分布式能源系統(tǒng)則是直接面向用戶，按用戶的需求就地生產(chǎn)并供應(yīng)能量，具有多種功能，可滿足多重目標(biāo)的中小型能源轉(zhuǎn)換利用系統(tǒng)。

原國家計委、原國家經(jīng)貿(mào)委、建設(shè)部、國家環(huán)?？偩致?lián)合發(fā)布《關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》（計基礎(chǔ)【2000】1268號文）中指出“以小型燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組和余熱鍋爐等設(shè)備組成的小型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，適用于廠礦企業(yè)、寫字樓、賓館、商場、醫(yī)院、銀行、學(xué)校等分散的公用建筑。它具有效率高、占地小、保護(hù)環(huán)境、減少供電線路損和應(yīng)急突發(fā)事件等綜合功能，在有條件的地區(qū)應(yīng)逐步推廣”。

《中華人民共和國節(jié)約能源法》明確指出：“推廣熱電聯(lián)產(chǎn)，集中供熱，提高熱電機(jī)組的利用率，發(fā)展熱能梯級利用技術(shù)，熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)和熱、電、煤氣三聯(lián)供技術(shù)，提高熱能綜合利用率”。

分布式能源系統(tǒng)的特征：

1、直接面向當(dāng)?shù)赜脩舻男枨螅贾迷谟脩舾浇?，簡化能源的輸送環(huán)節(jié)，進(jìn)而減少能量輸送成本，同時增加用戶能量供應(yīng)的安全性。

2、系統(tǒng)受用戶需求的制約，相對于傳統(tǒng)的集中式供能系統(tǒng)而言均為中、小容量。

3、隨著經(jīng)濟(jì)、不同能源技術(shù)的發(fā)展和成熟，可供選擇技術(shù)也日益增多。

4、通過選擇合適的技術(shù)，經(jīng)過系統(tǒng)優(yōu)化和整合，可以更好地同時滿足用戶多種要求（如：高效、可靠、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、可持續(xù)性發(fā)展等），實現(xiàn)多個功能目標(biāo)。

熱能的梯級利用

分布式能源系統(tǒng)的分類

分布式能源系統(tǒng)的核心及重要組成部分是分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其種類繁多。

①按能源利用形式分類，有化石能源、可再生能源以及這兩種能源互補的分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)；

②按熱機(jī)類型分類，有燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、斯特林發(fā)動機(jī)，以及燃料電池等分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)；

③按系統(tǒng)規(guī)模分類，有樓宇型、區(qū)域型、產(chǎn)業(yè)型和城市型分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)等。

分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的典型流程

1）燃?xì)廨啓C(jī)-余熱吸收式分布式聯(lián)產(chǎn)

蒸汽型聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，余熱鍋爐透平排氣的余熱被回收，用以產(chǎn)生蒸汽。夏季可利用蒸汽驅(qū)動蒸汽雙效溴化鋰吸收式機(jī)組制冷；冬季可利用這部分蒸汽直接供熱或驅(qū)動吸收式熱泵供熱。

排煙溫度多為350~550℃，發(fā)電效率為24~34%，冷電比（熱電比）通常為1.5~2.5。

煙氣吸收式分布式聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

與蒸汽型聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)不同之處在于，排氣中的余熱直接通過煙氣型溴化鋰吸收式機(jī)組回收利用，沒有了余熱鍋爐這一中間環(huán)節(jié)。

排煙溫度多為350~550℃，發(fā)電效率為24~34%，冷電比（熱電比）通常為1.5~2.5。

回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C(jī)-煙氣吸收式分布式聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

與簡單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)-煙氣吸收式分布式聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)相比，系統(tǒng)增加一套空氣預(yù)熱器，利用排氣給空氣預(yù)熱。

發(fā)電效率相對于簡單循環(huán)燃機(jī)要高，有高達(dá)38%，冷電比（熱電比）多為1.0~1.5。

2）內(nèi)燃機(jī)-余熱吸收型分布式聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

內(nèi)燃機(jī)排氣溫度350~450℃，缸套水溫度大于90℃，其余熱量占輸入燃料能量的30~40%，可直接用供熱，另外可考慮在煙氣型機(jī)組尾部增加一級換熱器，回收170℃以下的余熱用于生產(chǎn)熱水。冷電比（熱電比）通常為1.0~1.5。

3)汽輪機(jī)-余熱吸收型分布式聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

系統(tǒng)性能與機(jī)組容量關(guān)系很大，容量較小的機(jī)組性能比較差，而大型機(jī)組生產(chǎn)冷量對外傳輸半徑?。挥谜羝椭劣脩舳巳缓笞鑫帐街评?，管道造價高；蒸汽系統(tǒng)以水為循環(huán)工質(zhì)，系統(tǒng)復(fù)雜，不適合中小型用戶。

4）斯特林發(fā)動機(jī)-余熱吸收性分布式聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

該系統(tǒng)與內(nèi)燃機(jī)聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)相似，斯特林機(jī)是一種外部加熱的閉式循環(huán)發(fā)動機(jī)，與內(nèi)燃機(jī)相比，斯特林機(jī)的排氣溫度更高，回收利用是更便利；但冷卻水溫相對于內(nèi)燃機(jī)的缸套水低，同時冷卻水帶走的熱量在全部輸入能量中所占的份額較大。

5）燃料電池-燃?xì)廨啓C(jī)-余熱吸收型分布式聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

SOFC固體氧化物燃料電池，單獨發(fā)電效率為50~60%，與燃?xì)廨啓C(jī)組合成混合動力系統(tǒng)，其發(fā)電效率可達(dá)到70%，NOx的排放量低于1ppm,是目前最潔凈的能源系統(tǒng)之一。

電輸出占很大比重，冷電比（熱電比）僅為0.2~0.5。此系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展還不成熟，尚處實驗階段。

分布式能源系統(tǒng)設(shè)計思路

分布式能源系統(tǒng)的主要特點是直接面向用戶、按用戶需求提供各種形式能量的中小型多功能能量轉(zhuǎn)換利用系統(tǒng)，所以在進(jìn)行分布式能源系統(tǒng)設(shè)計時須考慮以下幾點：

1）明確用戶真正的冷電比（熱電比）即真實的冷熱電負(fù)荷。

2）對發(fā)電機(jī)組獨立供電運行模式，在機(jī)組選型配備時，可以考慮利用電制冷方式，將一部分冷負(fù)荷轉(zhuǎn)移到電負(fù)荷，從而滿足真正的冷電比。

3）若在冷負(fù)荷峰值時冷電比過大，可考慮冰水蓄冷進(jìn)一步改善冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的熱力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)性。（對于酒店通常晚上耗電量相對較大，而耗冷相對較少，可以考慮晚上冰水蓄冷）

4）對發(fā)電機(jī)組與市電并網(wǎng)運行模式，可按考慮同時使用系數(shù)之后冷負(fù)荷做設(shè)備選型。

（一）太陽能與地源熱泵聯(lián)合供暖

（二）太陽能與風(fēng)冷熱泵聯(lián)合供暖

（三）熱泵技術(shù)生產(chǎn)生活熱水

《燃?xì)饫錈犭娐?lián)供工程技術(shù)規(guī)程》要求

標(biāo)準(zhǔn)要求：

適用條件：發(fā)電機(jī)總?cè)萘啃∮诨虻扔?5MW；

適用階段：工程設(shè)計、施工、驗收和運行管理；

供電系統(tǒng)運行方式：推薦與市電并網(wǎng)運行；

設(shè)計原則：電能自發(fā)自用、熱（冷）電平衡；

能效指標(biāo)：

站址條件：

獨立站房或露天布置：燃?xì)夤艿雷罡呷胧覊毫Γ?.5MPa；

建筑物地下一層、首層或屋頂布置：燃?xì)夤艿雷罡呷胧覊毫Γ?.6MPa；

發(fā)電機(jī)布置在建筑物地下一層或首層：單臺容量≤3MW；

發(fā)電機(jī)布置在建筑物屋頂：單臺容量≤2MW；

防爆泄壓口：主機(jī)間、燃?xì)庠鰤簷C(jī)間、計量間；

事故通風(fēng)口：主機(jī)間、燃?xì)庠鰤簷C(jī)間、計量間；

發(fā)電機(jī)并網(wǎng)措施：

應(yīng)設(shè)置自動同期裝置；

電壓偏差小于±5%；

頻率偏差小于±0.2Hz；

并網(wǎng)線路應(yīng)在用戶側(cè)適當(dāng)位置設(shè)置明顯斷開點；

必須采取“逆功率保護(hù)措施”，保證聯(lián)供系統(tǒng)只受電，不向公共電網(wǎng)輸送電能。

冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)典型示意圖

各類發(fā)電裝置特點

三聯(lián)供+熱泵+太陽能+冰蓄冷示例

供能規(guī)模

19.6萬平方米建筑供電

8.6萬平方米建筑空調(diào)、生活熱水

主要設(shè)備

燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)4臺，總發(fā)電能力3000kW

余熱煙氣熱水型冷溫水機(jī)組

水源熱泵

蓄熱及蓄冰裝置

系統(tǒng)原理圖

三聯(lián)供工程實施常規(guī)流程

1、方案階段

1）了解項目建筑性質(zhì)；分析冷、熱、電負(fù)荷情況；

2）按照項目特點及負(fù)荷需求情況進(jìn)行三聯(lián)供系統(tǒng)配置；

3）根據(jù)能源價格情況進(jìn)行簡單的經(jīng)濟(jì)測算；

2、可行性研究階段

1）通過方案比選確定三聯(lián)供主要設(shè)備及系統(tǒng)配置形式、運行方案；

2）投資估算及財務(wù)分析（收益率、投資回收期）；

3）上報發(fā)改委；

3、施工圖設(shè)計及施工階段

1）施工圖設(shè)計并取得規(guī)劃、環(huán)保、消防等部門批復(fù)；

2）取得供電部門并網(wǎng)許可、供電方案設(shè)計；

3）施工驗收；

4、調(diào)試運行階段

1）協(xié)調(diào)各主要設(shè)備廠家分別對設(shè)備及系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試、試運行；

2）主要設(shè)備制造商進(jìn)行運行人員培訓(xùn)；

3）發(fā)電機(jī)組大修、中修由發(fā)電設(shè)備供貨商完成。

來源：暖通南社

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