什么是三联供?
三联供即冷热电三联供,是指以天然气为主要燃料带动燃气轮机、微燃机或内燃机发电机等燃气发电设备运行,产生的电力供应用户的电力需求,系统发电后排出的余热通过余热回收利用设备向用户供热、供冷。
通过这种方式大大提高整个系统的一次能源利用率,实现了能源的梯级利用。还可以提供并网电力作能源互补,整个系统的经济收益及效率均相应增加。
三联供系统是以燃气为能源,可降低以天然气为燃料的供热成本,把一部分成本摊到电费上,减轻运营成本负担,与常规系统相比超出的初投资费用靠节省运行费5年内便可收回。
扩展资料:
冷热电三联供是分布式能源的一种,具有节约能源、改善环境,增加电力供应等综合效益,是城市治理大气污染和提高能源综合利用率的必要手段之一,符合国家可持续发展战略。
国家鼓励发展下列通用节能技术:发展热能梯级利用技术,热、电,冷联产技术,提高热能综合利用率”。 国家支持小型分布能源系统发展,促进我国分布式能源系统的发展。
由于三联供在能源转换效率方面所具有的突出优势,使得其在世界各国的能源领域大都具有显著地位。
参考资料:百度百科--冷热电三联供
空调水系统变频变流量技术
中央空调的冷负荷随环境温度和使用面积的变化而变化,定流量水系统的水系的水泵电机基本是满负荷运行,形成大流量小温差的现象,针对这种效率低,能耗大的情况,采用空调水系统变频器控制冷冻水泵电机运行,使冷冻水的流量与冷负荷成正比例的变化,收到良好的节能效果,经济效益显著。选用变频器时主要考虑到电机功率相匹配的容量,同时也要考虑可靠性高,操作简便,价格适宜等因素。变频器的发展大约经过30年的技术创新,已成为电机调速转动的主流,在各行业领域中发挥着重要的作用,而且随着变频器的全数字控制方式发展,其精度高,可靠性高,稳定性好,存储能力强,逻辑运算能力强等优势将更加突出,经济效益更加显著,应用范围更加广泛。
蓄冷蓄热、低温送风和大温差技术
空调蓄冷,利用分时电价的不同,贮存电网低谷时段的“便宜的能源”,在需要冷量的峰值时段,将贮存的冷量释放出来以满足空调负荷的要求。以蓄冷介质区分,有水蓄冷、冰蓄冷和共晶盐蓄冷三种方式。冰蓄冷的优势:①冷水机组容量降低38%;②空调设备功率减少27%;③年运行费用节省37.1万元。冰浆是含有悬浮冰粒子的固液两相溶液,也称流体冰,二元冰。其中冰粒子颗粒为毫米至厘米级别,通常为了降低凝固点加入醇类和盐类抑制剂。冰浆技术应用优势为:⑴、巨大的相变潜热,并可利用低温显热(冰的融解热335KJ/kg,水的比热容4.18KJ/kg.℃);⑵、较好的流动性,可泵送至任何地方;⑶、融冰释冷速度,热响应速度快;⑷、采用蓄冷策略,减少系统运行费用,增强供冷的可靠性。
自从改革开放到现在,我国的综合国力和人民的生活水平都有很大程度的提高,电力工业作为国民经济的基础产业之一,已取得长足的发展。冰蓄冷空调也是如此[12][13]。。我国近年来的总装机容量已达年增长1.5×107kW,1996年发电装机容量已居世界第二位[1]。再冷器剥离法利用冷凝器后较热的制冷剂将乙二醇溶液加热到0℃以上,通过泵1送入蓄冰槽后将冰融化并使之脱离。。但是,电力的增长仍然满足不了每年用电量5%~7%增长的要求,全国缺电的局面仍未得到根本的改变。1.2 再冷式蓄冰系统制冷循环分析 图2所示T-s图表示制冷系统的循环过程。。特别是近年来城市进程的不断发展,城市建筑能耗呈现加速增长的趋势,使得电力系统峰谷差急剧增加,电网负荷率明显下降。同时,冰蓄冷系统制冰充冷时由于蒸发温度比常规空调低8-10℃,冷机效率下降率达30%左右,是一种节费不节能的空调方式。。据统计,城市空调的用电负荷已占到城市高峰电力总负荷的40%以上,而空调的负荷特性与电力负荷特性基本相同,是造成电网峰谷荷差逐步加大的最主要原因。随着《中华人民共和国节约能源法》的公布施行,冰蓄冷系统节能问题受到更加广泛的重视。。为此许多地方电力公司纷纷推出了峰谷分时电价政策,特别制定了针对蓄能空调技术推广使用的各种优惠政策,由此为蓄能空调广泛推广带来了契机。
所谓冰蓄冷空调,即在夜间电网低谷时间(同时也是空调负荷很低的时间),制冷主机制冷并由蓄冷设备将冷量储存起来,待白天电网高峰用电时间(同时也是空调负荷高峰时间),再将冷量释放出来满足高峰空调负荷的需要或生产工艺用冷的需求。小型家用中央冰蓄冷空调系统主要由三部分组成:(a)由压缩机、冷凝器、储液器、干燥过滤 器、电子膨胀阀和冰蓄冷罐组成的制冷蓄冰系统。。这样制冷系统的大部分耗电发生在夜间用电低峰期,而在白天用电高峰期只有辅助设备在运行,从而实现用电负荷的“移峰填谷”。摘要:介绍了再冷式冰蓄冷系统的运行原理,利用模拟计算的方法对影响再冷式冰蓄冷系统性能的因素进行了分析,分析结果表明该系统制冷机夜间运行的COP值比传统蓄冰系统高出约14%,可把夜间制冷机的蒸发温度提高2℃且不需要任何附加能量。蓄冰空调技术正是从电力用户着手,参与电力调峰, 平衡电网,充分利用谷期电力,将部分峰期电力需求转移到谷期,削减供电量,减少电力建设投资,保护大气环境。关键词: 相变材料 蓄冷 空调系统 1 前言 冰蓄冷系统具有技术成熟、性能稳定等优点,但需配置双工况机组,且多数系统要增加乙二醇溶液为载冷剂的中间换热装置,增加了系统的设计和控制难度。。利用冰蓄冷技术,还可转移50%[2]的高峰电力需求,对缓解高峰电力压力,提高能源使用效率和保护环境都将有巨大的社会经济意义。国外研究机构有:国际制冷学会冰浆研究会,丹麦国际冰浆研究中心,国际能源署。研究冰浆的学术机构:美国阿尔贡国家实验室,美国橡树岭国家实验室,加拿大多伦多大学应用科计大学,丹麦科技研究院,荷兰代夫特大学机械系,瑞典皇家技术学院,英国埃克塞特大学机械系,日本东京工业大学。
区域冷热电联供和分布式能源技术
区域供冷系统(DistrictCooling System,DCS),类似如北方的城市集中供热系统的,是在一定规模的区域内,由专门的制冷站集中制造冷冻水,通过冷冻水管网络向各用冷建筑物输送,从而提供制冷空调服务的系统[1, 2]。
区域供冷系统可视为大规模的中央空调系统,其用户可以包括公寓、写字楼、酒店、商场、机关、医院以及住宅。区域供冷系统适合应用在冷负荷密度高以及年冷负荷系数大的地方,如工业建筑群,人口稠密的城市商业区等。区域供冷系统由中心制冷站、冷冻水输配管网、冷用户三部分组成。中心制冷站通过各种方式生产冷冻水。其设备包括制冷机以及附属设备、蓄冷设备、热交换设备以及控制装置。冷冻水输配管网将中心制冷站生产的冷冻水输送至各用户。冷用户是需要制冷空调的建筑物,装有末端的冷热交换设备。区域供冷相对于传统的中央空调以及分体空调具有以下特点和优势:1).能源利用效率高。2).同时使用系数小,制冷主机装机容量小。 3).减少运行管理人员,提高维护质量。4).环保优势明显。5).有利于采用蓄冷技术。6). 建筑美观性和空间利用率的提高。
区域供冷与分布式冷热电联供系统的相互促进。上世纪70年代,在经历了两次石油危机后,从热电联产(Combined heating and power, CHP)开始发展起来的分布式能源系统在发达国家迅速增加,并向分布式冷热电联供系统方向发展。分布式冷热电联供系统(Distributed Energy System / Combined Cooling, Heating and Power,DES/CCHP)系统首先包含分散式电源(Decenturalized Electricity System)的内涵,即相对于大电厂+大电网而言的小而分散的电力生产,就地使用,从而减少电网输配系统的投资、电力输配损失,和管理费用;另方面是燃料发电后的余热以不同途径联产冷和热,同时供应用户,实现能源的高效和梯级利用。这也是引言中提到的第二代那样供应系统的精髓。国外的DES项目,在数量上,以1MW以下的小型为多;但从总装机容量上,少数10MW规模的大型DES占了总负荷的很大比例。调研表明,大型的DES,都是有集中供热供冷作为基础的。我国人口众多,城市人口居住十分密集。我国的北方和中部地区冬季气候寒冷,采暖时间根据纬度不同,3--6个月不等。在北方许多大中城市,集中供热系统近年来发展很快。因此,在我国的北方地区,有在集中供热的基础上发展大型的分布式热电联供系统的极好条件。显然,大型系统机组更大、效率更高,比小型系统更为经济。
而在我国冬暖夏热的南方地区,供冷时间长,全年需要供冷的时间为6-8个月,基本无采暖负荷;供热的概念,对于城市用能,主要指提供生活热水;(对于工业用能,还有工艺用蒸汽)。南方城市的中心区域,建筑物密集,而且不同类型的建筑物分布在同一个区域,特别适合采用区域供冷系统。在南方城市的中心区域建立分布式冷热电联供系统,以区域供冷的方式供应冷能,是在中国特有的人口、地域条件下,发展大型DES/CCHP的重要基础,不仅能发挥区域供冷与分布式冷热电联供系统各自的优势,而且将进一步提高能源的利用效率。
区域供冷系统具有能源利用效率高、环保、经济等优势。蓄冷技术+区域供冷还能对电网调峰。分布式冷热电联供系统实现了能源的梯级利用,具有节能、环保与可靠性高的优点。区域供冷与分布式冷热电联供系统结合后,不仅能发挥各自的优势,进一步提高能源利用效率,并且还能使分布式冷热电联供系统得到新的发展,其规模大大拓宽。在我国大型的分布式冷热电联供系统更经济。与区域供冷和集中供热系统相结合的大型分布式冷热电联供系统是解决目前我国能源形势严峻,天然气利用的快速发展以及新一轮的城市化高潮等问题的最佳方法,具有广阔的发展前景。
地源热泵等舒适节能空调技术
地源/水源热泵空调是以水为载体,通过地源热泵机组系统,冬季将地温热能(地下水或土壤热能)传递转移到需供暖的建筑物内部,夏季又可以将建筑物内热量,通过热泵机组系统,传递转移到地球浅部地层中去,它是充分利用了地下水或地下土壤常年温度保持恒定的特点,是环保、节能、“零”污染、“零”排放的一种空调设备。它具有如下特点:(1)节能30%~60%;(2)高效、环保;(3)冬、夏两用;(4)寿命高达二十五年;(5)降低投资风险,节省初投资。
这些小的机组包括燃料电池,小型燃气轮机,小型光伏发电,小型风光互补发电,或燃气轮机与燃料电池的混合装置。由于靠近用户提高了服务的可靠性和电力质量。技术的发展,公共环境政策和电力市场的扩大等因素的共同作用使得分布式发电成为新世纪重要的能源选择。
优点一:
通过分布式发电和集中供电系统的配合应用有以下优点:
分布式发电系统中各电站相互独立,用户由于可以自行控制,不会发生大规模停电事故,所以安全可靠性比较高;
优点二:
分布式发电可以弥补大电网安全稳定性的不足,在意外灾害发生时继续供电,已成为集中供电方式不可缺少的重要补充;
优点三:
可对区域电力的质量和性能进行实时监控,非常适合向农村、牧区、山区,发展中的中、小城市或商业区的居民供电,可大大减小环保压力;
优点四:
分布式发电的输配电损耗很低,甚至没有,无需建配电站,可降低或避免附加的输配电成本,同时土建和安装成本低;
优点五:
可以满足特殊场合的需求,如用于重要集会或庆典的(处于热备用状态的)移动分散式发电车;
优点六:
调峰性能好,操作简单,由于参与运行的系统少,启停快速,便于实现全自动。
国际分布式能源联盟WADE对分布式能源定义为:安装在用户端的高效冷/热电联供系统,系统能够在消费地点(或附近)发电,高效利用发电产生的废能--生产热和电;现场端可再生能源系统包括利用现场废气、废热以及多余压差来发电的能源循环利用系统。国内由于分布式能源正处于发展过程,对分布式能源认识存在不同的表述。具有代表性的主要有如下两种:第一种是指将冷/热电系统以小规模、小容量、模块化、分散式的方式直接安装在用户端,可独立地输出冷、热、电能的系统。能源包括太阳能利用、风能利用、燃料电池和燃气冷、热、电三联供等多种形式。第二种是指安装在用户端的能源系统,一次能源以气体燃料为主,可再生能源为辅。二次能源以分布在用户端的冷、热、电联产为主,其它能源供应系统为辅,将电力、热力、制冷与蓄能技术结合,以直接满足用户多种需求,实现能源梯级利用,并通过公用能源供应系统提供支持和补充,实现资源利用最大化。
天然气分布式能源一般指小型能源站。比如,机场、医院等等。发电多为自用,即使上网也是35KV或者100KV。
热电冷三联供目前是指分布式能源的一种形式。此技术尚未在大型电厂中予以推广使用。除了三联供技术,蓄能、燃气空调、热泵等都是分布式能源的形式。
分布式能源的利用技术。分布式能源系统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、开发商、运营商的关注。分布式能源系统有多种形式,独立的大中型建筑使用的冷热电三联供(简称CCHP)就是其中一种十分重要的方式。
本工程燃气冷热电三联供系统即是以天然气为一次能源,产生热、电、冷的联产联供系统,它以城市天然气为燃料,利用小型燃气轮机、燃气内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;同时利用排气热量提供生活热水。能源利用率从一般的40%左右可以大大提高到80%左右,大量节省了一次能源。
变风量空气调节技术。变风量空调系统是利用改变进入空调区域的送风量来满足负荷变化的一种空调系统,与定风量系统相比最大的优点在于节能。①减少空调风机运行能耗,空调风机的电力消耗全年平均可降低50%以上。利用室外新风作为冷源,降低制冷系统的运行能耗。③能量动态转移。充分考虑了瞬时负荷及内外区的热平衡。
系统总送风量为各时段中所有区域要求风量之和的最大值,而不是所有区域要求风量最大值之和。前者通常只占后者的70%~90%,显著减少系统的总送风量。目前变风量空调系统主要有单风管变风量系统和双风管变风量系统两种。变风量末端有变风量箱和变风量风口两种类型。
热回收利用技术。大楼在运营过程中,酒店、办公等会产生大量的热空气,特别是上海中心大厦有24个直接对外营业的大空间的空中花园,在夏季会集聚温度较高的热空气,因此,热回收利用技术就是将这部分的热空气进行回收,采用热泵型热水加热器,为酒店提供生产生活热水。上海中心大厦设计成空气——水热泵系统,采用带ECM电机的风机盘管机组。
地源热泵技术。这是一种利用地下浅层地热资源供热制冷的环保型空调系统。在冬季可把土壤中的热量“取”出来供给室内用于采暖,在夏季把室内的热量“取”出来释放到土壤中去。它的特点是环保,没有燃烧过程,无污染排放;毋需使用冷却塔,不向外排热;不抽取地下水,不破坏地下水资源。地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%.地源热泵的污染物排放与空气源热泵相比减少40%以上,与电供暖相比减少70%以上。
建立建筑和城市环境的友好关系,提高土地资源利用率,营造以人为本、健康高效的高质量微气候环境,室内环境达标率为100%。
结合独特的气候环境与建筑本体特征,最大程度地优化建筑节能设计,充分利用可再生能源,合理实现能源梯级利用,提高建筑能源利用效率,综合节能率大于60%。
通过减少再生资源使用量、减少排放量等设计优化,有效利用建筑雨污水资源,提高水资源利用率,实现非传统水源利用率中办公商场不低于40%、宾馆不低于25%。
本着因地制宜、本土材料使用最大化和绿色建材最优化的思路,提高3R建材利用率,可再循环材料利用率超过10%。
加强工程施工的科学管理和技术创新,最大限度地减少资源浪费,减少施工对环境的负面影响,实现绿色施工。
设置能源和环境信息综合监管平台,提高运营管理和物业管理智能化的水平,最终实现建筑节能减排目标。
上世纪80年代。
所谓“分布式能源”(distributed energy resources)是指分布在用户端的能源综合利用系统。一次能源以气体燃料为主,可再生能源为辅,利用一切可以利用的资源;二次能源以分布在用户端的热电冷(值)联产为主。
(一) 初级阶段( 1990 -2000 年)
从上个世纪90 年代分布式能源的理念传入我国之后,陆续有若干冷热电联产项目进行了初步探索。1992 年山东淄博市张店热电厂率先实施冷热电联产,主要为宾馆、商厦、办公楼和住宅等用户提供能源供应。1996 年上海市提出了鼓励发展单幢或数幢建筑物的小型冷热电联产项目。
黄浦区中心医院1000 千瓦燃气轮机冷热电联产项目于1998 年投入运行,是上海首例公共建筑实施“分布式供能( 冷热电) 系统”的项目。该系统运行时不并网或上网。但由于该系统的设计负荷高于运行负荷而致亏损,已于2001 年被迫关闭。
在1990 年至2000 年期间,对分布式能源的实施在各领域各行业进行了一些初步尝试。将这一阶段定义为初级阶段,其各项政策及项目是以“热电联产”或“冷热电联产”的形式出现,并无“分布式能源”的说法。
(二) 实质性实施阶段( 2001 -2010 年)
进入21 世纪,一些规模稍大的分布式能源项目开始陆续在北上广等大城市投入使用,尤其以天然气为燃料的分布式能源系统为代表。由于其成本较高,故在经济发达及电价承受能力较高的地区试点先行。
北京中关村国际商城冷热电联产项目《可行性研究报告》于2003 年通过了审查,这是我国第一个由电力企业直接参与的大型建筑分布式能源项目。该系统采用“并网不售电”的方式。
北京燃气集团于2004 年先后完成了北京燃气集团调度指挥中心、次渠天然气接收站办公楼两项三联供试点工程。这些项目积累了一定的经验,为推广和应用分布式能源系统奠定了基础。
上海浦东国际机场能源中心燃气分布式供能系统一期工程于2000 年投入运行,2001 年批准并网。2008 年浦东国际机场二期工程建成投产,目前仍高效运转。
上海闵行中心医院400KW 燃气内燃机系统于2007 年投入使用,并网发电,实现自备发电设备与电网同时向用户供电,但不向电网售电。上海舒雅健康休闲中心的分布式能源站,每千瓦时比从大电网上购电节省0. 04 元。
上海理工大学承担的上海市重点学科建设项目“能源岛关键技术研究与基地建设”2005 年通过了上海市的验收。
广州大学城分布式能源站于2009 年正式投入商业运营,荣获“中国分布式能源十年标志性项目”称号。该项目剩余电量可以上网,政府对上网电价给予一定的补贴,且在税收减免、用地、管网建设等方面享受了一系列优惠政策。
这些工程产生了良好的经济效益和社会效益,增强了市场应用的信心和前景。将这一阶段定义为实质性实施阶段,因这一阶段不仅更多大型项目成功试点,“分布式能源”的概念也被更多人接受,并陆续出现在相关政府文件中。
但该阶段的分布式能源仍存在并网难的困扰,几个成功的项目也是在当地政府的支持下才得以顺利并网。这一阶段虽然称之为实质性实施阶段,但也只是相对于前一阶段而言,其发展仍相对比较缓慢。表2 中所列政策属于该阶段。
(三) 转折阶段( 2011 年—)
随着分布式能源的政策颁布力度不断加大、分布式能源的重要性不断被认识、新的分布式能源项目和能源公司不断投入市场,分布式能源的发展进程也在不断加快。
但由于缺乏统一的标准和规范,个案发展阻力较大、难形成规模效益,难以真正看到分布式能源为电力市场及社会带来的有益变化。已有的政策对分布式能源的界定和支持范围一直以来都没有严格标准。
在酝酿多年之后,国家电网公司于2013年发布了《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》,对所允许并网的分布式能源提出了界定标准,并承诺为分布式能源项目接入电网提供诸多便利。
该《并网意见》突破了以往分布式能源并网过程中面临的诸多困难,真正实现了并网合法化和有序化。这对推广分布式能源具有开创意义。
政策放开后,天津等地出现多例个人用户自发电申请并网的案例。天津市民董强在自家联排别墅楼顶安装了一组3 千瓦的光伏发电设备和一组1. 5 千瓦的风力发电设备,一半电力自用,一半卖给电力公司江西萍乡市居民朱建兵在自家屋顶装了4 千瓦光伏设备,也已成功并网发电。
允许分布式能源并网是其发展历程中的一个重要转折点,对于促进分布式能源发展具有重要历史意义。继这一文件之后,有诸多配套措施如电价补贴方案等进入征求意见阶段。当这一系列文件落实之后,会为分布式能源的发展扫清障碍,期待分布式能源早日步入成熟阶段。
扩展资料
分布式能源在领先国家的增长正在对现有行业产生冲击,公用事业企业尤甚。在美国,根据用电量的大小,大部分电价费率是可变的。分布式能源减少了电网公司向消费者出售的电量。
由于小额售电是分摊电网固定成本的重要基础,由此导致成本格局出现重大转变。未来的费率变化,例如引入固定收费或需量收费等做法可能有助于在短期内缓解成本变化带来的影响。
但无法改变潜在的事实,即公用事业企业在发电和送电领域的主导地位正在被挑战。这一过去一成不变的市场如今竞争越来越激烈。公用事业企业长期以来独占的综合价值链将被改变。
单靠政府的政策扶持和补贴,分布式能源势必无法成为行业挑战者。项目经济性的不断提升才是产业兴起的关键。比如在09-13年光伏组件成本下降了80%,同时随着能源技术和应用设计的进步,系统性能亦不断提高,这能够以间接的方式进一步降低成本。
到2014年,在很多国家,自发自用的居民分布式光伏项目的发电成本已经较当地平均居民电价有明显的优势。
参考资料来源:百度百科-分布式能源