分布式供電和冷熱電聯(lián)產(chǎn)的前景

分布式供電和冷熱電聯(lián)產(chǎn)的前景分布式供電和冷熱電聯(lián)產(chǎn)的前景1前言

能源是人類生存的根本條件和人類社會(huì)開(kāi)展的原動(dòng)力。隨著人類文明的進(jìn)步，能源問(wèn)題成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。目前全世界都在推動(dòng)第二代能源系統(tǒng)的建設(shè)，積極試點(diǎn)，認(rèn)真進(jìn)行立法準(zhǔn)備，抓緊開(kāi)發(fā)配套相關(guān)設(shè)備。第二代能源系統(tǒng)具有六個(gè)方面的主要特征，一是燃料的多元化；二是設(shè)備的小型、微型化；三是冷熱電聯(lián)產(chǎn)化；四是網(wǎng)絡(luò)化：五是智能化控制和信息化管理；六是高規(guī)范的環(huán)保水平。而其中燃料的多元化，設(shè)備的小型、微型化，冷熱電聯(lián)產(chǎn)化和環(huán)保要求那么代表著能源技術(shù)開(kāi)展的幾個(gè)重要方向：可再生能源的開(kāi)發(fā)利用、分布式供電技術(shù)的興起與冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的開(kāi)展。

本文通過(guò)對(duì)分布式供電特點(diǎn)及其開(kāi)展趨勢(shì)的闡述，強(qiáng)調(diào)分布式供電對(duì)電力工業(yè)的重要作用，指出可再生能源為分布式供電提供了更廣大的開(kāi)展前景；分布式供電技術(shù)開(kāi)展的主要方向之一為冷熱電三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。

2分布式供電

2.1分布式供電概述及其特點(diǎn)

顧名思義，分布式供電是相對(duì)于傳統(tǒng)的集中式供電方式而言的，是指將發(fā)電系統(tǒng)以小規(guī)模(數(shù)千瓦至50MW的小型模塊式)、分散式的方式布置在用戶附近，可獨(dú)立地輸出電、熱或(和)冷能的系統(tǒng)。這個(gè)概念是從1978年美國(guó)公共事業(yè)管理政策法頒布后正式先在美國(guó)推廣，然后被其它先進(jìn)國(guó)家接受的。當(dāng)今的分布式供電方式主要是指用液體或氣體燃料的內(nèi)燃機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)和各種項(xiàng)目用的燃料電池。因其具有良好的環(huán)保性能，分布式供電電源與“小機(jī)組〞己不是同一概念。

與常規(guī)的集中供電電站相比，分布式供電具有下列優(yōu)勢(shì)：沒(méi)有或很低輸配電損耗；無(wú)需建設(shè)配電站，可防止或延緩增加的輸配電本錢；適合多種熱電比的變化，系統(tǒng)可根據(jù)熱或電的需求進(jìn)行調(diào)節(jié)從而增加年設(shè)備利用小時(shí)；土建和安裝本錢低；各電站相互獨(dú)立，用戶可自行控制，不會(huì)發(fā)生大規(guī)模供電事故，供電的可靠性高；可進(jìn)行遙控和監(jiān)測(cè)區(qū)域電力質(zhì)量和性能：非常適合對(duì)鄉(xiāng)村、牧區(qū)、山區(qū)、開(kāi)展中區(qū)域及商業(yè)區(qū)和居民區(qū)提供電力；大量減少了環(huán)保壓力。

二十世紀(jì)初以來(lái)電力行業(yè)流行的觀點(diǎn)是，發(fā)電機(jī)組容量越大，那么效率越高，單位kw投資越低，創(chuàng)造本錢也越低，因而隨著能源產(chǎn)業(yè)的開(kāi)展，電力工業(yè)開(kāi)展方向是“大機(jī)組、大電廠和大電網(wǎng)〞。但是，在許多特殊情況下，分布式供電是集中供電不可短少的重要補(bǔ)充：

●

分布式供電可以滿足特殊場(chǎng)合的需求示例，而印瞞設(shè)電網(wǎng)的西部熟頃地區(qū)或散布的用戶：對(duì)供電平安穩(wěn)定性要求較高瞅糊昭戶，如醫(yī)院、銀行等；能源需求較為多樣化的用戶，需要電力的同時(shí)還需要熱或冷能的供給。這種供電方式最大的優(yōu)點(diǎn)是不需遠(yuǎn)距離輸配電設(shè)備，輸電損失顯著減少，運(yùn)行平安可靠，并可按需要方便、靈活地利用排氣熱量實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)或熱電冷三聯(lián)產(chǎn)，提高能源利用率。

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分布式供電方式可以彌補(bǔ)大電網(wǎng)在平安穩(wěn)定性方面的缺乏在世界上大型火電廠建設(shè)的趨勢(shì)有增無(wú)減之時(shí)，電網(wǎng)的急速膨脹對(duì)供電平安與穩(wěn)定性帶來(lái)很大威脅，而各種形式的小型分布式供電系統(tǒng)，使國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)家平安至關(guān)重要而又極為脆弱的紐帶--大電網(wǎng)不再孤立和笨拙。直接安置在用戶近旁的分布式發(fā)電裝置與大電網(wǎng)配合，可大大地提高供電可靠性，在電網(wǎng)崩潰和意外災(zāi)害(示例地震、暴風(fēng)雪、人為破壞、戰(zhàn)爭(zhēng))情況下，可維持重要用戶的供電。

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分布式供電方式為能源的綜合梯級(jí)利用提供了可能在常規(guī)的集中供電方式中，能量形式相對(duì)單-。當(dāng)用戶不僅僅需要電力，而且需要其它能量形式如冷能和熱能的供給時(shí)，僅通過(guò)電力來(lái)滿足上述需要時(shí)難以實(shí)現(xiàn)能量的綜合梯級(jí)利用：而分布式供電方式以其規(guī)模小、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)，通過(guò)不同循環(huán)的有機(jī)整合可以在滿足用戶需求的同時(shí)實(shí)現(xiàn)能量的綜合梯級(jí)利用，并且克服了冷能和熱能無(wú)法遠(yuǎn)距離傳輸?shù)睦щy。

●分布式供電方式為可再生能源的利用開(kāi)辟了新的方向相對(duì)于化石能源而言，可再生能源能流密度較低、分散性強(qiáng)，而且目前的可再生能源利用系統(tǒng)規(guī)模小、能源利用率較低，作為集中供電伎倆是不現(xiàn)實(shí)的。分布式供電方式為可再生能源利用的開(kāi)展提供了新的動(dòng)力。我國(guó)的可再生能源資源豐盛，開(kāi)展可再生能源是二十一世紀(jì)減少環(huán)境污染和溫室氣體排放以及替代化石能源的必然要求，因此為充沛利用量多面廣的可再生能源發(fā)電，方便平安地向偏僻、少能源地區(qū)供電，建設(shè)可再生能源分布式供電應(yīng)受到高度重視。

還應(yīng)指出，對(duì)目前世界能源產(chǎn)業(yè)面臨亟待解決的四大問(wèn)題：合理調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、進(jìn)一步提高能源利用效率、改善能源產(chǎn)業(yè)的平安性、解決環(huán)境污染，單-的大電網(wǎng)集中供電解決上述問(wèn)題存在困難，而分布式供電系統(tǒng)恰好可以在提高能源利用率、改善平安性與解決環(huán)境污染方面做出突出的奉獻(xiàn)。因此，大電網(wǎng)與分散的小型分布式供電方式的合理結(jié)合，被全球能源、電力專家認(rèn)為是投資省、能耗低、可靠性高的靈活能源系統(tǒng)，成為二十-世紀(jì)電力工業(yè)的開(kāi)展方向。這就是說(shuō)，世界電力工業(yè)已經(jīng)開(kāi)始向傳統(tǒng)電力工業(yè)的模式辭別，走向依靠大型發(fā)電站和小型分布式供電廣泛結(jié)合的過(guò)渡的“分散式〞電力系統(tǒng)，從而大大改善供電效率、供電品質(zhì)和減輕當(dāng)今電力行業(yè)對(duì)環(huán)境影響形成的負(fù)擔(dān)、減少興建和改善輸配電線路。而且，由于近來(lái)美國(guó)加州供電危機(jī)的影響，國(guó)外有的觀點(diǎn)甚至認(rèn)為今后在大力開(kāi)展分布式供電的情況下，大型中心電站將走向衰落。

2.2分布式供電開(kāi)展趨勢(shì)

2.2.1分布式供電的主要方式

分布式發(fā)電方式多種多樣，根據(jù)燃料不同，可分為化石能源與可再生能源；根據(jù)用戶需求不同，有電力單供方式與熱電聯(lián)產(chǎn)方式(CHP)，或冷熱電三聯(lián)產(chǎn)方式(CCHP)；根據(jù)循環(huán)方式不同，可分為燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電方式，蒸汽輪機(jī)發(fā)電方式或柴油機(jī)發(fā)電方式等。表1列出了主要的分布式供電方式。

在產(chǎn)業(yè)革命后的200年中，煤炭一直是世界范圍內(nèi)的主要能源，而隨著科技、經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展，石油在一次能源結(jié)構(gòu)中的比例不斷增加，于20世紀(jì)60年代超過(guò)煤炭。爾后，石油、煤炭所占比例遲緩下降，天然氣比例回升；同時(shí)，新能源、可再生能源逐步開(kāi)展，形成了當(dāng)前的以化石燃料為主和新能源、可再生能源并存的格局。然而，雖然可再生能源是取之無(wú)盡的潔凈能源，但其能源密度低，穩(wěn)定性較差，需要蓄能調(diào)節(jié)，長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行困難，且由于技術(shù)不夠成熟，可再生能源一次投資較大，經(jīng)濟(jì)性差；而化石能源的發(fā)電技術(shù)不僅更加成熟，而且效率更高。因此，作為分布式供電的發(fā)電技術(shù)，化石能源目前仍是國(guó)際上的主要方向。

表1主要的分布式供電方式

發(fā)電技術(shù)

能源種類

內(nèi)燃機(jī)發(fā)電技術(shù)

燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)

微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)

常規(guī)的燃油發(fā)電機(jī)發(fā)電技術(shù)

燃料電池發(fā)電技術(shù)

化石能源

太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

小水利發(fā)電技術(shù)

生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)

可再生能源

氫能發(fā)電技術(shù)

二次能源

垃圾發(fā)電技術(shù)

一般廢棄物

2.2.2分布式供電的主要?jiǎng)恿?微型燃?xì)廨啓C(jī)

以化石能源為能源動(dòng)力的分布式供電方式多種多樣(見(jiàn)表1)。隨著微型燃機(jī)技術(shù)的不斷完善，微型燃機(jī)發(fā)電機(jī)組已成為分布式供電的主力。

微型燃?xì)廨啓C(jī)是功率為數(shù)百KW下列的、以天然氣、甲烷、汽油、柴油等為燃料的超小型燃?xì)廨啓C(jī)。它的雛形可追溯到60年代，但作為-種新型的小型分布式供電系統(tǒng)和電源裝置的開(kāi)展歷史那么較短。

微型燃?xì)廨啓C(jī)大都采用回?zé)嵫h(huán)。通常它由透平、壓氣機(jī)、焚燒室、回?zé)崞?、發(fā)電機(jī)及電子控制局部組成，從壓氣機(jī)出來(lái)的高壓空氣先在回?zé)崞鲀?nèi)接受透平排氣的預(yù)熱，然后進(jìn)入焚燒室與燃料混合、焚燒。大多數(shù)微型氣輪機(jī)由燃?xì)廨啓C(jī)直接驅(qū)動(dòng)內(nèi)置式高速發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)與壓氣機(jī)、透平同軸，轉(zhuǎn)速在50000-120000rpm之間。一些單軸微型燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)，發(fā)電機(jī)發(fā)出高頻交流電，轉(zhuǎn)換成高壓直流電后，再轉(zhuǎn)換為60Hz480v的交流電。

目前，開(kāi)發(fā)微型透平的廠商主要集中在北美，歐洲有瑞典和英國(guó)。表2為局部新一代微型燃?xì)廨啓C(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。

與柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組相比，微型燃機(jī)具有下列一系列先進(jìn)技術(shù)特征：

(1)運(yùn)動(dòng)部件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。重量輕，是傳統(tǒng)燃機(jī)的1/4；

(2)可用多種燃料，燃料耗費(fèi)率低，排放低，尤其是使用天然氣；

(3)低振動(dòng)，低噪音，壽命長(zhǎng)，運(yùn)行本錢低；

(4)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，備用件少，生產(chǎn)本錢低；

(5)通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，即使不是滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，效率也非常高；

(6)可遙控和診斷：

(7)可多臺(tái)集成擴(kuò)容。

因此，先進(jìn)的微型燃?xì)廨啓C(jī)是提供清潔、可靠、高質(zhì)量、多用途的小型分布式供電的最正確方式，使電站更靠近用戶，無(wú)論對(duì)中心城市還是遠(yuǎn)郊農(nóng)村甚至遙遠(yuǎn)地區(qū)均能適用。有理由相信，一旦到達(dá)適當(dāng)?shù)呐浚⑿腿紮C(jī)輪機(jī)有能力與中心發(fā)電廠相匹敵。對(duì)終端用戶來(lái)說(shuō)，與其它小型發(fā)電裝置相比，微型燃?xì)廨啓C(jī)是一種更好的環(huán)保型發(fā)電裝置。

表2新一代微型燃?xì)廨啓C(jī)的主要技術(shù)參數(shù)供給商燃料轉(zhuǎn)速電功率〔KW〕效率〔%〕壓比進(jìn)口溫度〔oC〕出口溫度〔oC〕排氣溫度〔oC〕排放〔NOx〕功率范圍〔KW〕Allied

Signal天然氣650007528.53.793065024075Bowman天然氣1150004522.54.3-650305-35，45，50，60，80，200Capstone天然氣9600030-3.2840-270-24，30，60，125-250GE/Elliott天然氣1160004530---31645,80,200NREC(樣機(jī))天然氣

柴油

丙烷5000070333.3870-200-30-200

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2.2.3分布式供電開(kāi)展方向-冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

雖然回?zé)岬扔行岣呶⑿腿細(xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)熱轉(zhuǎn)成效率的伎倆得到應(yīng)用，微型燃機(jī)發(fā)電效率己從17%-20%回升到當(dāng)前的26%-30%，但以微型燃?xì)廨啓C(jī)作為動(dòng)力的簡(jiǎn)單的分布式供電系統(tǒng)的熱轉(zhuǎn)成效率依然遠(yuǎn)小于大型集中供電電站。如何有效提高分布式供電系統(tǒng)的能量利用效率是當(dāng)前分布式供電技術(shù)開(kāi)展所面臨的主要障礙之一。

正如常規(guī)的集中供電電站可以通過(guò)功熱并供提高能源利用率一樣，分布式供電系統(tǒng)在用戶需要的情況下，同樣可以在生產(chǎn)電力的同時(shí)，提供熱能或同時(shí)滿足供熱、制冷兩方面的需求。而后者那么成為一種先進(jìn)的能源利用系統(tǒng)-冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。

與簡(jiǎn)單的供電系統(tǒng)相比，冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以在大幅度提高系統(tǒng)能源利用率的同時(shí)，降低環(huán)境污染，明顯改善系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。因此，三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是目前分布式供電開(kāi)展的主要方向之一。

2.2.4以可再生能源為根底的分布式供電方式的開(kāi)展前景

由于礦物能源的有限性和污染性，可再生能源的利用與研究已引起廣泛的重視。20世紀(jì)70年代以來(lái)，可再生能源已經(jīng)引起了科學(xué)家的關(guān)注，研究和開(kāi)發(fā)工作取得了重大進(jìn)展和成就。進(jìn)入21世界，可再生能源問(wèn)題明確地?cái)[到了政府決策者、科學(xué)家和社會(huì)各界面前，成為重點(diǎn)開(kāi)展的熱門研究課題。根據(jù)國(guó)家“863〞專家委員會(huì)提供的文件，在全球資源與環(huán)境問(wèn)題的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)下，預(yù)計(jì)在未來(lái)10年左右的時(shí)間內(nèi)，可再生能源研究將取得突破性進(jìn)展。據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2060年全球可再生能源的比例將開(kāi)展到世界能源構(gòu)成的50％以上。

我國(guó)可再生能源資源豐盛、量多面廣。示例，太陽(yáng)能在我國(guó)2/3國(guó)土上的年輻射量超過(guò)600MJ/cm2，每年地表吸收的太陽(yáng)能大約相當(dāng)于17萬(wàn)億噸規(guī)范煤的能量；而地?zé)豳Y源的遠(yuǎn)景儲(chǔ)量為1353.5億噸規(guī)范媒，探明儲(chǔ)量為31.6億噸規(guī)范煤。效率差、密度低、不穩(wěn)定等缺陷成為以往可再生能源利用的主要障礙，很難將其與集中供電相結(jié)合。通過(guò)與分布式供電方式相結(jié)合，新型可再生能源分布式發(fā)電系統(tǒng)可以在能的梯級(jí)利用的根底上實(shí)現(xiàn)效率的大幅度提高；同時(shí)，分布式發(fā)電系統(tǒng)對(duì)能源密度的要求也遠(yuǎn)低子集中供電方式；而且，通過(guò)與現(xiàn)代蓄能技術(shù)相結(jié)合，可以在很大程度上克服可再生能源不穩(wěn)定的缺陷。如今，分布式供電方式為可再生能源利用的開(kāi)展提供了新的動(dòng)力，在供能效率和經(jīng)濟(jì)性的提高以及能源供應(yīng)平安性方面具有不可替代的作用；而可再生能源也為分布式供電提供了更加廣大的開(kāi)展前景。

可再生能源系統(tǒng)具有運(yùn)行費(fèi)用低、環(huán)保性能好等突出優(yōu)勢(shì)。比方，為適應(yīng)北京2022年舉辦奧運(yùn)會(huì)的要求，以及北京日趨嚴(yán)格的環(huán)境排放規(guī)范，我們倡議在奧運(yùn)村建設(shè)示范工程“太陽(yáng)能與熱泵高效復(fù)合能源系統(tǒng)〞：將性能好、技術(shù)含量高的熱泵技術(shù)和太陽(yáng)能利用技術(shù)相結(jié)合。此工程利用太陽(yáng)能等環(huán)境能源作為輔助能源，可確保奧運(yùn)村對(duì)電、冷和熱的供給萬(wàn)無(wú)一失。它充沛體現(xiàn)了“綠色奧運(yùn)〞、“科技奧運(yùn)〞的宗旨，將有力推進(jìn)北京和全國(guó)清潔能源利用的開(kāi)展。該工程由于采用太陽(yáng)能熱水器，系統(tǒng)省去熱水器裝機(jī)負(fù)荷以及運(yùn)行負(fù)荷；由于采用太陽(yáng)能熱水器作為冬季熱泵供熱的熱源，實(shí)現(xiàn)了寒冷地區(qū)的熱泵冬夏兩季運(yùn)行，省去了系統(tǒng)供熱空調(diào)裝機(jī)負(fù)荷。另外，該系統(tǒng)通過(guò)將太陽(yáng)能和天然氣或電能適當(dāng)結(jié)合，克服了傳統(tǒng)太陽(yáng)能利用的不連續(xù)、不穩(wěn)定的缺陷--夏季系統(tǒng)可以輸出空調(diào)用冷和生活熱水，冬季系統(tǒng)可以輸出空調(diào)用熱，僅太陽(yáng)能環(huán)境能源的利用就使系統(tǒng)節(jié)電能20%-30%；年總能耗比傳統(tǒng)技術(shù)計(jì)劃降低了60%左右，節(jié)能效果非常明顯。該工程設(shè)備總投資費(fèi)用雖然比傳統(tǒng)技術(shù)高20%多(其中太陽(yáng)能熱水器設(shè)備費(fèi)約占總投資的60%)，但運(yùn)行費(fèi)用降低50％左右，所追加投資僅需2年左右就可全部回收。

目前，對(duì)以太陽(yáng)能、地?zé)崮艿葹橹鞯目稍偕茉吹难芯亢屠檬艿绞澜绶秶闹匾?。隨著對(duì)可再生能源的能量匯集、轉(zhuǎn)化、儲(chǔ)存和利用等方面研究的深入，無(wú)論是從環(huán)境愛(ài)護(hù)的角度，還是從技術(shù)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)開(kāi)展的角度來(lái)看，以可再生能源為根底的分布式供電方式具有不可替代性，必將成為未來(lái)很有開(kāi)展前景的供能伎倆之一。

2.3我國(guó)需要分布式供電

目前我國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)高速開(kāi)展時(shí)期，提高資源綜合利用效率，是我國(guó)能源工業(yè)能否持續(xù)撐持國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)鍵所在。我國(guó)能源利用水平距世界興旺國(guó)家還有很大的差距，日益增長(zhǎng)的電力需求遠(yuǎn)未得到滿足，“大機(jī)組、大電廠、大電網(wǎng)〞的大規(guī)模、集中式的電網(wǎng)供電依然是我國(guó)目前能源工業(yè)的主要開(kāi)展方向。

但是，我國(guó)需要分布式供電。這是因?yàn)椋?/p>

(1)我國(guó)版圖遼闊，但物產(chǎn)資源相對(duì)貧乏，而且經(jīng)濟(jì)開(kāi)展不平衡。對(duì)于西部等遙遠(yuǎn)、落后地區(qū)而言，由于其遠(yuǎn)離經(jīng)濟(jì)興旺地區(qū)，形成一定規(guī)模的、強(qiáng)大的集中式西北電網(wǎng)系統(tǒng)需要很長(zhǎng)時(shí)間和巨額的投資，這無(wú)法滿足目前西部經(jīng)濟(jì)快速開(kāi)展的需要。而分布式供電系統(tǒng)可以借助西部天然氣資源豐盛、可再生能源多種多樣的優(yōu)勢(shì)，在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，以較小的投資為代價(jià)，為西部經(jīng)濟(jì)開(kāi)展提供有力的撐持；對(duì)于東南沿海經(jīng)濟(jì)興旺地區(qū)，由于生活水平的日益增加，已經(jīng)出現(xiàn)了類似于西方興旺國(guó)家的對(duì)于能源產(chǎn)品需求多樣化的趨勢(shì)。與集中式供電相比，分布式供電顯現(xiàn)了突出的優(yōu)點(diǎn)，為解決上述問(wèn)題提供-個(gè)更加圓滿的計(jì)劃。

(2)隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速開(kāi)展，我國(guó)集中式供電電網(wǎng)的規(guī)模迅速膨脹。這種開(kāi)展所帶來(lái)的平安性問(wèn)題是不容無(wú)視的，如紐約市、臺(tái)灣島二次大停電己為我們敲響了警鐘。為了及時(shí)抑制這種趨勢(shì)的蔓延，只有合理地調(diào)整供電結(jié)構(gòu)、有效地將分布式供電和集中式供電結(jié)合在一起，構(gòu)架更加平安穩(wěn)定的電力系統(tǒng)。

(3)縱觀西方興旺國(guó)家的能源產(chǎn)業(yè)的開(kāi)展過(guò)程，可以發(fā)現(xiàn)：它經(jīng)歷了從分布式供電到集中式供電，又到分布式供電方式的演變。造成這種現(xiàn)象不僅僅是由于生活水平提高的需求，而且也是集中式供電方式自身所固有的缺陷造成的。毋庸置疑，隨著社會(huì)的開(kāi)展，我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)也將面臨類似的問(wèn)題。因此，雖然從目前能源產(chǎn)業(yè)的開(kāi)展情況來(lái)看，集中式供電是我國(guó)能源系統(tǒng)開(kāi)展的主要方向，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，構(gòu)造一個(gè)集中式供電與分布式供電相結(jié)合的合理能源系統(tǒng)，增加電網(wǎng)的質(zhì)量和可靠性，將為我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)的開(kāi)展打下堅(jiān)實(shí)的根底。

所以，我國(guó)近期在開(kāi)展大機(jī)組、大電廠的同時(shí)，應(yīng)不失機(jī)會(huì)、因地制宜地興建分布式供電設(shè)施?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著西部大開(kāi)發(fā)的深入進(jìn)行，特別是“西氣東輸〞項(xiàng)目的發(fā)展，我國(guó)沿線區(qū)域和遙遠(yuǎn)地區(qū)的分布式供電將得到極大的開(kāi)展。

還應(yīng)指出，對(duì)北京而言，這種分布式能源系統(tǒng)，不僅是保證2022年奧運(yùn)會(huì)順利進(jìn)行所必須的，而且它將為首都經(jīng)濟(jì)提供一個(gè)有廣大前景的技術(shù)產(chǎn)業(yè)，為北京的開(kāi)展做出奉獻(xiàn)。

3冷熱電聯(lián)產(chǎn)

3.1冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)概述及其特點(diǎn)

傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)的技術(shù)開(kāi)發(fā)以及商業(yè)化的努力主要著眼于獨(dú)自的設(shè)備，示例，集中供熱、直燃式中央空調(diào)及發(fā)電設(shè)備。這些設(shè)備的共同問(wèn)題在于單一目標(biāo)下的能耗高，在無(wú)視環(huán)境影響和不合理的能源價(jià)格情況下，具有-定的經(jīng)濟(jì)效益。但是，從科技技術(shù)角度出發(fā)，這些設(shè)備都尚未到達(dá)有限能源資源的高效和綜合利用。

冷熱電聯(lián)產(chǎn)(CCHP)是-種建立在能的梯級(jí)利用概念根底上，將制冷、供熱(采暖和供熱水)及發(fā)電過(guò)程-體化的多聯(lián)產(chǎn)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。與集中式發(fā)電-遠(yuǎn)程送電比擬，CCHP可以大大提高能源利用效率：大型發(fā)電廠的發(fā)電效率-般為35%-55％，扣除廠用電和線損率，終端的利用效率只能到達(dá)30-47%。而CCHP的能源利用率可到達(dá)90%，沒(méi)有輸電損耗；另外，CCHP在降低碳和污染空氣的排放物方面具有很大的潛力：據(jù)有關(guān)專家估算，如果從2000年起每年有4%的現(xiàn)有建筑的供電、供暖和供冷采用CCHP，從2022年起25％的新建建筑及從2022年起50％的新建建筑均采用CCHP的話，到2022年的二氧化碳的排放量將減少19%。如果將現(xiàn)有建筑實(shí)施CCHP的比例從4%提高到8%，到2022年二氧化碳的排放量將減少30%。

3.2冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)計(jì)劃選擇

典型冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)一般包括：動(dòng)力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)(供電)、余熱回收裝置(供熱)、制冷系統(tǒng)(供冷)等。針對(duì)不同的用戶需求，冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)計(jì)劃的可選擇范圍很大：與熱、電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)有關(guān)的選擇有蒸汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的外焚燒式和燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)的內(nèi)焚燒式計(jì)劃；與制冷方式有關(guān)的選擇有壓縮式、吸收式或其它熱驅(qū)動(dòng)的制冷方式。另外，供熱、供冷熱源還有直接和間接方式之分。

在外焚燒式的熱電聯(lián)產(chǎn)應(yīng)用中，由于背壓汽輪機(jī)常常受到區(qū)域供熱負(fù)荷的限制不能按經(jīng)濟(jì)規(guī)模設(shè)置，多數(shù)是相當(dāng)小的和低效率的；而對(duì)于內(nèi)焚燒式計(jì)劃，由于技術(shù)的不斷進(jìn)步，已經(jīng)生產(chǎn)出了尺寸小、重量輕、污染排放低、燃料適應(yīng)性廣、具有機(jī)械效率和高排氣溫度的燃?xì)廨啓C(jī)，同時(shí)燃?xì)廨啓C(jī)的容量范圍很寬：從幾十到數(shù)百KW的微型燃?xì)廨啓C(jī)到300MW以上的大型燃?xì)廨啓C(jī)，它們用于熱電聯(lián)產(chǎn)時(shí)既發(fā)電又產(chǎn)汽，兼有高發(fā)電效率〔30%-40%〕和高的熱效率〔70%-80%〕?，F(xiàn)在，在有燃汽和燃油的地方，燃?xì)廨啓C(jī)正日益取代汽輪機(jī)在熱電聯(lián)產(chǎn)中的地位。

壓縮式制冷是耗費(fèi)外功并通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸傳遞給壓縮機(jī)進(jìn)行制冷的，通過(guò)機(jī)械能的分配，可以調(diào)節(jié)電量和冷量的比例；而吸收式制冷是消耗低溫位熱能來(lái)制冷(根據(jù)對(duì)熱量和冷量的需求進(jìn)行調(diào)節(jié)和優(yōu)化)，把來(lái)自熱電聯(lián)產(chǎn)的一局部或全部熱能用于驅(qū)動(dòng)吸收式制冷系統(tǒng)。

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