热电冷联产与分产能耗比较

热电冷联供与分供能耗比较Backgroundn CCHP Tsinghua University(清华大学 ):100MW Yizhuang(亦庄 ) ： 200MW Solar Palace(太阳宫 )： 600MWn BCHP Gas company(燃气集团 ) Software center(软件园 ) International trade center(国际商城 )Save Energy ?电动制冷与吸收式制冷机的比较吸收式制冷机 1冷量0.83热量电动制冷机 1冷量0.67热量 电厂0.2电热电联产机组热电冷联产系统的等效发电效率三种不同热电联产动力装置的比较n 热电联产与热电分产的能耗比较供热工况n 反映热电联产系统性能的两个参数n 能源利用效率发电量和供热量与燃料热耗之比n 发电效率发电量与燃料热耗之比热电联产1（燃料） 0.25（电）0.60（热）锅炉电厂0.75（燃料） 0.25（电）0.60（热）0.67（燃料）n 热电联产是用同一种一次能源产生机械能和可利用的热能的综合过程。n 它将传统运行（发电）过程中排放的大量热量回收利用，将原来发电和供热两个分离的过程合而为一，大大提高了能源的利用率。热电联产的效率Evaluation method ： Energy Saving Fraction n 热电冷联供系统的效率 Wintern Electricity efficiencyn Heat efficiencyCHP1（ Fuel） e（ Electricity）t - e （ Heat）BoilerPowerPlantFuele （ Electricity）t - e （ Heat）Fuel（ t e） / be/ ce节能率联产分产清华大学节能率（冬季）计算方法工程（冬季）计算方法 Evaluation method ： Energy Saving Fraction 发电厂 电用户 燃气机锅炉 热用户 热回收b hA1B1PeQhce eh燃料燃料A1 = Pe ceQhb B1 = = Pe eQhh 或 Qh= hPeee b ce h ce be b ce h节能率分产系统 能量需求 热电联供Evaluation method ： Energy Saving Fraction（ winter） 燃气锅炉效率： 0.9Efficiency of gas boiler：0.9燃气电厂发电效率： 0.5Electricity efficiency of gas-fired power plant：0.5Combined Cycle Heating & Power1000kW Gas TurbineCHP system1000kW Gas EngineCHP system几乎所有燃气热电冷联产系统冬季供热工况下都是节能的 .Nearly all the CCHP system is energy saving in winter.制冷工况冷量 210冷量 210压缩式制冷机吸收式制冷机燃料 100燃气轮机 电 30冷量 150热量 50冷量 60热电冷电网 压缩式制冷机燃料 140电 42Evaluation method ： Energy Saving Fraction n 热电冷联供系统的效率 Summern Electricity efficiencyn Cool efficiencyCHP1（ Fuel） e（ Electricity）（ t e ） COPa（ Cool）e （ Electricity）(t - e )COPa（ Cool）CompressionChillerPowerPlantFuelElectricity（ t e） COPa /COPce/ ec （ t e） COPa/ COPc / cee/ ce （ t e） COPa/ COPc / ce e/ ce （ t e） COPa/ COPc / ce节能率清华大学节能率（夏季）计算方法Evaluation method ： Energy Saving Fraction 工程（夏季）计算方法发电厂 电用户 燃气机余热回收电制冷 冷用户 吸收制冷COPc COPaA2 B2PeQcceeh燃料 燃料A2 = Pe ceQcCOPc ce B2 = Pe eQcCOPa h（ e ce） COPe COPa he COPe COPa h节能率分供时 能量需求 冷电联供 燃气电厂发电效率：0.5Electricity efficiency of gas-fired power plant： 0.5压缩式制冷机 COP： 5COP of compression chiller：51000kW Gas TurbineCHP systemCombined Cycle Heating & Power几乎所有燃气热电冷联产系统夏季供冷工况下都是不节能的。Nearly all the CCHP system is not energy saving in summer.1000kW Gas EngineCHP system电制冷机 /吸收式制冷机不同比例的节能率：曲线 1（ 0.82，内燃机）各种比例均节能；曲线 2（ 0.78，燃气轮机），吸收制冷 90%，节能电网发电效率 55%，电网输配效率 90%；电制冷 COP=5，吸收制冷 COP=1.2；与不同电网发电效率比较联供供热期节能率与不同电网发电效率比较联供冷期节能率电网 t0.46(60% 煤电、 40%联合循环）,0.78%才节能燃气轮机热电冷联产系统以供热汽轮机为动力装置的热电冷联产系统从各环节看热电冷联产系统能源状况热电厂热量输送环节蒸汽输送系统热水输送系统热网汽水热交换器火用效率 热量输送环节不可逆损失随热网供回水平均温度的变化制冷机环节单效机 双效机各环节的不可逆损失对比结果n 1 在供热工况下，与热电分产相比，热电联供系统多数情况节能。n 2 在供冷工况下热电冷联供系统往往是并不节能的。n 3 在过渡季，不供热制冷时，是不节能的。n 4 由于天然气热电冷联供系统制冷工况和制热工况的节能性往往不一致，热电冷负荷和机组的热电冷特性也不一致，定量评价一个区域采用天然气热电冷联供系统的节能性往往需要进行模拟分析。n 5.要增加节能率，必须在容量、型式以及工艺流程等方面提高热电冷联供系统的能源利用效率。 提出热电联供新流程 Develop new flow diagram of CHP systemn 热泵型热电冷联供系统 CHP system incorporating heat pumpn 冷热互联型热电冷联供系统 CCHP system with heating and cooling pipe inter-connectedLarge Investment Underground water destructionDifficulty t