分布式供能技術(shù)簡(jiǎn)介

1、1分布式供能技術(shù)簡(jiǎn)介蘇州大學(xué)熱能與動(dòng)力工程系蘇州大學(xué)熱能與動(dòng)力工程系2 “十一五十一五”規(guī)劃綱要提出十大節(jié)能重點(diǎn)工程規(guī)劃綱要提出十大節(jié)能重點(diǎn)工程 1.1.低效燃煤工業(yè)鍋爐低效燃煤工業(yè)鍋爐( (窯爐窯爐) )改造改造2.2.區(qū)域熱電聯(lián)產(chǎn)區(qū)域熱電聯(lián)產(chǎn)3.3.余熱余壓利用余熱余壓利用4.4.節(jié)約和替代石油節(jié)約和替代石油5.5.電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能6.6.能量系統(tǒng)優(yōu)化能量系統(tǒng)優(yōu)化7.7.建筑節(jié)能建筑節(jié)能8.8.綠色照明綠色照明9.9.政府機(jī)構(gòu)節(jié)能政府機(jī)構(gòu)節(jié)能10.10.節(jié)能監(jiān)測(cè)和技術(shù)服務(wù)體系建設(shè)節(jié)能監(jiān)測(cè)和技術(shù)服務(wù)體系建設(shè) 分布式供能技術(shù)3什么叫分布式供能什么叫分布式供能 將能量按照能級(jí)高低不同，配

2、送到將能量按照能級(jí)高低不同，配送到對(duì)應(yīng)需要的耗能場(chǎng)合，這種供能方式稱對(duì)應(yīng)需要的耗能場(chǎng)合，這種供能方式稱之為分布式供能。之為分布式供能。分布式供能技術(shù)4 傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的“節(jié)能節(jié)能”概概念念跑、冒、滴、漏跑、冒、滴、漏 樹(shù)立科學(xué)用能、科學(xué)節(jié)能的理念樹(shù)立科學(xué)用能、科學(xué)節(jié)能的理念 按質(zhì)供能，按質(zhì)用能，按質(zhì)供能，按質(zhì)用能，能級(jí)匹配，綜合利用能級(jí)匹配，綜合利用分布式供能技術(shù)5 一個(gè)簡(jiǎn)單而生動(dòng)的案例一個(gè)簡(jiǎn)單而生動(dòng)的案例房間溫度房間溫度維持在維持在27電爐絲溫度電爐絲溫度維持在維持在927 按放熱按放熱1kw計(jì)，產(chǎn)生計(jì)，產(chǎn)生 0.75kw做功能力損失。有做功能力損失。有悖于科學(xué)用能的原則。悖于科學(xué)用能的原則。分

3、布式供能技術(shù)1.1.高品位的電能直接轉(zhuǎn)換高品位的電能直接轉(zhuǎn)換成低品位的熱能成低品位的熱能電能（電能（1kW）2.2.大溫差傳熱過(guò)程大溫差傳熱過(guò)程6 消耗電能的制冷（供暖）系統(tǒng)消耗電能的制冷（供暖）系統(tǒng)分布式供能技術(shù)消耗電能的制冷（供暖）系統(tǒng)消耗電能的制冷（供暖）系統(tǒng) 如果系統(tǒng)的如果系統(tǒng)的供暖系數(shù)為供暖系數(shù)為2，若壓縮機(jī)消耗若壓縮機(jī)消耗1kW電能，系統(tǒng)電能，系統(tǒng)向房間供熱向房間供熱2kW熱量。熱量。7分布式供能技術(shù) 消耗熱能的制冷（供暖）系統(tǒng)消耗熱能的制冷（供暖）系統(tǒng) 吸收式制吸收式制冷（供暖）系冷（供暖）系統(tǒng)消耗低品位統(tǒng)消耗低品位的熱能，加上的熱能，加上從室外環(huán)境吸從室外環(huán)境吸收的熱量，一收的

4、熱量，一起提供給室內(nèi)起提供給室內(nèi)供暖。供暖。8 分布式供能的概念分布式供能的概念 分布式供能相對(duì)于傳統(tǒng)的集中式供能方式而言。分布式供能相對(duì)于傳統(tǒng)的集中式供能方式而言。是指將發(fā)電系統(tǒng)以小規(guī)模、分散式的方式布置在用戶是指將發(fā)電系統(tǒng)以小規(guī)模、分散式的方式布置在用戶附近，可獨(dú)立地輸出電、熱或附近，可獨(dú)立地輸出電、熱或( (和和) )冷能的系統(tǒng)。冷能的系統(tǒng)。 19781978年美國(guó)在公共事業(yè)管理政策法中提出此概念年美國(guó)在公共事業(yè)管理政策法中提出此概念并予公布，至今已被國(guó)際社會(huì)認(rèn)同。并予公布，至今已被國(guó)際社會(huì)認(rèn)同。分布式供能方式主要是指用液體或氣體燃料的內(nèi)分布式供能方式主要是指用液體或氣體燃料的內(nèi)燃機(jī)、微

5、型燃?xì)廨啓C(jī)和各種工程用的燃料電池。燃機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)和各種工程用的燃料電池。 分布式供能技術(shù)9分布式供能技術(shù) 分布式供能具有以下優(yōu)勢(shì) 1. 沒(méi)有或有很低輸配電損耗，無(wú)需建設(shè)配電站；沒(méi)有或有很低輸配電損耗，無(wú)需建設(shè)配電站； 2. 可根據(jù)熱或電的需求進(jìn)行熱電比的變化調(diào)節(jié)從而增可根據(jù)熱或電的需求進(jìn)行熱電比的變化調(diào)節(jié)從而增加年設(shè)備的利用小時(shí)；加年設(shè)備的利用小時(shí)； 3. 土建和安裝成本低；土建和安裝成本低； 4. 各電站相互獨(dú)立，不受大規(guī)模停電事故影響；各電站相互獨(dú)立，不受大規(guī)模停電事故影響； 5. 可進(jìn)行遙控和監(jiān)測(cè)區(qū)域電力質(zhì)量和性能可進(jìn)行遙控和監(jiān)測(cè)區(qū)域電力質(zhì)量和性能,適合對(duì)鄉(xiāng)適合對(duì)鄉(xiāng)村、牧區(qū)、山區(qū)、村

6、、牧區(qū)、山區(qū)、,及商業(yè)區(qū)和居民區(qū)提供電力；及商業(yè)區(qū)和居民區(qū)提供電力； 6. 大量減少了環(huán)保壓力。大量減少了環(huán)保壓力。 10冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的概念冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的概念冷熱電聯(lián)供冷熱電聯(lián)供(combined cooling heating (combined cooling heating and power, and power, CCHP) )是一種建立在能的梯級(jí)是一種建立在能的梯級(jí)利用概念基礎(chǔ)上，將制冷、供熱及發(fā)電集成利用概念基礎(chǔ)上，將制冷、供熱及發(fā)電集成的多聯(lián)供總能系統(tǒng)，目的在于提高能源利用的多聯(lián)供總能系統(tǒng)，目的在于提高能源利用效率，減少碳化物及有害氣體的排放。效率，減少碳化物及有害氣體的排

7、放。 分布式供能技術(shù)11 冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 能源利用率高能源利用率高, ,可達(dá)可達(dá)80%80%90%90% 經(jīng)濟(jì)性好，一般投資回收期在經(jīng)濟(jì)性好，一般投資回收期在4 46 6年年 環(huán)境友好，系統(tǒng)環(huán)境友好，系統(tǒng)COCO2 2排放僅為傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的排放僅為傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的30%30%50%50% 緩解電力高峰負(fù)荷緩解電力高峰負(fù)荷 提高供電安全性提高供電安全性分布式供能技術(shù)12燃料高溫?zé)煔夤╇姼滋姿疅崴峤o水供熱（蒸汽或熱水）煙氣1234圖例1 內(nèi)燃機(jī)2 煙氣余熱回收裝置3 發(fā)電機(jī)4 熱交換器注：根據(jù)需要煙氣 回收余熱與缸 套水回收余熱 可以串聯(lián)使用分布式供能技術(shù) 內(nèi)燃機(jī)作

8、為發(fā)動(dòng)機(jī)的分布式供能系統(tǒng)原理圖內(nèi)燃機(jī)作為發(fā)動(dòng)機(jī)的分布式供能系統(tǒng)原理圖 13 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)能量利用率分析冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)能量利用率分析分布式供能技術(shù)熱電總效率發(fā)電效率余熱回收效率煙氣余熱損失7.5%輻射熱損失5%發(fā)電機(jī)損 失1.5%熱能機(jī)械能煙氣余熱缸套冷卻水 余 熱24.5%25.0%36.5%86%49.5%36.5%62%38%100%熱電總效率發(fā)電效率余熱回收效率煙氣余熱損失7.5%輻射熱損失5%發(fā)電機(jī)損 失1.5%熱能機(jī)械能煙氣余熱24.5%25.0%36.5%86%49.5%36.5%62%38%100%14與固體燃料不同，天然氣不但可以直接提供熱能，還可以與固體燃料不同，天然氣不但

9、可以直接提供熱能，還可以直接產(chǎn)生動(dòng)力。如果僅作為提供熱能而使用，因?yàn)槎募局苯赢a(chǎn)生動(dòng)力。如果僅作為提供熱能而使用，因?yàn)槎募緹嶝?fù)荷差可達(dá)熱負(fù)荷差可達(dá)4-54-5倍，這會(huì)導(dǎo)致季節(jié)用氣不平衡，由此會(huì)倍，這會(huì)導(dǎo)致季節(jié)用氣不平衡，由此會(huì)引起天然氣價(jià)格波動(dòng)。引起天然氣價(jià)格波動(dòng)。如果大力推廣如果大力推廣CCHPCCHP系統(tǒng)，夏季雖然熱負(fù)荷大大降低，但將系統(tǒng)，夏季雖然熱負(fù)荷大大降低，但將天然氣轉(zhuǎn)為動(dòng)力利用，可使效率大大提高，天然氣價(jià)格也天然氣轉(zhuǎn)為動(dòng)力利用，可使效率大大提高，天然氣價(jià)格也會(huì)下降。會(huì)下降。 西氣東輸為冷熱電聯(lián)供提供了契機(jī)西氣東輸為冷熱電聯(lián)供提供了契機(jī)分布式供能技術(shù)15來(lái)自用戶來(lái)自用戶的低溫水的低

10、溫水空氣空氣天然氣天然氣潤(rùn)滑油冷潤(rùn)滑油冷卻器卻器缸套水冷缸套水冷卻器卻器發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)用電用電負(fù)荷負(fù)荷余熱鍋爐余熱鍋爐排煙消排煙消音器音器進(jìn)入蓄熱進(jìn)入蓄熱水箱水箱排煙管排煙管內(nèi)燃機(jī)余熱回收分布示意圖內(nèi)燃機(jī)余熱回收分布示意圖分布式供能技術(shù)16內(nèi)燃機(jī)的能源分布形式內(nèi)燃機(jī)的能源分布形式分布式供能技術(shù)17分布式供能技術(shù)燃?xì)廨啓C(jī)作為發(fā)動(dòng)機(jī)的分布式供能系統(tǒng)原理圖燃?xì)廨啓C(jī)作為發(fā)動(dòng)機(jī)的分布式供能系統(tǒng)原理圖 123454 發(fā)電機(jī)3 燃?xì)馔钙? 燃燒室1 壓氣透平圖例5 熱交換器供電燃料給水煙氣供熱蒸汽高溫?zé)煔饪諝庾ⅲ焊鶕?jù)需要 余熱回收 裝置可以 增加補(bǔ)燃 系統(tǒng)18分布式供能技術(shù) 系統(tǒng)集成系統(tǒng)集成蒸汽系

11、統(tǒng)蒸汽系統(tǒng)19分布式供能技術(shù)排氣系統(tǒng)排氣系統(tǒng)20分布式供能技術(shù)一次能源利用率一次能源利用率PER (primary energy rate)冷熱電分產(chǎn)系統(tǒng)冷熱電分產(chǎn)系統(tǒng)21分布式供能技術(shù)一次能源消耗量一次能源消耗量22分布式供能技術(shù)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)一次能源利用率一次能源利用率PER一次能源節(jié)約率一次能源節(jié)約率23分布式供能技術(shù)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)在國(guó)外的發(fā)展冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)在國(guó)外的發(fā)展國(guó)外國(guó)外英、美、日等發(fā)英、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家都起步較達(dá)國(guó)家都起步較早，尤其在美國(guó)早，尤其在美國(guó)目前正在運(yùn)行的目前正在運(yùn)行的聯(lián)供系統(tǒng)多達(dá)聯(lián)供系統(tǒng)多達(dá)30003000多個(gè)多個(gè) 歐盟歐盟15國(guó)聯(lián)供系統(tǒng)在電力市場(chǎng)中占有

12、的百分比國(guó)聯(lián)供系統(tǒng)在電力市場(chǎng)中占有的百分比 24分布式供能技術(shù)美國(guó)馬里蘭大學(xué)小型冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)示意圖美國(guó)馬里蘭大學(xué)小型冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)示意圖 25分布式供能技術(shù)東京居民區(qū)東京居民區(qū)CCHPCCHP系統(tǒng)系統(tǒng) 國(guó)外應(yīng)用實(shí)例：大型系統(tǒng)國(guó)外應(yīng)用實(shí)例：大型系統(tǒng)26德國(guó)德國(guó)MalteserMalteser醫(yī)院的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)醫(yī)院的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)國(guó)外應(yīng)用實(shí)例：大型系統(tǒng)國(guó)外應(yīng)用實(shí)例：大型系統(tǒng)分布式供能技術(shù)27英國(guó)曼徹斯特機(jī)場(chǎng)英國(guó)曼徹斯特機(jī)場(chǎng)CCHPCCHP系統(tǒng)系統(tǒng)國(guó)外應(yīng)用實(shí)例：大型系統(tǒng)國(guó)外應(yīng)用實(shí)例：大型系統(tǒng)分布式供能技術(shù)28日本已經(jīng)商業(yè)化使用的燃料電池聯(lián)供系統(tǒng)日本已經(jīng)商業(yè)化使用的燃料電池聯(lián)供系統(tǒng) 國(guó)外應(yīng)用實(shí)例：

13、小型系統(tǒng)國(guó)外應(yīng)用實(shí)例：小型系統(tǒng)分布式供能技術(shù)29意大利家庭用冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)意大利家庭用冷熱電聯(lián)供系統(tǒng) 國(guó)外應(yīng)用實(shí)例：小型系統(tǒng)國(guó)外應(yīng)用實(shí)例：小型系統(tǒng)分布式供能技術(shù)30中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法第三十九條第三十九條規(guī)定：規(guī)定：“國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展冷、熱、電聯(lián)供，提國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展冷、熱、電聯(lián)供，提高熱能綜合利用率。高熱能綜合利用率?！眹?guó)家發(fā)改委、經(jīng)貿(mào)委、建設(shè)部、環(huán)境保護(hù)總國(guó)家發(fā)改委、經(jīng)貿(mào)委、建設(shè)部、環(huán)境保護(hù)總局局20002000年年12681268號(hào)決議第十四條規(guī)定：號(hào)決議第十四條規(guī)定：“積極積極發(fā)展適用于廠礦企業(yè)、寫(xiě)字樓、賓館、商場(chǎng)、發(fā)展適用于廠礦企業(yè)、寫(xiě)字樓、賓館、商場(chǎng)、醫(yī)院、銀行

14、、學(xué)校等公用建筑的冷熱電聯(lián)供醫(yī)院、銀行、學(xué)校等公用建筑的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)。系統(tǒng)。”11 11月月2424日，國(guó)務(wù)院副總理曾培炎在北京調(diào)研，日，國(guó)務(wù)院副總理曾培炎在北京調(diào)研，強(qiáng)調(diào)大力發(fā)展冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，保障城市用強(qiáng)調(diào)大力發(fā)展冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，保障城市用能安全。能安全。國(guó)家政策的支持國(guó)家政策的支持分布式供能技術(shù)31十一五規(guī)劃十一五規(guī)劃十一五規(guī)劃提出建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友十一五規(guī)劃提出建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)好型社會(huì)十一五期間在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要指標(biāo)共十一五期間在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要指標(biāo)共分四類分四類22個(gè)。其中約束性指標(biāo)個(gè)。其中約束性指標(biāo)8個(gè)，資個(gè)，資源環(huán)境類占了源環(huán)境類占了5個(gè)。個(gè)。分布式供能技

15、術(shù)32十一五規(guī)劃提出指標(biāo)：?jiǎn)挝粐?guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消十一五規(guī)劃提出指標(biāo)：?jiǎn)挝粐?guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗降低耗降低20%分布式供能技術(shù)在能源節(jié)約方面提出在能源節(jié)約方面提出1.1.結(jié)構(gòu)節(jié)能結(jié)構(gòu)節(jié)能2.2.技術(shù)節(jié)能技術(shù)節(jié)能3.3.管理節(jié)能管理節(jié)能 分布式供能33 約束性指標(biāo)約束性指標(biāo) 約束性指標(biāo)是在預(yù)期性基礎(chǔ)上進(jìn)一約束性指標(biāo)是在預(yù)期性基礎(chǔ)上進(jìn)一步明確并強(qiáng)化了政府責(zé)任的指標(biāo)，是中步明確并強(qiáng)化了政府責(zé)任的指標(biāo)，是中央政府在公共服務(wù)和涉及公眾利益領(lǐng)域央政府在公共服務(wù)和涉及公眾利益領(lǐng)域?qū)Φ胤秸椭醒胝嘘P(guān)部門(mén)提出的對(duì)地方政府和中央政府有關(guān)部門(mén)提出的工作要求。政府要通過(guò)合理配置公共資工作要求。政府要通過(guò)合理配置公共

16、資源和有效運(yùn)行行政力量，確保實(shí)現(xiàn)。源和有效運(yùn)行行政力量，確保實(shí)現(xiàn)。分布式供能技術(shù)34經(jīng)濟(jì)條件：包括上海、江蘇和浙江，是中國(guó)經(jīng)濟(jì)最具經(jīng)濟(jì)條件：包括上海、江蘇和浙江，是中國(guó)經(jīng)濟(jì)最具活力的地區(qū)。長(zhǎng)三角地區(qū)正走向活力的地區(qū)。長(zhǎng)三角地區(qū)正走向“生態(tài)經(jīng)濟(jì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)”，用，用“綠色長(zhǎng)三角綠色長(zhǎng)三角”指導(dǎo)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。指導(dǎo)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 氣源：西氣東輸?shù)闹饕袌?chǎng)，氣源充足，應(yīng)用潛力很氣源：西氣東輸?shù)闹饕袌?chǎng)，氣源充足，應(yīng)用潛力很大。大。市場(chǎng)潛力：長(zhǎng)江沿線的上海、蘇州、無(wú)錫、常州、南市場(chǎng)潛力：長(zhǎng)江沿線的上海、蘇州、無(wú)錫、常州、南通、揚(yáng)州、鎮(zhèn)江、南京、杭州和寧波等城市擁有大量通、揚(yáng)州、鎮(zhèn)江、南京、杭州和寧波等城市擁有大量小

17、型工業(yè)項(xiàng)目，以及眾多的賓館、寫(xiě)字樓、大學(xué)城、小型工業(yè)項(xiàng)目，以及眾多的賓館、寫(xiě)字樓、大學(xué)城、住宅群，有很大的潛在市場(chǎng)。住宅群，有很大的潛在市場(chǎng)。 長(zhǎng)三角地帶長(zhǎng)三角地帶分布式供能技術(shù)35無(wú)錫天靈賓館無(wú)錫天靈賓館無(wú)錫首個(gè)天然氣冷無(wú)錫首個(gè)天然氣冷熱電聯(lián)供項(xiàng)目熱電聯(lián)供項(xiàng)目n無(wú)錫天靈賓館無(wú)錫天靈賓館n投資投資250250萬(wàn)萬(wàn)n發(fā)電裝機(jī)發(fā)電裝機(jī)135135千瓦千瓦n西氣東輸?shù)奶烊粴庾鳛槿嘉鳉鈻|輸?shù)奶烊粴庾鳛槿剂狭蟦能源利用率在能源利用率在8080以上以上分布式供能技術(shù)36區(qū)位優(yōu)勢(shì)：受上海輻射最近，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度快區(qū)位優(yōu)勢(shì)：受上海輻射最近，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度快經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式：循環(huán)經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式：循環(huán)經(jīng)濟(jì) 20052005年年1111月月1010日新華社電，蘇州高新區(qū)日前被國(guó)家發(fā)改委、日新華社電，蘇州高新區(qū)日前被國(guó)家發(fā)改委、環(huán)?？偩?/p>