分布式能源j高端培训

1、天然气分布式供能系统,能源利用率低下,能源利用效率33.4%（世均43%,发达国52-55%）； 能源消费占GDP的13.5%,而美国仅占7%；,能源与环境的情形与对策,能源环境问题突出,单位：百万吨 *百万吨CO2当量,能源与环境的情形与对策,能源结构2006年,能源与环境的情形与对策,战略对策,对策,优质清洁能源,提高能效,加速发展天然气,分布式供能系统,能源与环境的情形与对策,丹麦 1981年开始实施热电联产奖励政策； 1000kW以上的锅炉必须改造成NG或垃圾热电厂，政府补贴30%的设备与工程费；2002年最高调整到60%； 到2005年，热电联产装机容量在整个发电装机容量中占66%以

2、上；并开发微型（户型）的热电联产。2006年欧洲能源进口总量增长了2.4%，但丹麦能源进口量同比下降了8%。美国能源部的现代化电网工程项目负责人Steve Pullins 认为：“丹麦是美国应该效仿的楷模。” 美国 1987年的新能源法规定，电网必须接受热电厂的电； 2010年实现CHP9200万kW的装机容量，各州提出优惠政策，如热电联产设备补帖平均1000美元/kW。,能源与环境的情形与对策,国外情况：,日本 制定“供热法”、“城市规划法”等法律，规定新建和改建30000m2以上的建筑物一定要采用CCHP系统。对业主进行减税和免税。 法国 对热电联产的投资15%的政策补贴。 一些国际组织的

3、参与于支持。国际分布式能源联盟（WADE）是一个非营利性的组织，旨在加快热电联产、分布式能源这种高能效系统的发展，以得到丰厚的经济和环境方面的收益。在1997年的联合国气候变化框架公约谈判中，为了提高热电联产作为减缓气候变化的策略性，国际热电联盟正式成立。2002年，该联盟更名为国际分布式能源联盟。,能源与环境的情形与对策,“能源法”39条对热电联产相关技术应用进行了规定； 2000年五部委制定文件“关于发展热电联产的规定”； “十一五”十大重点节能工程的第二项就是热电联产工程； 2007年国家发改委“关于印发天然气利用政策的通知”把分布式热电联产、热电冷联产列入优先类天然气利用项目； 国家能

4、源局计划在2012年前实施1000项分布式能源项目； 中国城市燃气协会在2010年5月成立天然气分布式能源与节能减排专委会。 2010年住建部发布分布式能源技术行业标准。国务院研究室会同能源局开展调研。,能源与环境的情形与对策,国内情况：,“上海市能源白皮书”要求到2010年实现热电联产、分布式供能系统装机容量达到7090万kW； 2004年开始实行的鼓励办法是：天然气气价2.04元/标方（一般锅炉用气3.43.7元/标方），设备补助热电联产系统1000元/kW。2010年天然气调价后在此基础上增加0.39元/标方。 2008年再次对上述优惠政策进行确认，并在2010年授权市节能协会对已有项目

5、进行评估，讨论新的政策。 市政府下设分布式能源与燃气空调推进办公室,能源与环境的情形与对策,上海情况：,能源与环境的情形与对策,天然气高效利用与分布式能源技术,定义：以燃气及生物质能、太阳能、氢能、风力和其它可再生的清洁能源为一次能源，在用户现场或靠近用户现场的小型或微型独立输出电、热（冷）能的系统，即分布式能源系统。 一次能源经过各种转换方式组合，最经济、最高效地直接向用户提供所需要的电力、空调冷水、采暖热水、生活热水、蒸汽等终端能源服务的系统。,理论基础： 能量的“温度对口，梯级利用” 中科院院士、中国工程热物理学创始人、涡扇航空发动机发明人吴仲华先生在1980年中央书记处举办的科技讲座的

6、报告中国的能源问题及其依靠科学技术的解决途径中提出了“温度对口、梯级利用 ”十六字。,天然气高效利用与分布式能源技术,意义 节能：通过实行能源的梯级利用提高一次能源利用率，可达80以上，同时减少输配电损失（67%）； 环保：以天然气为燃料，与燃煤电厂相比，分布式能源系统的CO2排放减少30以上，占地面积和耗水量减少60以上，对环境的负面影响接近于零； 削“峰”填“谷”：电气互补的技术优势可以部分的解决天然气和电力的调峰填谷难题； 能源安全：实现能源的多样化，相对独立供能，减少对大电网的依赖性。,天然气高效利用与分布式能源技术,系统组成,燃气发电机组 余热利用装置或供冷供暖装置 配电系统 管理系

7、统,天然气高效利用与分布式能源技术,天然气高效利用与分布式能源技术,分布式能源系统典型结构,相关要素,实际用电、用热（用冷负荷） 电价（峰平谷）及电力供应情况（并网条件、变压器） 设备运行维护成本 燃料成本及消耗量，燃料供应保障 系统规划设置的占地面积、环境（振动噪声排放） 发电效率及综合效率（一次能源利用率） 发电机组容量、类型、数量、系统运行时间 运行逻辑,天然气高效利用与分布式能源技术,天然气高效利用与分布式能源技术,天然气高效利用与分布式能源技术,一组数字（以微燃机为例）,1000kW热电联产系统运行1年（8000hr） 用气量270万m3； 发电800万度；余热供应1.5万平米空调；

8、 CO2减排30004000吨。,天然气高效利用与分布式能源技术,适用场所有较大且稳定的热负荷,超市、办公室、商业多功能建筑 医院 宾馆 大学城 工业园区及开发区 天然气分输站及门站 建筑物使用燃气锅炉生产热水或蒸汽 建筑物使用燃气空调,天然气高效利用与分布式能源技术,社会经济效益,调峰效用（气、电） 环境效益（SO2、NOx排放） 安全用电效益据硅谷地区Larry Owens电力公司估计，一次停电事故将使Sun Microsystems公司每分钟损失100万美元。据惠普公司估计，一次20分钟的停电事故将导致一家电路制造工厂损失3000万美元。 经济效益,分布式能源技术发展意义和问题,经济的直

9、供范围： 电：10kV,12公里 空调冷水：11.6公里 1 MPa 蒸汽：12 公里 采暖和生活热水：45公里(60左右),建设分布式功能系统会增加投资吗？,节省了锅炉投资 节省了电力增容的固定投资 （节省了占地面积、可不增加机房） 节省了运行人员和维护费用 （节省了备用发电机）,分布式能源技术发展意义和问题,系统参与者,政府相关部门 燃气公司 电力公司 系统集成公司 设备制造商,分布式能源技术发展意义和问题,政策支持,政策引导和补贴 关税减免 相关法规、规范 电力并网,分布式能源技术发展意义和问题,分布式供能技术推广的启示,CHP/CCHP的发展源自于节能、环保、能源安全； 充足的天然气资

10、源是发展的重要条件； 政府支持是关键； 在热力规划中需保留热电联产的供热区域，避免不必要的浪费； 建立合理的热电联产，规划电力定价及燃料定价，确保积极性优势； 注重对环境的贡献，补贴经营者等（如减排补贴）。,分布式能源技术发展意义和问题,燃气发动机 单机功率322000kW 发电效率3046.8 氮氧化物排放小于100ppm 热电比较小 重、体积大 噪声大，通常大于100dB 余热回收复杂 系统外围设备多、基础投资大，一般需要独立的厂房 维护周期短、费用较高,供能装备及其选用,供能装备及其选用,小型燃气轮机 单机功率50020000kW 发电效率2438 氮氧化物排放小于25ppm 热电比大

11、余热品质佳，500度烟气 一般使用寿命30年 天然气进气压力一般不小于1.6MPa 需要增压设备 比较适用工业、大型公用建筑等 需要独立的厂房,供能装备及其选用,外燃机（特种发动机之一） 单机功率2055kW 发电效率29 热电效率75 余热品质较低，仅有冷却水可利用 余热锅炉 溴化锂吸收式空调 吸附式空调,供能装备及其选用,微型燃气轮机 单机功率30300kW 发电效率2433 热电比大 氮氧化物排放小于9ppm 余热佳，烟气300度 体积小、重量轻 无外围系统、无需专用厂房 可多台组合，灵活可靠 噪声小于75dB（1m） 可直接接溴化锂直燃空调 数字化控制，可远程管理,供能装备及其选用,安

12、装在医院楼顶的CHP系统,航空发动机技术 30kW、65kW和200kW(08年) ICHP 适用多种燃料 超低排放量 (9 ppm NOx) 室内、室外或楼顶均可简易安装 维护管理简单、便捷 可并网或孤网运行 可靠性高,Capstone微型燃气轮机,供能装备及其选用,33,压缩机叶轮,永磁铁,透平叶轮,成百上千个运动部件,涡轮机仅此一个运动部件,供能装备及其选用,34,无油系统 None Oil/Lubricating System,以下情况内燃机可能会出现拉缸 机油温度过高，润滑油黏度降低； 润滑油位过低； 润滑油脏或主油道有异物 润滑油中进水； 润滑油泵故障；,有润滑系统的燃气轮机燃机,

13、注意： 润滑油有毒且易烫伤人,供能装备及其选用,35,基本免维护 Free Maintenance,供能装备及其选用,36,基本零排放，烟气无烟 Capstone Near Zero Emission,CARB 2007认证 NOx 氮氧化物排放 5ppm 标准机型 NOx 氮氧化物排放 9ppm 燃油机型 NOx 氮氧化物排放 35ppm 未加催化剂 比太阳能光伏发电环保 安装1台C65所获得CO2减排量相当于种植 285亩森林,供能装备及其选用,模块化分布式供能系统技术,上海案例分析,模块化分布式供能系统技术,模块化的配电结构,典型的微燃机模块化分布式供能系统,模块化分布式供能系统技术,模

14、块化分布式供能系统技术,实现发电效率最大化 提高系统可靠性 提高系统可维修性 保证设定的运行时间,模块化供能系统效率与负荷关系,杭州燃气七堡基地CCHP系统,模块化，并网不上网，功率自动跟踪、优化分配,案例,案例,杭州燃气七堡基地CCHP系统,南方电网CCHP系统,并网，上网，功率自动跟踪、优化分配,案例,案例,南方电网CCHP系统,CHP在玉柴重机工厂涂装线的运用,以热定电，并网不上网,案例,航天能源股份分布式能源与动力装置事业部、上海天然气供应保障与高效利用工程技术研究中心,1000kW微燃机分布式功能系统（撬装式）,案例,微燃机分布式供能系统,航天能源股份分布式能源与动力装置事业部、上海

15、天然气供应保障与高效利用工程技术研究中心,案例,Performance: El 38 / 33 MWe Heat 12 / 30 MWth , el 53,6 / 47 % , heat 17,3 / 43 % , total 70,9 / 90 %,Exhaust gas boiler,Gas Engine,DeNOx,Steam Turbine, 5 MWe,DeNOx,气体发动机（多台组合）模块化分布式供能系统,District heating network,DeSOx,Feed Water Tank,Heat recovery condenser (DH),ECO,ECO,案例,燃气轮机（多台组合）模块化分布式供能系统（大学城能源站）,规划容量120MW，采用燃气蒸汽联合循环系统；部分抽汽吸收制冷、部分