分布式能源介紹
分布式能源是國際上倡導的綠色電力清潔能源,符合節能低碳的要求。分布式能源站是一定區域內利用管網(wǎng)系統和電纜就近向區內同時(shí)提供電力、蒸汽、熱水和空調用冷凍水的綜合加工廠(chǎng)。它以天然氣為燃料,天然氣先進(jìn)入燃氣輪機發(fā)電,經(jīng)燃氣輪機發(fā)電后排出的高溫煙氣進(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)行換熱,產(chǎn)生高溫高壓氣體,帶動(dòng)蒸汽輪機發(fā)電,蒸汽輪機可以抽取較高參數的蒸汽用于提供工業(yè)蒸汽和驅動(dòng)溴化鋰制冷,蒸汽輪機抽出的較低參數的氣體用于換熱提供采暖,從余熱鍋爐排出的余氣再用于生產(chǎn)50℃以上的生活熱水。這樣就實(shí)現了能源的分級利用,綜合利用效率達80~90%,比常規方式的能源利用效率高出一倍以上,而且清潔無(wú)污染。
高效清潔利用天然氣是提高能源利用效率、促進(jìn)節能減排,應對氣候變化的重要措施。分布式能源技術(shù)可實(shí)現天然氣綜合梯級利用。有利于改善天然氣消費結構、提高用戶(hù)的經(jīng)濟效益,是國家鼓勵優(yōu)先類(lèi)發(fā)展項目。目前,我國以天然氣為燃料的分布式能源系統建設已逐步進(jìn)入實(shí)質(zhì)性開(kāi)發(fā)實(shí)施階段,北京、上海、廣州、蘇州等多個(gè)城市已經(jīng)在積極規劃、建設,推廣使用清潔能源已經(jīng)成為發(fā)展趨勢。例如:奧運配套工程太陽(yáng)宮熱電項目、廣州大學(xué)城冷熱電聯(lián)供項目、蘇州工業(yè)園區熱電項目、上海世博會(huì )冷熱電聯(lián)供項目等已經(jīng)投入運行。
非電空調
1.1燃氣直燃溴化鋰機組:
一機多用,設備利用率高,管理維護單純,有利于環(huán)境保護,不存在冷劑替代問(wèn)題,設備運動(dòng)部件比較少,使用壽命長(cháng),噪音低;冷熱負荷調節范圍廣,可在5%-100%負荷范圍進(jìn)行調節;對安裝基礎設施要求不高,可以安裝在室內、室外、地下。
1.2燃氣發(fā)動(dòng)機驅動(dòng)制冷壓縮機
通過(guò)燃氣發(fā)動(dòng)機驅動(dòng)制冷壓縮機(活塞式、螺桿式或離心式),同時(shí)回收發(fā)動(dòng)機水夾套中的和尾氣中的廢熱(可用于吸收式制冷機或產(chǎn)生熱水、蒸汽等)。
1.3冷熱電三聯(lián)供系統
當燃氣機為原動(dòng)機時(shí)發(fā)電效率為20%-35%,熱電綜合利用效率均為80%,熱電比為1:5,排氣溫度為500-600℃,排熱回收形式主要為熱水,溫度為85℃左右,發(fā)電規模一般為20-2000kW的中小型容量。
當燃氣輪機為原動(dòng)機時(shí)可直接傳遞回轉能從而發(fā)電,發(fā)電效率為15%-33%,熱電聯(lián)產(chǎn)綜合效率約80%,熱電比為2-3.5,冷卻不用水,直接排氣,排氣溫度450-600℃,發(fā)電規模為500-10萬(wàn)kW的大中型裝置。
熱電冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)(CCHP)將燃氣輪機發(fā)電機與直燃機組合,效率提高40%,總的熱效率可達90%以上。能源產(chǎn)業(yè)的一場(chǎng)革命,大電網(wǎng)與微小型發(fā)電機并存,被全球專(zhuān)家認為投資省、能耗低、可靠性高的能源系統,是21世紀的發(fā)展方向。
2、國外燃氣空調發(fā)展動(dòng)態(tài)
2.1燃氣空調開(kāi)發(fā)現狀
1、型式多樣,有工業(yè)、商業(yè)、家用燃氣空調機組,適合各種冷量的集中式空調使用的機組等可供選用。
2、燃氣供應的可靠性好。燃氣空調的使用可靠性好。燃氣空調的運行操作與維護管理簡(jiǎn)單,不比電動(dòng)空調復雜,可實(shí)現遠程控制和現場(chǎng)無(wú)人運轉管理等。
3、燃氣空調的噪音已達到非常低的程度。
4、工質(zhì)對大氣臭氧層沒(méi)有影響。
2.2美國燃氣空調發(fā)展動(dòng)態(tài)
過(guò)去用得不多。但近年來(lái)由于供電緊張,大力發(fā)展天然氣能源,燃氣空調迅速發(fā)展,在型式、結構、性能、產(chǎn)量和使用范圍等方面都有較大發(fā)展。美國煤氣工業(yè)研究院出資2700萬(wàn)美元用于研究30MW以下的小型熱電冷聯(lián)產(chǎn)設備。
2.3歐洲燃氣空調的發(fā)展趨勢
歐洲燃氣空調的開(kāi)發(fā)滯后于日本和美國,燃氣空調設備大多由美國和遠東進(jìn)口。意大利燃氣公司已獲得政府的稅收優(yōu)惠政策和購買(mǎi)燃氣空調設備的政府補貼。法國燃氣公司也將吸收式設備的重點(diǎn)轉向燃氣空調。英國燃氣公司已設立燃氣制冷部,從事進(jìn)口和銷(xiāo)售小型吸收式燃氣空調。
3、燃氣空調的優(yōu)越性
3.1燃氣空調可以減少大氣污染、減輕溫室效應、防止臭氧層破壞
3.1.1燃氣空調可減少大氣污染、減輕溫室效應、防止臭氧層破壞燃氣空調制冷比電空調制冷有明顯的環(huán)境優(yōu)勢:因為天然氣不含硫。減少氧化氮68%、減少二氧化碳57%、減少其它微粒97%。
不同燃料污染物排放的比較表
燃料 |
SOX |
NOX |
CO2 |
煤 |
100% |
100% |
100% |
石油 |
70% |
70% |
80% |
天然氣 |
0 |
32% |
43% |
1998年聯(lián)合國公布了世界空氣污染最嚴重的十大城市,排序為:太原、米蘭、北京、烏魯木齊、墨西哥、蘭州、重慶、濟南、石家莊、德黑蘭。只有中國、南非、波蘭和朝鮮,煤炭使用率超過(guò)70%。
3.1.2產(chǎn)生溫室效應的主要原因:
大量燃燒礦物燃料, 向大氣中大量排放CO2氣體和其它溫室氣體,CO2氣體對地球溫暖化的影響占一半以上。溫室效應會(huì )使南北極的冰川融化,2002年3月南極巨型冰架在短短一個(gè)月內崩塌,事隔一年多,北極最大的冰架挺立了3000年也終于崩塌。
現在每年海平面升高速率已高達3.9mm/年。至2050年,中國沿海34個(gè)城市將被淹沒(méi),670萬(wàn)人將搬遷。同時(shí)還將破壞生態(tài)平衡,生物物種遭滅頂之災,水源枯竭,土地沙化, 對農林漁業(yè)和人類(lèi)社會(huì )其它方面產(chǎn)生嚴重的影響。溫室效應也會(huì )促使厄爾尼諾氣象現象加劇出現
3.1.3溴化鋰為天然冷媒,無(wú)味,無(wú)毒,對環(huán)境和人體均不產(chǎn)生任何危害,不會(huì )破壞臭氧層。所以燃氣空調早被學(xué)術(shù)界譽(yù)為21世紀環(huán)保節能經(jīng)濟型的“綠色空調”。
3.2燃氣空調可能源使用合理化
燃氣空調是直接使用燃氣來(lái)驅動(dòng)制冷機,這比間接用燃氣電廠(chǎng)的電驅動(dòng)制冷機要節省很多。
燃氣空調的優(yōu)越性更體現在采用熱、電、冷三聯(lián)供系統,一次能源利用率是最高的,可達1.49,比熱電冷分供要高一倍,標準氣耗則降低一半。
預計到2030年,樓宇能源的最主要的形式有一半會(huì )被熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)的形式代替,這是21世紀能源的發(fā)展方向。
3.3燃氣空調可一機多用
燃氣空調可實(shí)現夏季制冷,冬季供暖,同時(shí)提供生活用熱水的功能,一機多用,減少設備數量。燃氣空調不是以機械壓縮做功而是以熱交換做功,因此運行維護費用低,設備壽命長(cháng)。
3.4燃氣空調在低壓下運行,比較安全,噪音小。