分布式能源技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用分析課件

天然氣分布式能源技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

及應(yīng)用分析分布式能源與動(dòng)力裝置事業(yè)部

12/28/2022上海航天能源股份有限公司簡介上海航天能源股份有限公司（SAE）的主要股東：

中國航天科技集團(tuán)公司（67%）上海燃?xì)饧瘓F(tuán)有限公司（10%）等上海航天能源股份有限公司主要業(yè)務(wù)部門：信息化集成系統(tǒng)事業(yè)部工程項(xiàng)目營銷部分布式能源與動(dòng)力裝置事業(yè)部美國Capstone微燃機(jī)中國區(qū)代理德國MWM燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)合作伙伴中國城市燃?xì)鈪f(xié)會(huì)分布式能源專委會(huì)常務(wù)副主任單位上海市天然氣供應(yīng)保障與高效利用工程技術(shù)中心上海航天能源股份有限公司簡介上海航天能源股份有限公司投資的主要子公司：

上海飛奧燃?xì)庠O(shè)備有限公司（SAE60%、ItalyFiorentini40%）上海皆科管道系統(tǒng)有限公司（SAE51%、ItalyGECO49%）常熟上海飛奧壓力容器制造有限公司上海舜華新能源系統(tǒng)有限公司重要生產(chǎn)基地：江蘇盛偉壓力容器制造有限公司遼寧匯中能源科技有限公司分布式能源技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用分析分布式能源技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分布式能源技術(shù)政策及規(guī)劃分布式能源技術(shù)組成分布式能源技術(shù)裝備及選用分布式能源技術(shù)應(yīng)用評估分析分布式能源技術(shù)的應(yīng)用案例介紹（賓館酒店、醫(yī)院、辦公樓、工業(yè)等）天然氣分布式能源發(fā)展現(xiàn)狀

分布式能源在我國提出已有30多年，項(xiàng)目研究和示范也已有10多年。比較典型的早期項(xiàng)目就是上海浦東國際機(jī)場項(xiàng)目。國務(wù)院研究室在2011年初分布在北京、上海、重慶和廣東召開座談會(huì)，并于4月向國家最高領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)提交“關(guān)于加快天然氣冷熱電聯(lián)供能源發(fā)展的建議”。2011年10月四部委發(fā)布《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》；2012年3月溫總理在《政府工作報(bào)告》中提出：“加強(qiáng)用能管理，發(fā)展智能電網(wǎng)和分布式能源，……等有效的管理方式。優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，推動(dòng)傳統(tǒng)能源清潔高效利用，……”。上海浦東機(jī)場4000kW燃?xì)廨啓C(jī)和余熱蒸汽鍋爐組成的CHP系統(tǒng)分布式能源系統(tǒng)組成2011年10月，國家發(fā)展改革委、財(cái)政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部和國家能源局聯(lián)合發(fā)文《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》（發(fā)改能源[2011]2196號）：天然氣分布式能源是指利用天然氣為燃料，通過冷熱電三聯(lián)供等方式實(shí)現(xiàn)能源的梯級利用，綜合能源利用效率在70%以上，并在負(fù)荷中心就近實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)的現(xiàn)代能源供應(yīng)方式，是天然氣高效利用的重要方式。與傳統(tǒng)集中式供能方式相比，天然氣分布式能源具有能效高、清潔環(huán)保、安全性好、削峰填谷、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)。分布式能源技術(shù)政策、規(guī)劃及規(guī)范（一）國家發(fā)改委《“十二五”新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要》明確提出“促進(jìn)分布式能源系統(tǒng)的推廣應(yīng)用”。同時(shí)，國家能源局委托中國城市燃?xì)鈪f(xié)會(huì)組織開展

“十二五”天然氣分布式能源發(fā)展形式、國內(nèi)外市場和技術(shù)示范、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、與智能電網(wǎng)關(guān)系等問題的專題研究。（二）國家出臺了《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》。2011年10月，國家發(fā)展改革委、財(cái)政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、國家能源局聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》提出：“十二五”初期啟動(dòng)一批天然氣分布式能源示范項(xiàng)目，“十二五”期間建設(shè)1000個(gè)左右天然氣分布式能源項(xiàng)目，并擬建設(shè)10個(gè)左右各類典型特征的分布式能源示范區(qū)域。分布式能源技術(shù)政策、規(guī)劃及規(guī)范（五）《國務(wù)院關(guān)于大力實(shí)施促進(jìn)中部地區(qū)崛起戰(zhàn)略的若干意見》2012.8.31因地制宜推廣分布式新能源發(fā)電；扎實(shí)推進(jìn)江西南昌國家低碳城市試點(diǎn)，適當(dāng)擴(kuò)大中部地區(qū)低碳省份和低碳城市試點(diǎn)范圍；加大工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域節(jié)能工作力度，推進(jìn)重點(diǎn)節(jié)能工程建設(shè)。加大懲罰性電價(jià)、差別電價(jià)實(shí)施力度和范圍。加快推行合同能源管理，大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)。分布式能源系統(tǒng)組成《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》提出：重點(diǎn)在能源負(fù)荷中心建設(shè)區(qū)域分布式能源系統(tǒng)和樓宇分布式能源系統(tǒng)，包括城市工業(yè)園區(qū)、旅游集中服務(wù)區(qū)、生態(tài)園區(qū)、大型商業(yè)設(shè)施等。主設(shè)備是否具有連續(xù)運(yùn)行能力，可靠性如何？發(fā)電效率、余熱的品質(zhì)考慮實(shí)施現(xiàn)場的安裝條件、環(huán)境條件（振動(dòng)、噪聲、排放）機(jī)組的維護(hù)保養(yǎng)、全壽命周期費(fèi)用自動(dòng)控制要求設(shè)備選用關(guān)注點(diǎn)燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)微燃機(jī)動(dòng)力設(shè)備余熱利用設(shè)備余熱回收器余熱吸收式冷溫水機(jī)組供能設(shè)備及其選用項(xiàng)目燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)小型燃?xì)廨啓C(jī)微型燃?xì)廨啓C(jī)單機(jī)功率3～22000kW500～20000kW30～200kW發(fā)電效率30～46.8%25～41%24~33%NOx排放小于100ppm小于25ppm小于9ppm熱電比熱電比較小熱電比大熱電比大余熱品質(zhì)余熱品質(zhì)佳，500度煙氣余熱品質(zhì)佳，500度煙氣余熱佳，煙氣300度體積重量較重、體積較大重、體積大體積小、重量輕噪聲噪聲大，通常大于100dB噪聲大，通常大于100dB噪聲小于75dB（1m）其他余熱回收復(fù)雜天然氣進(jìn)氣壓力一般不小于1.6MPa，需要增壓設(shè)備可多臺組合，靈活可靠，可直接接溴化鋰直燃空調(diào)系統(tǒng)外圍設(shè)備多、基礎(chǔ)投資大，一般需要獨(dú)立的廠房需要獨(dú)立的廠房數(shù)字化控制，可遠(yuǎn)程管理；無外圍系統(tǒng)、無需專用廠房動(dòng)力設(shè)備比較供能設(shè)備及其選用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)一覽國外日本洋馬5～350西班牙高斯科爾304～1204美國康明斯995～2000奧地利顏巴赫294～4029德國MWM400～4300三菱重工315～5750德國曼8538～17076德國TES100～2000芬蘭瓦錫蘭4343～18759美國瓦克夏220～3234美國卡特彼勒125～3860德國MTU116～2145國內(nèi)廣柴（中速）750～1000濟(jì)柴5～580河柴160～1100勝動(dòng)24～600小型燃?xì)廨啓C(jī)日本川崎610～17370德國西門子5400～19100美國索拉1210～15000小型燃?xì)廨啓C(jī)一覽航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)30kW、65kW、200kW600kW、800kW、1000kW適用多種燃料超低排放量(<9ppmNOx)室內(nèi)、室外或樓頂均可簡易安裝維護(hù)管理簡單、便捷可并網(wǎng)或孤網(wǎng)運(yùn)行可靠性高Capstone微型燃?xì)廨啓C(jī)Capstone微型燃?xì)廨啓C(jī)

往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)

壓縮機(jī)葉輪永磁鐵透平葉輪成百上千個(gè)運(yùn)動(dòng)部件渦輪機(jī)僅此一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件比較基本免維護(hù)

Capstone燃?xì)廨啓C(jī)

往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)保養(yǎng)周期表

（以Caterpillar為例）沒有按此所述進(jìn)行正確的保養(yǎng)將會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)性能下降和/或加速發(fā)動(dòng)機(jī)部件的磨損。40,000小時(shí)大修，無小修，無需保養(yǎng)

20年設(shè)計(jì)壽命平均每年計(jì)劃維護(hù)時(shí)間不超過4小時(shí)，大修計(jì)算在內(nèi)大部分部件可以在運(yùn)行中更換8000小時(shí)更換燃料過濾器更換空氣過濾器更換點(diǎn)火器20,000小時(shí)更換噴嘴更換熱電偶更換電池板40,000小時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)維修需要時(shí)保養(yǎng)軸承（滾珠軸承）–潤滑冷卻系統(tǒng)冷卻液液樣（2級）–取樣發(fā)動(dòng)機(jī)空氣濾清器濾芯–更換燃料計(jì)量閥–檢查發(fā)電機(jī)–干燥處理發(fā)電機(jī)組–測試絕緣材料–測試大修考慮事項(xiàng)旋轉(zhuǎn)整流器–測試空間加熱器–檢查節(jié)氣控制閥（油門）–檢查氣門桿凸出量–測量/記錄變阻器–測試?yán)@組–測試每日保養(yǎng)空氣啟動(dòng)馬達(dá)潤滑器油位–檢查空氣罐中的水氣和沉積物–排放軸承溫度–測量/記錄冷卻系統(tǒng)冷卻液液位–檢查發(fā)動(dòng)機(jī)空氣濾清器保養(yǎng)指示器–檢查發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油油位–檢查燃料系統(tǒng)燃料濾清器壓差–檢查除煙濾清器壓差–檢查發(fā)電機(jī)–檢測發(fā)電機(jī)負(fù)載–檢查功率因數(shù)–檢查定子繞組溫度–測量/記錄電壓和頻率–檢查圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)檢查每周備用發(fā)電機(jī)組保養(yǎng)建議最初的250個(gè)工作小時(shí)曲軸箱竄氣–測量/記錄氣缸壓力–測量/記錄氣門桿凸出量–測量/記錄

每250個(gè)工作小時(shí)蓄電池電解液液位–檢查發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油油樣–取樣除煙濾清器–排放最初的1000個(gè)工作小時(shí)冷卻系統(tǒng)冷卻液液樣（1級）–取樣冷卻系統(tǒng)補(bǔ)充用冷卻液添加劑（SCA）–測試/添加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/正時(shí)傳感器–清潔/檢驗(yàn)每1000個(gè)工作小時(shí)后冷器冷凝器–排空交流發(fā)電機(jī)–檢查皮帶–檢查/調(diào)整/更換曲軸箱壓力–測量曲軸減振器–檢查發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱呼吸器–清洗發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油–更換發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油濾清器–更換發(fā)動(dòng)機(jī)氣門間隙和橋臂–調(diào)整燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器冷凝水–排放軟管和卡箍–檢查/更換點(diǎn)火系統(tǒng)正時(shí)–檢查/調(diào)整空氣進(jìn)氣系統(tǒng)–檢驗(yàn)水箱–清潔水泵–檢查每2000個(gè)工作小時(shí)冷卻系統(tǒng)冷卻液液樣（1級）–取樣冷卻系統(tǒng)補(bǔ)充用冷卻液添加劑（SCA）–測試/添加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/正時(shí)傳感器–清潔/檢驗(yàn)發(fā)電機(jī)組振動(dòng)–檢驗(yàn)定子引線–檢查每3000個(gè)工作小時(shí)點(diǎn)火系統(tǒng)火花塞–更換每4000個(gè)工作小時(shí)空氣啟動(dòng)馬達(dá)潤滑器油杯–清洗壓縮機(jī)旁路–檢查曲軸箱竄氣–測量/記錄氣缸壓力–測量/記錄發(fā)動(dòng)機(jī)的固定–檢查發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置–檢查啟動(dòng)馬達(dá)–檢查每8000個(gè)工作小時(shí)冷卻系統(tǒng)冷卻液液樣（2級）–取樣除煙濾清器濾芯–更換旋轉(zhuǎn)整流器–檢查渦輪增壓器–檢查水溫調(diào)節(jié)器–更換在10000至20000個(gè)工作小時(shí)之間大修（發(fā)動(dòng)機(jī)上部）每24000個(gè)工作小時(shí)或每3年冷卻系統(tǒng)冷卻液（DEAC）–更換在30000至60000個(gè)工作小時(shí)之間大修（在機(jī)架上）在50000至100000個(gè)工作小時(shí)之間軸承檢查。大修（主要件）比較建設(shè)分布式能源系統(tǒng)會(huì)增加成本嗎？初投資相對較大節(jié)省了部分電力增容的固定投資節(jié)省了占地面積節(jié)省了運(yùn)行人員和維護(hù)費(fèi)用節(jié)省了備用燃油儲(chǔ)罐許可和投資節(jié)省了鍋爐和空調(diào)機(jī)投資（部分項(xiàng)目中）運(yùn)行支出僅為燃料費(fèi)用電、熱、冷綜合收益整個(gè)運(yùn)行壽命的節(jié)支收益項(xiàng)目評估分析分布式能源項(xiàng)目收益分析

收益=發(fā)電收益＋供熱（冷）收益

－天然氣消耗費(fèi)用－運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用

氣價(jià)、電價(jià)決定了分布式供能項(xiàng)目的基本經(jīng)濟(jì)效益走向；

由于各地的氣價(jià)差別較大，因此一個(gè)完全一樣的項(xiàng)目就可以有不一樣的結(jié)果；因此，具體項(xiàng)目需要具體分析。項(xiàng)目評估分析分布式能源項(xiàng)目收益分析(樓供)

項(xiàng)目評估分析項(xiàng)目地上海天然氣價(jià)格（元/NM3)2.43電價(jià)(元/kW.h)0.9熱價(jià)(元/kW.h)0.55項(xiàng)目地南昌天然氣價(jià)格（元/NM3)3.68電價(jià)(元/kW.h)1.0584熱價(jià)(元/kW.h)0.5項(xiàng)目地上海年運(yùn)行時(shí)間(h)年收益(萬元)簡單投資回收期(年)3000986.040001314.550001633.6項(xiàng)目地南昌年運(yùn)行時(shí)間(h)年收益(萬元)簡單投資回收期(年)3000629.54000837.150001035.7說明：1.總投資僅含分布式能源系統(tǒng)機(jī)電部分，不包括土建費(fèi)用；2.收益已扣除設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，但未扣人工管理；

3.投資回收未計(jì)設(shè)備折舊、貸款利息等分布式能源項(xiàng)目收益分析(區(qū)供)

項(xiàng)目評估分析項(xiàng)目地上海天然氣價(jià)格（元/NM3)2.43電價(jià)(元/kW.h)0.6熱價(jià)(元/kW.h)0.55項(xiàng)目地南昌天然氣價(jià)格（元/NM3)3.68電價(jià)(元/kW.h)1.0584熱價(jià)(元/kW.h)0.5項(xiàng)目地上海年運(yùn)行時(shí)間(h)年收益(萬元)簡單投資回收期(年)300028135.3400037504.0500046883.2項(xiàng)目地南昌年運(yùn)行時(shí)間(h)年收益(萬元)簡單投資回收期(年)300033334.5400044443.4500055552.7說明：1.總投資僅含分布式能源系統(tǒng)機(jī)電部分，不包括土建費(fèi)用；2.收益已扣除設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，但未扣人工管理;3.投資回收未計(jì)設(shè)備折舊、貸款利息等已實(shí)施的具體項(xiàng)目實(shí)例

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國已完成分布式能源項(xiàng)目近50個(gè)；航天能源已完成分布式能源項(xiàng)目17個(gè)，在建項(xiàng)目3個(gè)，審批項(xiàng)目5個(gè)，可研項(xiàng)目近20個(gè)。深圳燃?xì)饧瘓F(tuán)總部辦公大樓系統(tǒng)配置：4臺C200微燃機(jī)1臺C65微燃機(jī)1臺溴化鋰制冷機(jī)智能控制管理系統(tǒng)供能能力：發(fā)電：865kW制冷：1163kW生活熱水：2t/h已實(shí)施的具體項(xiàng)目實(shí)例（辦公）建筑概況：建筑面積約6萬平方米，分布式能源系統(tǒng)供能能力約占建筑最大設(shè)計(jì)負(fù)荷的14~15%。上海航天賓館該系統(tǒng)裝有2臺Capstone公司生產(chǎn)的C65ICHP微燃機(jī)，每臺容量為65kW，熱水產(chǎn)量為5t/h（15-60℃）。

該系統(tǒng)于2012年2月投運(yùn)，微燃機(jī)產(chǎn)生的熱水完全滿足賓館（建筑面積13741平方米，客房總數(shù)186間、350個(gè)床位）的洗浴需求。

該系統(tǒng)總投資320萬元，相比原系統(tǒng)，年收益約60萬元，靜態(tài)回收期約5.3年。已實(shí)施的具體項(xiàng)目實(shí)例（酒店）已實(shí)施的具體項(xiàng)目實(shí)例（醫(yī)院）

系統(tǒng)采用3臺美國Capstone公司生產(chǎn)的C65ICHP微型燃?xì)廨啓C(jī)一體機(jī)，發(fā)電195kW，生活熱水6-8t/h，產(chǎn)生的熱水全部滿足醫(yī)院病人的洗浴需求和手術(shù)室的熱水需求。分布式能源系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)組、熱交換器、泵、閥、蓄熱水箱和熱水管道及進(jìn)口關(guān)稅、并網(wǎng)費(fèi)等組成，系統(tǒng)設(shè)備的投資估算為550萬元左右。上海第一人民醫(yī)院發(fā)電量130kW，供熱量220kW；實(shí)現(xiàn)了分布式供能系統(tǒng)與原有烘干設(shè)備的完美匹配；改變傳統(tǒng)烘干直接燃燒氣、油、電等高品位能源供熱現(xiàn)狀；預(yù)計(jì)年經(jīng)濟(jì)收益可達(dá)35萬，節(jié)約標(biāo)煤90t，減排210t。已實(shí)施的具體項(xiàng)目實(shí)例（工業(yè)）玉柴聯(lián)合動(dòng)力發(fā)電容量600kW，余熱量638kW；發(fā)電機(jī)產(chǎn)生煙氣余熱用于預(yù)加熱工業(yè)用導(dǎo)熱油；產(chǎn)生的缸套水余熱用于驅(qū)動(dòng)溫水補(bǔ)燃吸收式制冷機(jī)，工藝制冷；年預(yù)計(jì)節(jié)省費(fèi)用260萬，節(jié)約標(biāo)煤440t，減排CO21069t。已實(shí)施的具體項(xiàng)目實(shí)例（工業(yè)）昆山福伊特紙業(yè)申能大廈CCHP系統(tǒng)已實(shí)施的具體項(xiàng)目實(shí)例（樓宇）杭州燃?xì)馄弑せ谻CHP系統(tǒng)已實(shí)施的具體項(xiàng)目實(shí)例（樓宇）南方電網(wǎng)CCHP系統(tǒng)已實(shí)施的具體項(xiàng)目實(shí)例（樓宇）上海市北燃?xì)釩CHP系統(tǒng)已實(shí)施的具體項(xiàng)目實(shí)例（樓宇）其它部分投運(yùn)案例項(xiàng)目名稱工程描述上海飛奧CCHP系統(tǒng)