分布式电源燃气发电运行指标评价规范

PAGE5PAGEICSXXXXFXXX备案号：XXX—XXXXNB中华人民共和国电力行业标准NB／XXXX—XXXX分布式电源燃气发电运行指标评价规范CodeforOperationIndexofGas-firedDistributionEnergy20XX-XX-XX发布20XX－XX－XX实施中华人民共和国国家能源局发布分布式电源燃气发电运行指标评价规范CodeforOperationIndexofGas-firedDistributionEnergy1范围本标准规定了分布式电源燃气发电运行指标统计的内容与方法，以及进行分布式电源燃气发电运行评价的原则与要求。本标准适用于以天然气、沼气为燃料，同时输出冷、热、电的新建、扩建和改建工程分布式功能站的运行评价。楼宇式功能站原动机单机容量不大于10MW，区域式功能站原动机单机容量不大于50MW。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T33757分布式冷热电能源系统的节能率GB51131燃气冷热电联供工程技术规范GB3095环境空气质量标准GB16297大气污染物综合排放标准GB13223火电厂大气污染物排放标准DL/T5508燃气分布式供能站设计规范DL/T5153火力发电厂厂用电设计技术规程DL/T5174燃气-蒸汽联合循环电厂设计规定CJJ145燃气冷热电三联供工程技术规程3术语和定义3.1燃气分布式供能系统gasdistributionenergysystem布置在用户附近，以天然气等一次能源为燃料，通过热（冷）、电联产方式直接向用户输出热（冷）、电能的能源供应系统。3.2现役机组existingunit本标准实施之日前，已建成投产的燃气分布式供能系统。3.3新建机组newunit本标准实施之日起，建设及投产的新建、扩建和改建的燃气分布式供能系统。3.4原动机primemover泛指带动发电机旋转的动力机械，如燃气轮机、蒸汽轮机、内燃机、外燃机等。3.5燃气轮机gasturbine一种涡轮式热力流体机械，由压气机、燃烧室、涡轮机等主要部件组成。空气在压气机增压后进去燃烧室和燃气混合燃烧，燃烧产生的工质在涡轮机膨胀做功。3.6燃气内燃机gasengine一种往复式运动机械，将燃气与空气注入气缸压缩混合，点火将其燃烧做功，推动活塞连杆和曲轴，驱动发电机发电。3.7余热利用设备heatrecoverygenerator指直接利用原动机余热的能源转换设备，包括余热锅炉、余热型吸收式冷温水机组、换热器等。3.8余热exhaustheat原动机冷却水热量及排烟热量。3.9余热锅炉exhaustheatboiler利用原动机的排烟热能，产生蒸汽或热水的设备。3.10余热吸收式冷（温）水机组exhaustheatabsorptionwaterchiller（heater）直接利用原动机余热进行制冷、热的机组。可分为烟气型及烟气热水型冷（温）水机组。4主要符号和缩写η综合能源利用率%W净输出电量kWhQ1余热供热总量MJQ2余热供冷总量MJB燃料总耗量Nm3QL燃料低位发热量MJ/Nm3α供热比%β热电比%Th利用小时数hbgr供热标准煤耗kg/GJbgl供冷标准煤耗kg/GJbf发电标准煤耗kg/kWhζr供热厂用电率%ed发电厂用电率%ζzh综合厂用电率%φ耗水指标m3/（s•GW）θ节能率%χ氮氧化物排放mg/Nm35分布式电源燃气发电运行指标5.1综合能源利用率燃气分布式供能系统的平均综合能源利用率指的是统计期内输出能量（冷、热、电）与输入能量（以燃料低位发热量计算）之比，按公式(1)计算：(1)式中：η—平均综合能源利用率（%）；W—统计期内燃气分布式供能系统净输出电量（kWh）；Q1—统计期内有效余热供热总量（MJ）；Q2—统计期内有效余热供冷总量（MJ）；B—统计期内燃料总耗量（Nm3）；QL—燃料低位发热量（MJ/Nm3）。注：调峰设备供热（冷）量不计入燃气分布式供能系统平均综合能源利用率计算。5.2供热比（热电分摊比）统计期内燃气分布式供能系统有效余热供能量（供热、供冷）与发电、供热/冷总耗热量的比值。供热比按公式(2)计算：(2)式中：α—统计期内燃气分布式供能系统的供热比（%）；Qzr—统计期内燃气分布式供能系统的总耗热量。5.3热电比年平均热电比即联供系统年余热供热量和年发电量的比值。年平均热电比按公式(3)计算：(3)式中：β—热电比（%）。5.4年利用小时数燃气分布式供能系统利用小时数按公式(4)计算：(4)式中：W—统计周期内的净输出电量（kWh）；Pw——系统总装机容量（kW）；Th——系统年利用小时数（h）。5.5能耗5.5.1供热能耗统计期内燃气分布式供能系统每对外供热一吉焦热量所消耗的标准煤量。(5)式中：bgr——供热标准煤耗，kg/GJ。Br——统计周期内供热耗用燃料总量（折至标煤），tce；供热标准煤量计算：（6）式中：Ba——统计周期内耗用燃料总量（折至标煤），tce；5.5.2供冷气耗(7)式中：bgl——供冷标准煤耗，kg/GJ。5.5.3发电气耗(8)式中：bf——发电标准煤耗，kg/kWh。W——统计周期内系统发电量，kWh。5.6厂用电率根据机组类型和热介质的输送方式决定综合厂用电率，也可参照先用同类机组取值。供热厂用电率按公式(9)计算：(9)发电厂用电率按公式(10)计算：(10)综合厂用电率按公式(11)计算：(11)式中：ζr—供热厂用电率（%）；ed—发电厂用电率（%）；ζzh—综合用电率（%），为供热厂用电率与发电厂用电率之和；er—供单位热量所消耗厂用电量（kWh/GJ）；Qr—供热用的热量在全年的时间加权平均值（GJ/h）；Pg—发电机的发电功率在全年的时间加权平均值（kW）；Sc—厂用电计算负荷在全年的时间加权平均值（kVA）；ScoZW—用于热网的厂用电计算负荷在全年的时间加权平均值（kVA）；SZD—用于发电的厂用电计算负荷在全年的时间加权平均值（kVA）；αr—对应全年时间加权平均值时，供热用热量与总耗热量之比；cosφav—电动机在运行时的平均功率因数，可取0.8。5.7水耗燃气分布式供能系统水耗按公式（12）计算：(12)式中：φ—耗水指标（m3/（s·GW））；Qsh—统计期内耗水量（m3/h）；Pw——系统总装机容量（kW）；5.8节能率燃气分布式供能系统节能率是指采用燃气分布式供能系统与原来用户可能采用的常规供电和空调方式相比所节省的一次能量消耗量，按公式(13)计算：(13)式中：θ—节能率（%）；Er—系统在年总能耗（kgce）；Ea—达到与燃气分布式供能系统相同的电、冷和/或热等能量供应时，采用常规独立方式的供电、供冷和供热，参照发电系统设计与建设热工设计的地理分区标准计算得出的总能耗（kgce）。5.9污染物排放燃气分布式供能系统的氮氧化物排放浓度应满足表1的要求。表1氮氧化物排放限值（单位：mg/Nm3）序号原动机类型适用条件限值基准氧量（%）污染物排放监控位置1内燃机500kW及以下5005烟囱或烟道500kW以上25052燃气轮机--5015燃气分布式供能系统的烟气排放除满足表1的条件外，还应符合国家或地方大气污染物排放标准的相关规定。5.10噪声燃气分布式供能系统噪声对环境的影响应符合现行国家标准《声环境质量标准》GB3096、《工业企业厂界噪声标准》GB12348和《工业企业设计卫生标准》GBZ1的相关规定。站房工作场所的噪声A声级限制值应符合表2的规定。表2站房工作场所的噪声A声级限制值场所类别噪声限制dB（A）原动机房（操作人员每天连续接触噪声8.0h）≤85控制室（室内背景噪声级）≤70注：对操作人员每天接触噪声不足8.0h的场合，可根据实际接触噪声的时间，按接触时间减半，噪声限值增加3dB的原则确定其噪声限制值。6分布式电源燃气发电运行指标评价6.1一般规定6.1.1燃气分布式供能系统运行评价评价等级分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四级。6.1.2所评价的燃气分布式供能系统并网时间应至少一年，评价周期以一年度为宜，生产运行指标日报、月报及年报样式见附录A，运行评价表样式参见附录B。6.2综合能源利用率水平评价按公式(14)计算燃气分布式供能系统实际值与期望值的年综合能源利用率的比值γ1。(14)式中：η0—年平均综合能源利用率的期望值（%）。6.3综合热电比水平评价按公式(15)计算燃气分布式供能系统实际与期望的年综合热电比的比值γ2。(15)式中：β0—年平均综合热电比的期望值（%）。6.4能耗水平评价6.4.1供热能耗评价按公式(16)计算燃气分布式供能系统实际与期望的年综合供热的比值λ1。(16)式中：bgr0—年平均综合供热能耗的期望值（kg/GJ）。6.4.2供冷能耗平均按公式(17)计算燃气分布式供能系统实际与期望的年综合供冷的比值λ2。(17)bgl0—年平均综合供冷能耗的期望值（kg/GJ）。6.4.3发电能耗评价按公式(18)计算燃气分布式供能系统实际与期望的年综合供电的比值λ3。(18)式中：bf0—年平均综合发电能耗的期望值（kg/kWh）。6.4.4按公式(19)计算γ3，比值γ3对燃气分布式供能系统能耗水平进行评价。(19)6.5厂用电率水平评价按公式(20)计算燃气分布式供能系统实际与期望的年综合厂用电率的比值γ4。(20)ξzh0—年平均综合厂用电率的期望值（%）。6.6水耗水平评价按公式(21)计算燃气分布式供能系统实际与期望的年水耗率比值γ5。(21)式中：φ—年平均综合水耗率的实际值（m3/（s•GW））。φ0—年平均综合水耗率的期望值（m3/（s•GW））。6.7节能率评价按公式(22)计算燃气分布式供能系统实际与期望的年节能率比值γ6。(22)式中：θ0—年平均节能率的期望值（%）。6.8环境影响水平评价6.8.1按公式(23)计算燃气分布式供能系统实际与期望的污染物排放比值λ4、噪声声级比值λ5。(23)式中：χ—年平均氮氧化物排放的实际值（mg/Nm3）。χ0—年平均氮氧化物排放的期望值（mg/Nm3）。ε—噪声等级的实际值（dB（A））。ε0—噪声等级的期望值（dB（A））。6.8.2按公式(24)计算γ7，比值γ7对燃气分布式供能系统环境影响水平进行评价。(24)6.9综合评价6.9.1综合评价采用权重方法进行，即根据公式（25）计算综合得分。(25)式中：G—综合得分；ai—权重系数。进行综合评价时，应建立不少于10人的评价专家组，权重系数由专家经验确定，或者根据专家意见建立判断矩阵，运用层次分析法计算各个指标的权重，参见附录C。6.9.2综合评价指标表3燃气分布式供能系统运行评价指标表评价内容评价等级ⅠⅡⅢⅣ能源利用率水平评价γ1≥95%90%≤γ1＜95%80%≤γ1＜90%γ1＜80%热电比水平评价γ2≥95%90%≤γ2＜95%80%≤γ2＜90%γ2＜80%能耗水平评价γ3≥95%90%≤γ3＜95%80%≤γ3＜90%γ3＜80%厂用电率水平评价γ4≥95%90%≤γ4＜95%80%≤γ4＜90%γ4＜80%水耗水平评价γ5≥95%90%≤γ5＜95%80%≤γ5＜90%γ5＜80%节能率水平评价γ6≥95%90%≤γ6＜95%80%≤γ6＜90%γ6＜80%环境影响水平评价γ7≥95%90%≤γ7＜95%80%≤γ7＜90%γ7＜80%综合评价G≥9590≤G＜9580≤G＜90G＜80附录A（规范性附录）燃气分布式供能系统生产运行指标统计表表A.1规定了燃气分布式供能系统生产运行指标日报的样式，表A.2规定了燃气分布式供能系统生产运行指标月报的样式，表A.3规定了燃气分布式供能系统生产运行指标年报的样式。表A.1燃气分布式供能系统生产运行指标统计日报燃气分布式供能系统名称：年月日序号指标单位数量备注机组编号1发电量kWh2上网电量kWh3供热量GJ4供冷量GJ5运行小时数h6燃气耗量Nm37厂用电率%8水耗量m39氮氧化物排放mg/Nm310噪声dB（A）表A.2燃气分布式供能系统名称生产运行指标统计月报燃气分布式供能系统名称：年月一、月生产统计指标汇总序号指标单位数量备注1发电量kWh2上网电量kWh3供热量GJ4供冷量GJ5运行小时数h6燃气耗量Nm37综合厂用电率%8水耗量m39氮氧化物排放mg/Nm3二、月生产运行指标评价数据1综合能源利用率%2供热比%3运行小时数h4综合热电比%5供热气耗Nm3/GJ6供冷气耗Nm3/GJ7发电气耗Nm3/kWh8综合厂用电率%9水耗率m3/（s•GW）10节能率%11氮氧化物排放量t填表人：联系电话：Email:负责人签字：单位盖章年月日表A.3燃气分布式供能系统名称生产运行指标统计年报燃气分布式供能系统名称：年度：一、年生产统计指标汇总序号指标单位数量备注1发电量kWh2上网电量kWh3供热量GJ4供冷量GJ5运行小时数h6燃气耗量Nm37综合厂用电率%8水耗量m39氮氧化物排放mg/Nm3二、年生产运行指标评价数据1综合能源利用率%2供热比%3运行小时数h4综合热电比%5供热气耗Nm3/GJ6供冷气耗Nm3/GJ7发电气耗Nm3/kWh8综合厂用电率%9水耗率m3/（s•GW）10节能率%11氮氧化物排放量t填表人：联系电话：Email:负责人签字：单位盖章年月日附录B（资料性附录）燃气分布式供能系统运行评价表表B.1给出了燃气分布式供能系统运行评价表的一种格式。表B.1燃气分布式供能系统运行指标评价表燃气分布式供能系统名称：年度：评价项目评价等级及得分情况说明能源利用率水平评价热电比水平评价能耗水平评价厂用电率水平评价水耗水平评价节能率水平评价环境影响水平评价综合评价权重系数取值方法及取值填表人：联系电话：Email:专家组签字：单位盖章附录C（资料性附录）层次分析法计算权重系数的过程本附录给出了用层次分析法计算权重系数的过程。建立层次结构模型。用两两比较法构造判断矩阵，对每一层次各指标进行相对重要性判断，用数值表示并写成矩阵形式，见表C.1，把第i个指标对第j个指标的相对重要性的估计值记做Xij，判断矩阵形式。表C.1两两比较判断矩阵形式XX1X2XnX1X11X12X1nX2X21X22X2nXnXn1Xn2Xnn表C.1中，Xij表示对于上一层次指标X而言，Xi对Xj的相对重要性。其轻重程度用表C.2中的标度表示。表C.2各因素两两比较结果表标度定义1i因素与j因素同样重要3i因素比j因素稍微重要5i因素比j因素明显重要7i因素比j因素强烈重要9i因素比j因素极端重要2，4，6，8上述相邻判断的中间值倒数若i因素与j因素的重要性之比为，那么j因素与i因素的重要性之比为计算权向量并做一致性检验。计算判断矩阵最大特征根及其对应的特征向量，并利用一致性指标、随机一致性指标和一致性比例做一致性检验。若检验通过，特征向量即为权向量；若不通过，则应考虑重新构造判断矩阵。一致性检验的步骤如下：计算一致性检验指标，按式（C1）计算。（C1）式中：——致性检验指标；——判断矩阵的最大特征根；n——矩阵的介数。查找相应的平均随机一致性指标，见表C.3。表C.3一致性指标RIn12345678910RI000.520.891.121.261.361.411.451.49计算一致性比例CR，按式（C2）计算。（C2）式中：RI——平均随机一致性指标；CR——一致性比例。当CR<0.1时，认为判断矩阵的一致性是可以接受的；当CR>0.1时，应对判断矩阵作适当修正。目次前言 II1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14主要符号和缩写 25分布式电源燃气发电运行指标 25.1综合能源利用率 25.2供热比（热电分摊比） 35.3热电比 35.4年利用小时数 35.5能耗 35.6厂用电率 45.7水耗 55.8节能率 55.9污染物排放 55.10噪声 66分布式电源燃气发电运行指标评价 66.1一般规定 66.2综合能源利用率水平评价 6