冷热电联产分布式能源系统介绍及在四川地区使用经济性分析

冷热电联产分布式能源系统介绍

及

在四川地区使用经济性分析

冷热电联产分布式能源系统介绍

一、冷热电原理

天然气冷热电三联产系统是一种对天然气进行梯级利用的系统, 可以有效地提高一次能源利用率。为了有效利用天然气,不仅要提高耗能设备效率,而且要使天然气产生的能量由高温到低温实行多阶段多次利用,也就是按能量品位的高低,安排好功、热和物料热力学能的各种能量之间的合理配合,实现不同形式、不同品位能量的梯级利用,以获得整个系统能量综合利用的最佳效果。天然气能量梯级利用途径见表1 所示。

天然气能量梯级利用途径表 温度区域 1500 ℃ 天然气的化学能 1100 ℃ 700 ℃, 300 ℃ 100 ℃ 80 ℃ 50 ℃ 适用设备 发动机 燃气轮机 燃气轮机电力 蒸气 高温水 低温水 冷温水 适用场所 电力 电力 动力 热利用(工厂) 热利用(建筑物) 热利用(供热水) 采暖 天然气冷热电联产分布式能源系统是由一种一次能源连续产生两种以上二次能源的系统,天然气燃烧把化学能转化为热能,高品位的热能用来发电(燃料电池冷热电三联产系统直接把天然气的化学能转化为电能) ,低品位的热能用于供热或者为吸收式、吸附式制冷系统提供驱动热源,从而实现对天然气化

学能的多级多次利用。

天然气冷热电三联产系统具有很高的一次能源利用率。对于普通的火力发电系统,一次能源利用率约为40 % ,而采用天然气冷热电联产分布式能源系统,一次能源利用率通常可达70 %以上。由于能源利用率很高,故天然气冷热电联产系统具有很好的经济效益。

天然气冷热电联产分布式能源系统具有良好的环保性能,可以有效地减少废气排放。天然气冷热电联产分布式能源系统的二氧化碳排放量仅为传

50 %。典型的冷热电联产分布式能源系统如上图示。

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统能源系统的30 %～

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冷热电联产原理图

二、全球冷热电发展现状

1、国外冷热电发展状况

美国：1999年美国能源与环保署（EPA）出版了《建筑用冷热电联产2020年远景规划》，提出了CCHP发展的时间表。

2005年8月布什签署的《美国能源政策法案》规定到2010年美国每年的20％新建筑和10％的现有商业和公共建筑将采用CCHP。2020年50％新建筑和25％的现有商业和公共建筑将采用CCHP。

欧洲：在欧盟，《热电联产指示》、《排放贸易指示》、《新电力和燃气指示》及《建筑物能耗和能源产品税收指示》是对CCHP发展最重要的立法行动。1997年制定鼓励CCHP的能源和税收政策时，欧盟内CCHP的发电比重约占9％。欧盟的战略制定了到2010年CCHP的发电量将占欧盟全部发电量的18％。

日本：到2003年底，日本共有CCHP机组2915台。自20世纪80年代以来日本政府为了支持CCHP的发展给与了四个方面的支持：特殊的税收、低息贷款、投资补贴和新技术应用补贴。

日本政府鼓励CCHP的其它详细措施是：CCHP的安装者可以获得30％的安装折旧费或第一年收益的7％免税；可以获得投资总额40％～70％的低息贷款（每年2.3%）.1997年6月颁布的《关于新能源使用的促进法规》也明确了对CCHP的鼓励和支持。

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印度：CCHP占印度总发电量的3.6%。目前仅蔗糖行业就将有87个CCHP项目在实施中。

2、国内CCHP发展状况

在20世纪80年代，中国第一次关注CCHP的发展。80年代末90年代初，中国正经历电力供应紧张问题，政府出台了一系列优惠政策促进了CCHP的发展。90年代末，国家取消了这些优惠政策，CCHP放缓。

1998年《国家电力保护法》实施后，中国鼓励节能技术的项目全面发展。促进了能量的梯级利用和总效率的提高。

随着2005年国家对节能重视程度的进一步提高，国家出台了更为具体和严格政策鼓励CCHP的发展。与此同时，四川等地发现了大容量的天然气田，同时西气东输项目的进一步扩大以及《天然气利用政策》的落实。可以预测在未来的几年，中国CCHP系统的容量将迅速增加。

随着经济的不断发展和对能源紧迫性问题认识的进一步加深，以及2008年冰雪灾害所带来的能源教训，我国加紧了对冷热电事业的发展。2008年9月在成都召开的国际第四次分布式能源大会，也给冷热电联产分布式能源系统的发展展示了一个美好的前景。

近几年国家出台的涉及到冷热电联产分布式能源系统的文件如下： 《中华人民共和国节约能源法》2008年4月1日实施 《天然气利用政策》特急 发改能源[2007]2155号 《中国节能技术政策大纲》2007 年02 月28 日发布 《国务院关于加强节能工作的决定》国发〔2006〕28 号 《“十一五”十大重点节能工程实施意见》发改环资[2006]1457 号 《公共建筑节能设计标准》2005年7月1日实施 《节能中长期专项规划》国家发改委2005年 《建设部资源节约安排意见》建科[2005]98 号

三、燃气冷热电联产分布式能源系统适合采用的条件 1、具备天然气供应：

具有稳定和连续供应的天然气，且天然气甲烷指数≥70。 2、用户对电力、热或冷有恒定需求

用户长时间联系需要电力供应，且对冷和热有恒定的需求。

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