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一、什么是分布式能源

分布式能源是相對于傳統(tǒng)的集中供電方式而言,是指將冷熱電系統(tǒng)以小規(guī)模、小容量(數(shù)千瓦至50MW)、模塊化、分散式的方式布置在用戶附近,可獨立地輸出冷、熱、電能的系統(tǒng)。分布式能源的先進技術(shù)包括太陽能利用、風(fēng)能利用、燃料電池和天然氣冷熱電三聯(lián)供等多種形式,其中燃氣冷熱電三聯(lián)供因其技術(shù)成熟、建設(shè)簡單、投資相對較低,已經(jīng)在國際上得到了迅速地推廣。 
分布式能源的起源可追溯到十九世紀的80年代。早在1882年,美國紐約出現(xiàn)了以工廠余熱發(fā)電滿足自身與周邊建筑電熱負荷的需求,成為分布式能源最早的雛形。熱電聯(lián)供(CHP)的不斷發(fā)展,至今已成為世界普遍采用的一項成熟技術(shù)。熱電聯(lián)供根據(jù)能量梯級利用原理,把燃料燃燒釋放的能量先發(fā)電,再將排放的余熱(可占燃料總能量的60%以上)充分利用滿足用戶熱負荷需求。熱電聯(lián)供方式相對于傳統(tǒng)的發(fā)電和供熱的熱電分供方式而言,一次能源利用效率有大幅度的提高。
分布式能源學(xué)習(xí)討論QQ群:616168925 之后余熱利用進一步用于空調(diào)或制冷,發(fā)展成冷熱電三聯(lián)供(CCHP)能源系統(tǒng),一次能源利用效率可達80%以上。近二、三十年來,隨著世界范圍經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展及日趨嚴峻的能源環(huán)境危機使可再生能源的開發(fā)利用提到前所未有的重要地位。當(dāng)前,清潔能源的高效利用、可再生能源利用、工業(yè)余熱余壓利用的相互結(jié)合,共同構(gòu)成了分布式能源的體系,成為當(dāng)今世界迅速發(fā)展的綠色新興能源產(chǎn)業(yè)。  二、分布式能源的特點: 天然氣分布式能源系統(tǒng)具有節(jié)能、減排、經(jīng)濟、安全、削峰填谷、促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展等多種不可替代的優(yōu)勢。 
1)提高能源綜合利用效率 天然氣分布式能源的節(jié)能不是單純的設(shè)備或工藝的節(jié)能,而是整個供能系統(tǒng)的節(jié)能。由于系統(tǒng)建在用戶現(xiàn)場或鄰近,減少了能源輸運過程的損失。以供電為例,大型電廠遠離用戶,通過高壓輸變電網(wǎng)的逐級降壓后進入配電網(wǎng),再分配給低壓用戶,遠距離輸電損失一般占到總發(fā)電量的5%-10%,,配電網(wǎng)中的電能損耗更大。分布式能源不僅避免了輸配電損失,還應(yīng)用了能量梯級利用原理,先發(fā)電,再利用余熱,體現(xiàn)了由能量的高品位到低品位的科學(xué)用能,且使一次能源綜合利用效率和效益大幅度提高。
分布式能源學(xué)習(xí)討論QQ群:616168925 2)降低排放,保護環(huán)境 由于采用清潔燃料,大量減少了煙氣中溫室氣體和其它有害成分,一次能源綜合利用率的提高和當(dāng)?shù)氐母鞣N可再生能源的利用進一步起到減排效果。據(jù)測算,在滿足同樣電熱負荷條件下,天然氣分布式供能方式與傳統(tǒng)燃煤發(fā)電分供方式比較,CO2排放可降低約50%。近年來,脫氮及溫室氣體捕獲利用技術(shù)的發(fā)展可以使分布式供能系統(tǒng)滿足各種嚴格的環(huán)保標準。 3)良好的經(jīng)濟性 與大型天然氣集中發(fā)電,特別是與燃煤電廠相比,天然氣分布式能源首先用天然氣生產(chǎn)了高價值的電力,又將余熱用于供冷供熱或工業(yè)蒸汽負荷,創(chuàng)造了比前者更加顯著的經(jīng)濟效益。如果站在國家宏觀能源經(jīng)濟的層面上,同時考慮優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),為電力和天然氣供應(yīng)消峰填谷,以及增強城市電網(wǎng)供電安全性等方面的貢獻,天然氣分布式能源系統(tǒng)所帶來的附加經(jīng)濟價值是可觀的。
4)提高能源供應(yīng)的安全性 傳統(tǒng)的集中供電依賴于大電網(wǎng)、高電壓輸變電系統(tǒng),系統(tǒng)中一處故障可能造成嚴重影響,也可能引起大面積的停電。近年來我國的低溫雨雪冰凍災(zāi)害和國外如美國、歐洲、東南亞地區(qū)發(fā)生的大面積停電事故,不斷提高人們對供能安全重要性的認識。分布式能源在大電網(wǎng)出現(xiàn)突發(fā)事件時可以維持當(dāng)?shù)乩^續(xù)供電,減緩了地方對集中供電系統(tǒng)的過分依賴,還可以根據(jù)用戶負荷的特殊需求采用調(diào)節(jié)手段提高供電質(zhì)量。
5)改善能源使用結(jié)構(gòu) 天然氣分布式能源系統(tǒng)對電力與燃氣供應(yīng)的削峰填谷是其重要的功能。如北京等大城市夏季多采用電制冷,冬季用燃氣鍋爐供熱,電力及燃氣供應(yīng)存在很大的季節(jié)性峰谷差,以2007年以來的北京為例,采暖季天然氣耗量可占全年用氣量80%,冬夏燃氣供應(yīng)量峰谷差達到8:1以上,而制冷季空調(diào)耗電占總電負荷的40%,電力峰谷差接近2:1。采用三聯(lián)供分布式能源系統(tǒng),發(fā)電余熱可用于供熱和制冷,既能減小電空調(diào)造成的供電高峰,又填補了燃氣供應(yīng)在夏季的低谷,緩解了各自的峰谷差,是供能需求側(cè)管理的有效手段,有利于能源供應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展。
三、分布式能源的適用范圍
天然氣分布式能源的應(yīng)用非常廣泛,原則上可應(yīng)用于任何有穩(wěn)定電、熱(冷)負荷和天然氣氣源供應(yīng)的地方,無論負荷規(guī)模的大小和當(dāng)?shù)赜袩o公用電網(wǎng)。不同類型用戶的天然氣分布式能源在系統(tǒng)規(guī)模上有較大差異。根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)??纱笾路譃?strong>樓宇型、區(qū)域型兩種類型。 
上海迪士尼分布式能源項目V01 
上海中心大廈-分布式能源項目V02
樓宇型系統(tǒng)主要針對樓宇單一類型的用戶,建筑規(guī)模相對較小,系統(tǒng)比較簡單,用戶的用能特點和規(guī)律差異不大。這類聯(lián)供系統(tǒng)目前應(yīng)用數(shù)量最多,建筑面積在一般在幾十萬平米以內(nèi),用戶類型包括辦公樓、商場、酒店、醫(yī)院、學(xué)校、居民樓等等。
區(qū)域型指在一定區(qū)域內(nèi)多種功能建筑構(gòu)成的建筑群,建筑群各組成部分的能量需求有顯著差異,不同功能建筑的負荷種類、用能規(guī)律、負荷曲線都有所不同。該類型系統(tǒng)規(guī)模較大,總建筑面積可以可能幾十萬到一、二百萬平米。用戶類型包括商務(wù)區(qū)(含商場、酒店、辦公等)、金融區(qū)(金融中心、辦公等)、機場、火車站、大學(xué)、新城(含部分住宅)、綜合社區(qū)等。
國內(nèi)外天然氣分布式能源的潛在市場十分廣闊,包括居民建筑和公用建筑節(jié)能、老電廠與供熱廠的設(shè)備更新和擴容改造、具有高負荷密度的數(shù)據(jù)中心、區(qū)域供熱供制冷、工業(yè)園與經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的能源中心等,應(yīng)用范圍向小型化和規(guī)?;膬杉墧U展,以發(fā)揮更大的全社會的效益。我國正處在工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的發(fā)展進程中,有利于同步進行區(qū)域總體規(guī)劃和分布式能源規(guī)劃,建設(shè)更多的區(qū)域型或大規(guī)模的分布式能源系統(tǒng),發(fā)揮分布能源的規(guī)模效益,為實現(xiàn)節(jié)能減排目標提供了更有利條件。
四、冷熱電三聯(lián)供
燃氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)基本原理是溫度對口、梯級利用,其原理如圖1所示。首先潔凈的天然氣在燃氣發(fā)電設(shè)備內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫高壓的氣體用于發(fā)電做功,產(chǎn)出高品位的電能,發(fā)電做功后的中溫段氣體通過余熱回收裝置回收利用,用來制冷、供暖,其后低溫段的煙氣可以通過再次換熱供生活熱水后排放。通過對能源的梯級利用使能源利用效率從常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)的40%左右提高到80%左右,大量節(jié)省了一次能源。 
五、天然氣發(fā)電技術(shù)
目前三聯(lián)供系統(tǒng)中應(yīng)用較多的發(fā)電機形式以燃氣輪機、燃氣內(nèi)燃機和微燃機為主。采用不同形式發(fā)電機的三聯(lián)供系統(tǒng)各有特點,各種發(fā)電設(shè)備形式應(yīng)用于三聯(lián)供系統(tǒng)的一些參數(shù)比較如下表所示。 
| 燃氣內(nèi)燃機 | 燃氣輪機 | 微燃機 | | 容量(kW) |
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| | 發(fā)電效率(%) | 25-42 | 22-38 | 18-27 | | 燃料供應(yīng)壓力 | 低壓 | 中高壓 | 中壓 | | 噪音 | 高(中) | 中 | 中 | | NOX含量(ppm) | 較大 | 小 | 小 |
燃氣內(nèi)燃機

在城市燃氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)中,由于項目規(guī)模、供氣壓力等條件的限制,燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組應(yīng)用范圍更為廣泛。燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組主要特點如下: 1、 單機能源轉(zhuǎn)換效率高,發(fā)電效率最高可達40%以上,能源消耗率低; 2、 地理環(huán)境造成的影響最小,高溫、高海拔下可正常運行; 3、 通常海拔高度每增加300m,內(nèi)燃機的發(fā)電出力下降3%;環(huán)境溫度每增加1℃,內(nèi)燃機的發(fā)電出力下降0.32%; 4、 可直接利用中低壓天然氣; 5、 余熱利用工藝較為復(fù)雜; 6、 氮氧化物排放量較高。 燃氣內(nèi)燃發(fā)電機技術(shù)已很成熟,在國際上亦有很多著名制造商。如美國康明斯公司、美國卡特比勒公司、美國瓦克夏公司、德國MDE公司、芬蘭瓦錫蘭公司、奧地利顏巴赫、日本三菱重工等。其產(chǎn)品質(zhì)量可靠,技術(shù)先進,是目前燃氣內(nèi)燃發(fā)電設(shè)備中普遍選用的產(chǎn)品。
燃氣輪機

燃氣輪機發(fā)電機組具有以下特點: 1、 體積小,相同容量的燃氣輪發(fā)電機組體積比燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組??; 2、 運行成本低,日常維護費用比燃氣內(nèi)燃機組低; 3、 壽命周期較長,一般大修周期在6萬小時左右; 4、 余熱煙氣溫度較高,余熱利用工藝相對簡單; 5、 氮氧化物排放低; 6、 發(fā)電機輸出功率受環(huán)境溫度影響較大,當(dāng)大氣溫度由15℃增至40℃時,發(fā)電出力降低17%~23%,效率降低5%~8%; 7、 燃氣輪機發(fā)電機組一般需要次高壓或高壓燃氣; 小型燃氣輪機目前國外產(chǎn)品較為先進,如:美國索拉公司、日本川崎公司、俄羅斯動力進出口公司、瑞士透平公司、日本三菱重工等多家公司,其產(chǎn)品質(zhì)量可靠,技術(shù)先進,是目前燃氣輪機設(shè)備中的佼佼者。
微燃機

一般將單機發(fā)電量在300kW以下的小型燃氣輪機稱為微燃機。目前微燃機生產(chǎn)廠家主要有開普斯通、英格索蘭、褒曼等公司,主要有30kW、65kW、100kW、200kW、250kW等不同發(fā)電功率等級的產(chǎn)品。微燃機的基本原理與燃氣輪機相同,其核心技術(shù)是利用空氣軸承保持一個整體化的高速轉(zhuǎn)子在每分鐘6-15萬轉(zhuǎn)在狀態(tài)下運行,驅(qū)動小型永磁發(fā)電機發(fā)電。微燃機采用了回?zé)嵫h(huán)技術(shù),將燃燒后的高溫?zé)煔馔ㄟ^一個設(shè)計緊湊的小型回?zé)崞鲗θ剂项A(yù)熱,提高系統(tǒng)能效。
六、余熱設(shè)備介紹
燃氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)常用的余熱利用設(shè)備有余熱鍋爐、熱水/蒸汽型吸收式空調(diào)機組、煙氣型吸收式空調(diào)機組、煙氣熱水型吸收式空調(diào)機組等。吸收式空調(diào)機組本身發(fā)展較晚,余熱型吸收式空調(diào)機組出現(xiàn)的更晚,只有5~10年左右的歷史,余熱鍋爐則為相對成熟的余熱利用設(shè)備,在較早出現(xiàn)的三聯(lián)供系統(tǒng)中采用余熱鍋爐的間接連接方式占據(jù)了主要地位,但是隨著余熱型吸收式空調(diào)機組技術(shù)的發(fā)展成熟,它在新建三聯(lián)供項目中越來越多的被采用。 
余熱吸收式空調(diào)機組具有如下特點: 可充分利用低溫?zé)嵩?、?jié)省電耗、單機容量可以較大、運行平穩(wěn)、變負荷性能好、噪音低、排放好、一機可以供冷供熱兩用。對運行維護、自動控制要求較高。利用煙氣、熱水等相對低品位熱媒作為熱源,非常適合燃氣發(fā)電機組的余熱形式特點,很好的體現(xiàn)了對于燃氣發(fā)電機組余熱“溫度對口、梯級利用”的思想。 
煙氣型余熱機 這種余熱利用方式的優(yōu)勢在于可以利用高溫的煙氣制冷,制冷效率較高;而溫度較低的缸套水直接加熱生活熱水,換熱效率也較高。因此,對不同品質(zhì)的熱量進行了梯級利用,廢熱利用率較高。缺點在于吸收式空調(diào)機組的體積較大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,余熱利用由于同時涉及到煙氣和缸套水,所以管路系統(tǒng)的連接也較為復(fù)雜。除此之外,需設(shè)置缸套水換熱設(shè)備(或由發(fā)電機廠家集成),夏季缸套水只能用于供應(yīng)生活熱水,當(dāng)生活熱水負荷較小時,缸套水熱量不能完全用掉而通過散熱水箱冷卻,造成了能源的浪費,因此這種方案需要醫(yī)院在夏季有比較穩(wěn)定適合的熱水負荷。

熱水型余熱機 這種余熱利用方式的優(yōu)勢在于缸套水及煙氣換熱器均可以由發(fā)電機廠家集成,發(fā)電機與余熱利用設(shè)備之間僅通過熱水管道聯(lián)系,余熱利用工藝最為簡單。同時,熱水型吸收式空調(diào)機組結(jié)構(gòu)較為簡單,機組費用相對較低。發(fā)電機組與余熱利用機組的供貨和管理界限清晰,運行維護簡單。缺點在于余熱利用過程的換熱環(huán)節(jié)較多,熱損失較大,并且熱水型余熱機的制冷性能參數(shù)(COP)只有0.7左右,低于利用煙氣的制冷效率,造成能源綜合利用效率下降。

煙氣熱水型余熱機 煙氣熱水型吸收式空調(diào)機組是專門與燃氣內(nèi)燃機直接對接的三聯(lián)供系統(tǒng)余熱利用設(shè)備,采用煙氣進高壓發(fā)生器、熱水進低壓發(fā)生器的雙效吸收式空調(diào)機組設(shè)計方式,非常適合燃氣內(nèi)燃機的余熱形式特點。 這種余熱利用方式的優(yōu)勢在于采用煙氣進高發(fā)、熱水進低發(fā),適合燃氣內(nèi)燃機的余熱形式特點,實現(xiàn)了對燃氣內(nèi)燃機的余熱,“溫度對口、梯級利用”的思想,有利于提高系統(tǒng)的能源綜合利用效率,同時系統(tǒng)供冷效率也高于熱水型機組。缺點在于燃氣發(fā)電機組與余熱直燃機之間的管路連接復(fù)雜,余熱利用設(shè)備初投資較高。同時與其它形式的吸收式空調(diào)機組相比,系統(tǒng)布線和運行維護管理均較為復(fù)雜。
七、案例介紹

7.1北京燃氣集團指揮調(diào)度中心CCHP項目

北京燃氣集團指揮調(diào)度中心大樓(簡稱燃氣大樓)位于北京市西直門南小街官園青年宮北側(cè),是北京市天然氣管網(wǎng)的監(jiān)控和調(diào)度中心,同時具備天然氣用戶報裝、報修、IC卡結(jié)算以及輔助辦公等多項功能的建筑。大樓建筑面積32800m2,建筑物高度42m,地上十層,地下二層。 為開發(fā)天然氣資源合理利用的途徑,北京市燃氣集團決定在新建的指揮調(diào)度中心大樓建設(shè)以天然氣為燃料的燃氣發(fā)電、供熱、供冷的三聯(lián)供系統(tǒng),滿足大樓用電、采暖、空調(diào)的需要。建成后的北京燃氣大樓三聯(lián)供系統(tǒng)是國內(nèi)首個燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組與煙氣熱水型吸收式空調(diào)機組直接對接工藝的系統(tǒng),也是北京的首個三聯(lián)供示范項目。該項目于2003年建成,從2004年8月試運行成功以后,一直運行穩(wěn)定,確保了北京燃氣大樓在空調(diào)、采暖季的全部冷、熱、電能源供應(yīng)。
燃氣大樓三聯(lián)供系統(tǒng)采用2臺(725 kW、480 kW)美國卡特彼勒公司的燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組,分別與2臺(200萬大卡、100萬大卡)中國遠大公司的煙氣熱水型余熱直燃機直接對接,在天然氣做功發(fā)電的同時產(chǎn)生余熱。其中,煙氣(約460℃)通過三通閥(調(diào)節(jié)型)進入余熱直燃機的高溫發(fā)生器,作為余熱直燃機的高溫?zé)嵩?;缸套水在夏季進入余熱直燃機的低溫發(fā)生器,在冬季進入板式換熱器與供熱回水換熱。通過余熱直燃機在夏季產(chǎn)生7~12℃的冷水,在冬季產(chǎn)生50~60℃的溫水。系統(tǒng)運行時優(yōu)先利用煙氣和缸套水中的熱量滿足大樓冷、熱負荷的需要,如果余熱量不夠,將采用余熱直燃機組補燃解決。
7.2北京高速鐵路南站CCHP項目

北京南站能源中心供能范圍為14萬平米,包括12萬平米的站房面積和2萬平米左右的寫字樓,設(shè)計冷負荷12500kW,設(shè)計熱負荷12000kW。 南站能源供應(yīng)方式采用:燃氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)與污水熱泵相結(jié)合的能源系統(tǒng),動力站采用2臺1570kW的燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組,與兩臺1620kW的煙氣熱水型余熱吸收式空調(diào)機組直接對接,動力站為獨立建筑,與市政污水泵站相鄰,距主站房最近端約250米,因此調(diào)峰設(shè)備采用了的是污水源熱泵系統(tǒng)(兩臺3692kW的離心機和兩臺890kW的螺桿機)。能源站總投資7000多萬元。南站主站房屋頂大面積采用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),總裝機容量300kW,投資約5000萬元。
在夏季,天然氣發(fā)電承擔(dān)基本電力負荷,不足部分由市電提供,發(fā)電煙氣和部分缸套水余熱進入煙氣熱水吸收機制冷,不足的冷量由污水源熱泵提供,吸收機利用后的低溫?zé)煔膺M入煙氣熱回收器,換出熱水和發(fā)電機缸套水一塊送入站外辦公樓除濕系統(tǒng)的再生器;在冬季,煙氣吸收機按照熱泵模式運行,回收煙氣冷凝熱回收器回收的冷凝熱,不足部分由污水源熱泵提供。 前期設(shè)計中,北京南站冷熱電三聯(lián)供技術(shù)的應(yīng)用通過能源的梯級利用使天然氣的最高使用效率從50%提高到90%以上,可滿足北京南站總用電量的48.7%,其自發(fā)電以及綜合節(jié)能使得與常規(guī)供能系統(tǒng)相比,北京南站每年可以節(jié)省約600萬元的運行費用,因此本能源系統(tǒng)高處常規(guī)供能系統(tǒng)的增量投資預(yù)計4.8年即可收回。三聯(lián)供系統(tǒng)運行后,每年可以減少2000t左右的CO2排放,節(jié)約標煤約1000t。 7.3長沙黃花國際機場能源中心CCHP項目

長沙黃花國際機場分布式能源站項目是湖南省第一個分布式能源項目,也是我國民航系統(tǒng)第一個采用BOT方式建設(shè)的能源供應(yīng)項目,實現(xiàn)了分布式能源從項目開發(fā)到設(shè)計、建設(shè)、商業(yè)化運營的一體化服務(wù)模式。 分布式能源站主要為15.4萬m2新建航站樓提供全年冷、熱以及部分電力供應(yīng)。能源站采用以燃氣冷熱電分布式能源技術(shù)為核心,結(jié)合常規(guī)直燃機、離心式電制冷機組、燃氣鍋爐、熱泵及冰蓄冷(二期工程)等先進能源技術(shù)。設(shè)計總規(guī)模為27MW制冷量,18MW制熱量和2×1160KW發(fā)電量。能源站一期配備2×1160kW 的燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組、2×4652kW的煙氣熱水型余熱直燃機、1×4652kW的燃氣直燃機、2×4571kW水冷離心式制冷機組、1×2.8MW燃氣熱水鍋爐。發(fā)電機所發(fā)電力采用并網(wǎng)不上網(wǎng)的方式運行,供給能源站及黃花機場新航站樓。
在制冷工況運行時,天然氣先進入燃氣內(nèi)燃機發(fā)電,燃氣內(nèi)燃機排煙和缸套水直接驅(qū)動煙氣熱水型余熱直燃機組制冷。燃氣發(fā)電余熱制冷用于滿足基本負荷,不足部分采用燃氣直燃機組和離心式電制冷機組調(diào)峰補充。在制熱工況運行時,天然氣進入燃氣內(nèi)燃機發(fā)電,燃氣內(nèi)燃機排煙驅(qū)動煙氣熱水型余熱直燃機組制熱,缸套水直接進入板式換熱器,不足部分的熱量由燃氣直燃機組和燃氣鍋爐直接燃燒天然氣補充。 黃花機場分布式能源站實現(xiàn)了能源的梯級利用,先將燃氣燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)崮苻D(zhuǎn)化為高品位的電能,然后再將發(fā)電后的中低品位熱能回收利用,用于航站樓的冷熱供應(yīng)。與常規(guī)能源供應(yīng)方式相比,一次能源節(jié)能率約41%,年節(jié)約標煤3640噸,年二氧化碳減排量為8956噸。
7.4廣州大學(xué)城分布能源項目

廣州大學(xué)城能源站項目位于廣州市番禺區(qū)南村鎮(zhèn),與廣州大學(xué)城一江之隔,占地面積11萬平方米,是廣州大學(xué)城配套建設(shè)項目,為廣州大學(xué)城18平方公里區(qū)域提供冷、熱、電三聯(lián)供,也是全國最大的分布式能源站。 分布式能源學(xué)習(xí)討論QQ群:616168925 項目由中國華電集團新能源發(fā)展有限公司和廣州大學(xué)城能源發(fā)展有限公司按55%和45%的比例,共同出資成立廣州大學(xué)城華電新能源有限公司,負責(zé)廣州大學(xué)城分布式能源站項目的投資、建設(shè)及經(jīng)營管理。2008年7月28日一期2×78MW正式開工建設(shè),2009年10月實現(xiàn)“雙投”。 一期項目包括LNG燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組及配套設(shè)施、熱水制備站、冷凍站等。能源站以天然氣為一次能源,通過燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組發(fā)電。 燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組發(fā)電工作原理是由兩臺燃氣輪機和一臺發(fā)電機組成--兩臺燃氣輪機通過聯(lián)軸器直接連接一臺雙端驅(qū)動發(fā)電機(額定出力60MW),通過葉輪式壓氣機從外部吸收空氣,壓縮后送入燃燒室。同時氣體燃料也噴入燃燒室與高溫壓縮空氣混合,在定壓下進行燃燒,生成的高溫高壓煙氣進入燃氣輪機膨脹做功,推動動力葉片高速旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機,燃機效率可達39%,排出的479℃煙氣進入余熱鍋爐循環(huán)利用。余熱鍋爐再生產(chǎn)出蒸汽供應(yīng)給汽輪發(fā)電機進行發(fā)電。發(fā)電后的尾部煙氣余熱再生產(chǎn)高溫?zé)崴?,制造生活熱水和空調(diào)冷凍水。
燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組發(fā)電大大減少了二氧化硫、總懸浮顆粒物等污染物的排放,其中氮氧化物排放是同容量常規(guī)燃煤電廠的1/5,二氧化硫、總懸浮顆粒物的排放幾乎為零。同時鍋爐補給水采用RO膜+EDI(電去離子)系統(tǒng)制水,生成無強酸性、強堿性的廢水,生產(chǎn)、生活廢水再經(jīng)過污水處理后又用于廠區(qū)內(nèi)清洗、澆灌等,從而實現(xiàn)廢水零排放。

本文技術(shù)來源:中國城市燃氣協(xié)會分布式能源專業(yè)委員會
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