布式冷热电联供系统
能量的梯级利用
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分布式冷热电联供系统的优点（1）
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分布式冷热电联供系统的优点（2）
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分布式冷热电联供系统及工程实例介绍
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典型案例分析（4）-Staten Island
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典型案例分析（4）--上海莘庄
• 莘庄工业区东起沪闵公路，西至北沙港，北靠春中塘， 南临元江路和北松公路，约17.88 平方公里（中间不包括 颛桥镇）。与莘庄工业区紧邻的是南面的马桥镇和江川 街道，直至黄浦江边。西面与松江工业区东部新区接壤； 北面是莘庄镇。 • 通过分析、研究区域内近期和远期规划热负荷，本项目 一期规划建设供汽能力为105 t/h，同时满足19.8MW冷负 荷的2×60MW级燃气热电冷三联供机组。 • 远期暂按预留4套60MW级燃气-蒸汽联合循环机组的余 地，为工业区的可持续发展创造条件；还可有利于解决 附近地区用电需求，降低能源结构中的耗煤比重，减少 环境污染，是符合上海以环境友好方式利用资源、保护 环境、调整能源结构、提高能源的利用水平和走经济可 持续发展之路的要求。
最大设计热 负荷t/h 234
平均设计热 负荷t/h 179.8
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燃气蒸汽联合循环系统示意图
换热机组 热用户
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分布式冷热电联供系统的分类
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分布式冷热电联供系统的分类
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按系统规模分类
• 单一建筑，需紧随负荷变化，对系统的全工况 性能要求高 楼宇型冷热
能量的梯级利用
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分布式能源背景及意义（4）
小额增量模式的分布式能源比单次增量较大、次数较少 的大型项目，可以更好地跟踪负荷的变化，减少空余 容量，降低投资和运行成本。
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分布式能源背景及意义（5）
电联产系统
• 需要考虑负荷的同时使用系数，应合理布置联 产系统的位置 区域型冷热
电联产系统
• 用户负荷具有很大的相似性，应充分考虑多台 机组并联的灵活配置 产业型冷热
电联产系统
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燃气轮机冷热电联供系统-蒸汽型
以蒸汽作热媒，系统实现相对容易，蓄 热也方便，应用较广泛
4、建筑密度较大，使得管网的初投资和冷热介质的输送费用 较低。
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国外分布式冷热电联供系统的发展
美国 日本 欧洲
英国对热电联产项目免除 气候变化税、商务税 丹麦政府给予热电联产项 目投资补贴和调度优先。 德国规定对于总效率达到 70%以上的电厂免征天然 气税，对分布式能源系统 予以长期的补贴。
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Stirling机冷热电联供系统
允许使用不同的热源和燃料 排汽温度比内燃机高，热功转换效率较高 但结构复杂，费用高，目前处于发展阶段
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燃料电池冷热电联供系统
实现了燃料化学能的梯级利用 目前最接近的能源系统之一 电输出比重大，仅为0.2-0.5
可以缩短收益年限， 降低投资风险和成本
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分布式能源政策导向
国家: １.《中华人民共和国节约能源法》明确发展热电冷联产技术 ２."十一五"十大重点节能工程实施意见--建设分布式热电冷联供 ３.国家发改委制定的《天然气利用政策》—第一类优先类中有热电冷联供 地方: １.上海市分布式供能系统扶持办法,分布式供能按1000元/千瓦补贴 ２.其他城市,在土地和天然气价格方面具有优惠政策 预出政策: 1.《分布式发电管理办法》在电站容量、并网、电价及运行管理等将明确，将极大促进分布式能源的快速发展 2. 国家十二五末期天然气发电要达到6000万kW ，而2010年底天然气发电装机为2800万kW
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燃气轮机冷热电联供系统-烟气型
溴化锂机组出口烟气温度一般不低于170度
2012-11-ห้องสมุดไป่ตู้1
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回热循环燃气轮机冷热电联供系统-烟气型
以输出电为目的，燃机的排气温度降低，热 电比下降
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分布式能源背景及意义 分布式冷热电联供系统的优点 分布式冷热电联供系统的应用与发展 分布式冷热电联供系统的分类及流程 典型案例分析 结论与建议
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分布式冷热电联供系统
冷热电联供系统（CCHP, Combined Cooling, Heating and Power）是分布式能源系统中前景最为 明朗，也是最具实用性和发展活力的系统。
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分布式冷热电联供系统及工程实例
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我国分布式冷热电联供系统的发展
• 我国的DES/CCHP 技术的研究尚处于起步阶段, 国家四部委《关 于发展热电联产的规定》中明确规定：“鼓励发展热、电、冷联 产技术和热、电、煤气联供”。 如果利用分布式能源发电来满足2021年前的电力需求增长可节省 大约40%的资金成本，同时零售电价可降低28%，CO2可减排 56%。 由于节能、经济性等因素，燃气冷热电联供系统已经在我国各地 出现。上海市的发展目标是到2020年建设100个系统，装机容量 为30万KW。 DES/CCHP 系统是一个开放的、灵活组合的系统, 其中可以包括 多项新技术, 如燃料电池、微型涡轮机、先进的内燃机、吸收式 制冷机、热泵、干燥和能源回收系统、蓄热和蓄冷技术、智能建 筑的热电控制和系统集成技术等。 以DES/CCHP 为核心, 发展 DES/CCHP 可以带动多项能源相关产业和技术的发展, 具有十分 重要的发展前景。 并网问题是目前我国发展冷热电联产技术的主要障碍之一。
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分布式冷热电联供系统的应用（1）
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分布式冷热电联供系统的应用（2）
适用的条件：
1、人口密度比较大，单位面积用电、冷热负荷较高；
2、具有相对比较匹配的热（冷）、电负荷，通常电与热 （冷）的比例在0.5～2.5之间，这样的比例与现有的系统设备 的技术特性相一致。 3、年有效利用时间较长，通常认为系统年利用时间在3500～ 4000h以上才能够比较快速的回收投资；
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分布式能源背景及意义（1）
2008年南方雪灾
2003年美、加东部大停电
供电安全？
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分布式能源背景及意义（2）
效率能否再提高？
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分布式能源背景及意义（3）
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内燃机冷热电联供系统
排烟温度低，主要与烟气型吸收式机组 配套或用于生产热水来驱动热水型制冷 系统 侧重于供热 氮氧化物排放较高
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蒸汽轮机冷热电联供系统
通常采用蒸汽型溴化锂吸收式机组 系统较复杂，不适合中小型用户使用 多用于工业领域
它是在热电联产系统基础上发展起来的一种总能系统， 直接面向用户需求供电、供冷、供热、生活热水等。
分布式冷热电联供系统（DES/CCHP），即“第二代能源系 统”，集燃气轮机、燃气内燃机、蒸汽轮机、吸收式冷热水 机、压缩式冷热水机、热泵、吸收式除湿机和能源综合控 制体系等高新技术和设备为一体，对输入能量及内部能流 根据热能品味进行综合梯级利用，来达到更高能源利用率， 减少二氧化碳及有害气体排放。
1999年提出“CCHP创 截止2004年，日本全国 意”和“CCHP2020年纲 DES/CCHP总装机容量 领”； 达到了7.78GW； 至2003年，美国 日本规定热电联产的上 DES/CCHP总装机容量 网电价高于火力发电， 为56000MW，占全美电 鼓励发展热电联产； 力总装机容量的7%； 燃气轮机冷热电联供和 DES/CCHP可以帮助美 汽轮机驱动压缩式制冷 国实现CO2减排19%的目 设备是日本冷热电联供 的。 的主要形式。
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我国部分分布式能源项目汇总
2010年前
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广州大学城-工艺流程图
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广州大学城-技术经济指标
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典型案例分析（2）-重庆香港城
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典型案例分析（3）-New York
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设计热负荷
一期设计热负荷 一期设计冷负荷
最大设计热 负荷t/h 105
平均设计热 负荷t/h 53.7 二期设计热负荷
最小设计热 负荷t/h 24.2
最大设计冷 负荷MW 19.8
平均设计冷 负荷MW 12.3
最小设计冷 负荷MW 4.9
二期设计冷负荷 最小设计热 负荷t/h 92.7 最大设计冷 负荷MW 40.1 平均设计冷 负荷MW 19.6 最小设计冷 负荷MW 8.4
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典型案例分析（1）-广州大学城
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