冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解

1、燃氣冷熱電三聯(lián)供技術(shù)及應用北京市煤氣熱力工程設計院有限企業(yè)冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第1頁匯報內(nèi)容一、北京市天然氣用氣量發(fā)展概述二、分布式能源與冷熱電三聯(lián)供三、三聯(lián)供慣用設備及系統(tǒng)形式四、三聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)勢及適用項目特點五、三聯(lián)供工程介紹六、三聯(lián)供工程實施常規(guī)流程冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第2頁一、北京市天然氣用氣量發(fā)展概述 1、1997年-北京市天然氣用氣量 1997年十年期間，北京市天然氣用量年均增加約4億立方米，年均增加率到達37以上。冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第3頁一、北京市天然氣用氣量發(fā)展概述 2、北京市規(guī)劃天然氣用氣量 規(guī)劃至，北京市年用氣量將到達180億立方米。至2025年，北京市年天然氣

2、用氣量將到達200億立方米。充分氣源為發(fā)展三聯(lián)供系統(tǒng)提供了良好氣源保障。冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第4頁一、北京市天然氣用氣量發(fā)展概述 3、北京市用氣量北京市天然氣用氣量示意圖 北京市整年天然氣用量到達54億立方米。冬、夏季高峰日用氣量之比靠近10：1，用氣結(jié)構(gòu)不盡合理。萬立方米月份冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第5頁一、北京市天然氣用氣量發(fā)展概述 巨大冬夏季供氣峰谷差造成管線資源極大浪費，也對天然氣管網(wǎng)安全運行組成極大威脅。冬季用氣高峰日用氣量曲線夏季用氣高峰日用氣量曲線調(diào)整天然氣用氣結(jié)構(gòu)已成為保障天然氣管網(wǎng)安全穩(wěn)定供氣關(guān)鍵。冬、夏季高峰日天然氣用氣量示意圖冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第6頁匯報內(nèi)容一、

3、北京市天然氣用氣量發(fā)展概述二、分布式能源與冷熱電三聯(lián)供三、三聯(lián)供慣用設備及系統(tǒng)形式四、三聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)勢及適用項目特點五、三聯(lián)供工程介紹六、三聯(lián)供工程實施常規(guī)流程冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第7頁二、分布式能源與冷熱電三聯(lián)供1、冷熱電三聯(lián)供技術(shù) 樓宇式天然氣冷熱電三聯(lián)供技術(shù)是一項先進供能技術(shù)，它首先利用天然氣燃燒做功產(chǎn)生高端電能，再將發(fā)電設備排放低品位熱能充分用于供熱和制冷，實現(xiàn)了能量梯級利用，因而是一個高效城市能源利用系統(tǒng)，是城市中公共建筑冷熱電供給一個新路徑。 30%發(fā)電52%余熱利用18%廢熱排放100%天然氣能源效率：燃氣冷熱電燃氣鍋爐燃氣鍋爐效率：90%為低品位能源（熱能）燃氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)

4、效率：30%40%高端能源（電能) + 50%低品位能源（熱能）能量做功效力：電能=45倍熱能冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第8頁3、三聯(lián)供系統(tǒng)基本原理-能源梯級利用二、分布式能源與冷熱電三聯(lián)供高溫段1000以上電能驅(qū)動熱泵驅(qū)動吸收式制冷機排放除濕供熱生活熱水中溫段100500低溫段100以下排放冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第9頁 2、分布式能源與冷熱電三聯(lián)供技術(shù)二、分布式能源與冷熱電三聯(lián)供燃氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)屬于分布式能源。分布式能源是相對于傳統(tǒng)集中式供電方式而言，是指將發(fā)電系統(tǒng)以小規(guī)模、小容量(數(shù)千瓦至15MW)、模塊化、分散式方式布置在用戶附近，可獨立地輸出電、熱和冷能系統(tǒng)。冷熱電三聯(lián)供基礎知識講

5、解第10頁國內(nèi)三聯(lián)供發(fā)展歷程1997年，上海建成2-3個示范項目；1999年，北京市開始著手進行燃氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)調(diào)研和工程試點工作；，北京市科學技術(shù)委員會課題立項樓宇型天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)應用研究與示范；年，上海市發(fā)改委等五委、局頒布關(guān)于本市勉勵發(fā)展燃氣空調(diào)和分布式供能系統(tǒng)意見；20，上海市建設和交通委員會頒布分布式供能系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)程（試行版）；20，建設部行業(yè)標準開啟燃氣冷熱電聯(lián)供工程技術(shù)規(guī)程；20，國家發(fā)改委出臺天然氣利用政策勉勵燃氣冷熱電聯(lián)供給用；20，上海市建設和交通委員會修訂分布式供能系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)程及相關(guān)勉勵政策20，國家能源局新能源規(guī)劃勉勵燃氣冷熱電聯(lián)供給用冷熱電三聯(lián)供基礎

6、知識講解第11頁冷熱電三聯(lián)供技術(shù)研究北京市科學技術(shù)委員會課題： 樓宇型天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)應用研究與示范 調(diào)研國內(nèi)外燃氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)實狀況及配套政策；針對北京市能源結(jié)構(gòu)特點分析研究燃氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)在北京推廣應用可行性；分析不一樣形式燃氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)特點、應用范圍及冷、熱、電負荷優(yōu)化配置； 經(jīng)過示范工程總結(jié)冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)運行管理經(jīng)驗； 提出推廣應用樓宇型冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)政策提議。 課題主要研究內(nèi)容與思緒冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第12頁燃氣冷熱電聯(lián)供工程技術(shù)規(guī)程建設部行業(yè)標準 燃氣冷熱電聯(lián)供工程技術(shù)規(guī)程完成標準初稿；年標準編制組全體會議討論修改；20向全國相關(guān)單位及教授征求意見

7、；20完成送審稿；20下六個月審查會；報批；標準編制進度計劃冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第13頁燃氣冷熱電聯(lián)供工程技術(shù)規(guī)程適用條件：發(fā)電機總?cè)萘啃∮诨虻扔?5MW；適用階段：工程設計、施工、驗收和運行管理； 供電系統(tǒng)運行方式：推薦與市電并網(wǎng)運行； 設計標準：電能自發(fā)自用、熱（冷）電平衡；標準關(guān)鍵點能效指標節(jié)能指標：年平均能源綜合利用率應大于70%聯(lián)供系統(tǒng)配置指標：余熱利用率應大于60% 年平均余熱利用率=年平均能源綜合利用效率=冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第14頁獨立站房或露天布置：燃氣管道最高入室壓力2.5MPa；建筑物地下一層、首層或屋頂布置： 燃氣管道最高入室壓力1.6MPa；發(fā)電機布置在建筑物

8、地下一層或首層：單臺容量3MW；發(fā)電機布置在建筑物屋頂：單臺容量2MW；防爆泄壓口：主機間、燃氣增壓機間、計量間；事故通風口：主機間、燃氣增壓機間、計量間；燃氣冷熱電聯(lián)供工程技術(shù)規(guī)程站址條件冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第15頁應設置自動同期裝置；電壓偏差小于5%；頻率偏差小于0.2Hz；并網(wǎng)線路應在用戶側(cè)適當位置設置顯著斷開點；必須采取“逆功率保護辦法”，確保聯(lián)供系統(tǒng)只受電，不向公共電網(wǎng)輸送電能。燃氣冷熱電聯(lián)供工程技術(shù)規(guī)程發(fā)電機并網(wǎng)辦法冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第16頁匯報內(nèi)容一、北京市天然氣用氣量發(fā)展概述二、分布式能源與冷熱電三聯(lián)供三、三聯(lián)供慣用設備及系統(tǒng)形式四、三聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)勢及適用項目特點五、三

9、聯(lián)供工程介紹六、三聯(lián)供工程實施常規(guī)流程冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第17頁燃燒室壓氣機渦輪發(fā)電機空氣余熱回收裝置余熱煙氣排氣電力負荷熱水負荷采暖負荷制冷負荷天然氣 補燃天然氣燃氣輪機三、三聯(lián)供慣用設備及系統(tǒng)形式冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)經(jīng)典示意圖冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第18頁發(fā)電機余熱回收裝置排氣電力負荷 補燃天然氣缸套水內(nèi)燃機冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)經(jīng)典示意圖三、三聯(lián)供慣用設備及系統(tǒng)形式燃氣內(nèi)燃機空氣天然氣余熱煙氣熱水負荷采暖負荷制冷負荷冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第19頁三聯(lián)供系統(tǒng)慣用設備發(fā)電設備燃氣輪機燃氣內(nèi)燃機燃氣微燃機三、三聯(lián)供慣用設備及系統(tǒng)形式冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第20頁余熱利用設備余熱鍋爐三、三聯(lián)供

10、慣用設備及系統(tǒng)形式余熱直燃機三聯(lián)供系統(tǒng)慣用設備冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第21頁三、三聯(lián)供慣用設備及系統(tǒng)形式小型燃氣輪機內(nèi)燃機微燃機容量范圍（kW）5002500021000028300發(fā)電效率（%）203825451232余熱回收形態(tài)400650煙氣400600煙氣；80110缸套水；4065潤滑油冷卻水250650煙氣所需燃氣壓力（MPa）1.02.20.20.40.8NOx排放水平（ppm）（含氧量15%）65300（無控制時）825（低氮燃燒）250500（無控制時）825各類發(fā)電裝置特點冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第22頁三、三聯(lián)供慣用設備及系統(tǒng)形式系統(tǒng)運行模式一年之中在有冷熱負荷冬夏季運

11、行有常年熱負荷（如生活熱水負荷）用戶整年運行一日之中在電力價格較高時段運行當發(fā)電機與市電并網(wǎng)運行時，發(fā)電機組連續(xù)、滿負荷運行，經(jīng)濟性好當發(fā)電機獨立運行時，發(fā)電機滿足尖峰負荷需求，負荷率低、效率低三聯(lián)供系統(tǒng)電力并網(wǎng)技術(shù)成熟，經(jīng)過成套設備自動實現(xiàn)經(jīng)濟性原則：以熱定電+燃機滿發(fā)冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第23頁三、三聯(lián)供慣用設備及系統(tǒng)形式機房設置靠近供電區(qū)域主配電室泄爆、防火、通風、建筑間距等同燃氣鍋爐房燃氣輪機機殼內(nèi)自帶CO2滅火裝置備用發(fā)電機停電時開啟，設置不間斷交流電源滿足輔機設備用電冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第24頁匯報內(nèi)容一、北京市天然氣用氣量發(fā)展概述二、分布式能源與冷熱電三聯(lián)供三、三聯(lián)供慣用

12、設備及系統(tǒng)形式四、三聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)勢及適用項目特點五、三聯(lián)供工程介紹六、三聯(lián)供工程實施常規(guī)流程冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第25頁四、三聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)勢及適用項目特點清潔環(huán)境保護，降低排放 CO2、SO2能源梯級利用，綜合能源利用率高與大型電網(wǎng)相互支撐，供能安全性高 對燃氣和電力有雙重削峰填谷作用 節(jié)約城市用地，節(jié)約建設投資 投資回報率高 1、三聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)勢冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第26頁電價相對較高公共用戶有冷、熱負荷需求或有常年熱水負荷需求公共建筑對電源供給要求較高用戶電力接入困難用戶需要備用發(fā)電機用戶四、三聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)勢及適用項目特點2、三聯(lián)供系統(tǒng)適用項目特點在當前政策、價格條件下，賓館、綜合商業(yè)及辦

13、公、機場、交通樞紐、娛樂中心、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等用戶適于采取三聯(lián)供系統(tǒng)。冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第27頁能源利用率 80%增加占地 -10%30%增量投資回收年限 5發(fā)電成本 0.40.5元/kWh并網(wǎng)與獨立運行 均可四、三聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)勢及適用項目特點3、三聯(lián)供系統(tǒng)經(jīng)驗性指標冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第28頁四、三聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)勢及適用項目特點天然氣生產(chǎn)能源產(chǎn)品價值對比天然氣生產(chǎn)能源產(chǎn)品價值（元/m3）3.205.80熱量32MJ/m3供熱29MJ/m3供熱16MJ/m3供電2.7kwh/m3供冷20MJ/m3供電2.7kwh/m3商業(yè)高峰電1.18元/度商業(yè)平均電0.82元/度冷40元/m2、熱30元/m2

14、冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第29頁四、三聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)勢及適用項目特點年單位平均耗氣量（Nm3/m2）發(fā)電機組耗氣量總耗氣量冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第30頁匯報內(nèi)容一、北京市天然氣用氣量發(fā)展概述二、分布式能源與冷熱電三聯(lián)供三、三聯(lián)供慣用設備及系統(tǒng)形式四、三聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)勢及適用項目特點五、三聯(lián)供工程介紹六、三聯(lián)供工程實施常規(guī)流程冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第31頁五、三聯(lián)供工程介紹序號項目名稱發(fā)電機組形式發(fā)電機組裝機項目階段1燃氣集團指揮調(diào)度中心內(nèi)燃機725kW+480kW9月運行2次渠城市接收站微燃機80kW9月運行3中關(guān)村軟件園燃氣輪機1200kW在建4中關(guān)村國際商城燃氣輪機24300kW在建5文津國際

15、大廈內(nèi)燃機21160kW6月運行6北京會議中心9#樓內(nèi)燃機2525kW5月運行7京豐賓館內(nèi)燃機900kW12月運行8蟹島綠色生態(tài)園內(nèi)燃機2600kW+21200kW在建9清華大學超低能示范樓內(nèi)燃機170kW9月運行10北京南站燃氣輪機21600kW建成未運行北京市已實施三聯(lián)供工程列表冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第32頁建筑面積3m2燃氣內(nèi)燃機發(fā)電機組2臺煙氣熱水型冷溫水機組2臺1、北京市三聯(lián)供系統(tǒng)工程介紹燃氣集團調(diào)度指揮中心五、三聯(lián)供工程介紹冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第33頁微燃機+余熱直燃機微燃機：80 kW余熱直燃機：15 萬kcal/h燃氣集團次渠門站五、三聯(lián)供工程介紹冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解

16、第34頁中關(guān)村軟件園建筑面積7.3萬平方米。三聯(lián)供系統(tǒng)主要設備燃氣輪機余熱直燃機標準直燃機1200kW3489kW3489kW中關(guān)村軟件園五、三聯(lián)供工程介紹冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第35頁中關(guān)村國際商城建筑面積 35萬平方米，以商業(yè)建筑為主。三聯(lián)供系統(tǒng)主要設備燃氣輪機余熱直燃機標準直燃機24345kW29300kW9300kW中關(guān)村國際商城五、三聯(lián)供工程介紹冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第36頁建筑面積 12 萬平方米，五星級酒店、公寓。三聯(lián)供系統(tǒng)主要設備內(nèi)燃機余熱直燃機電制冷機燃氣鍋爐2*1160kW2*1745kW2*700RT1.4MW+4.2MW清華科技園A-02（文津國際大廈）五、三聯(lián)供工

17、程介紹冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第37頁建筑面積 7.6 萬平方米集酒店、會議、餐飲為一體四星級酒店奧運會時將作為奧運媒體酒店接待媒體記者作為北京會議中心配套設施，還需滿足北京市各種大型會議期間與會代表入住要求三聯(lián)供系統(tǒng)主要設備內(nèi)燃機余熱直燃機標準直燃機燃氣鍋爐2*525kW3489kW3489kW 1.86MW京會花園酒店（北京會議中心9#樓）五、三聯(lián)供工程介紹冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第38頁燃氣內(nèi)燃機4臺，總發(fā)電能力3000kW余熱煙氣熱水型冷溫水機組水源熱泵蓄熱及蓄冰裝置 19.6萬平方米建筑供電 8.6萬平方米建筑空調(diào)、生活熱水 五、三聯(lián)供工程介紹蟹島三聯(lián)供能源中心供能規(guī)模主要設備三聯(lián)供

18、+熱泵+太陽能+冰蓄冷冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第39頁五、三聯(lián)供工程介紹大型發(fā)電機熱泵機組太陽能蟹島三聯(lián)供系統(tǒng)原理圖小型發(fā)電機供電備用鍋爐生活熱水供電供電供電余熱余熱機組余熱電源采暖蓄熱水槽湖水備用冷卻制冷冷卻制冷冷卻供熱熱源供熱制冷供冷蓄冰槽冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第40頁五、三聯(lián)供工程介紹蟹島三聯(lián)供系統(tǒng)能源利用發(fā)電發(fā)電余熱水源熱泵湖水主要供能源中心熱泵、水泵用電吸收制冷、供熱與太陽能熱水系統(tǒng)聯(lián)合供給生活熱水夏季日間供冷、夜間蓄冰冬季日間供熱、夜間蓄熱發(fā)電機備用冷卻夏季制冷循環(huán)冷卻冬季熱泵循環(huán)低溫熱源冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第41頁五、國外已實施三聯(lián)供工程介紹在熱電冷三聯(lián)供給用方面領先于歐美

19、日本僅年一年，燃氣冷熱電三聯(lián)產(chǎn)項目裝機容量就到達478MW冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第42頁五、國外已實施三聯(lián)供工程介紹日本東京地域CCHP系統(tǒng)包含東京瓦斯大樓、東芝大樓、靠海大樓4臺燃氣輪機，裝機容量4400KW區(qū)域性熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)產(chǎn)生0.78Mpa蒸汽和7冷水冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第43頁燃氣輪機1500kW；余熱蒸汽鍋爐4.6t/h；蒸汽輪機90kW驅(qū)動燃氣壓縮機；太陽能發(fā)電80kW可作燃氣輪機開啟電源；吸收式制冷機利用蒸汽輪機排熱；壓縮式制冷機補充制冷；經(jīng)典實例東京世貿(mào)中心大廈五、國外已實施三聯(lián)供工程介紹冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第44頁 20新建商用建筑使用CCHP 5現(xiàn)有商用建筑使用CCHP 25美國能源部熱電聯(lián)產(chǎn) (CHP ) 項目用戶使用CCHP50新建商用建筑使用CCHP15現(xiàn)有商用建筑使用CCHP五、國外已實施三聯(lián)供工程介紹美國能源部CCHP發(fā)展計劃冷熱電三聯(lián)供基礎知識講解第45頁五、國外已實施三聯(lián)供工程介紹在歐盟，分布式能源系統(tǒng)目標是 到使可再生能源能夠提供22%電能分布式能源在英國英國在過去中，已超出1000個分布式能源系統(tǒng)被安裝，英國女王白金漢宮、首