燃气分布式能源调研

《燃气分布式能源调研》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、分布式能源调研1.分布式能源的概述1.1分布式能源的概念分布式能源，通过减少能源中间环节损耗，以按需供能的方式，在用户端实现“温度对口，梯级利用”。集中式能源与分布式能源有机结合是21世纪能源工业的重要发展方向。分布式能源系统应用的重要一步是：从小规模的提供紧急与临时动力发展到为家庭、商业、工业提供连续、高可靠、低品质的能源，以保护自然资源与环境。目前，国际上尚没有对分布式能源系统的统一定义，许多有影响力的机构采用不同的名词描述相近的概念。美国或欧洲机构的定义，主要包括分布式能源资源-DER(distribut

2、ed/decentralizedenergyresource)、分布式电力-DP(distributed/decentralizedpower)、分布式供能-DG(distributed/decentralizedgeneration)。这些定义涉及到系统的容量大小、采用何种技术、是否连接公共电网及其所有者等因素，各有各的出发点和侧重点，各定义之间既有联系又有区别。综合以上各定义，相关学者给出如下定义：分布式能源系统(distributedenergysystem，简称DES)是一种建立在能量梯级利用概念基础上

3、，分布安置在需求侧的能源梯级利用，以及资源综合利用和可再生能源设施。通过在需求现场根据用户对能源的不同需求，实现温度对口供应能源，将输送环节的损耗降至最低，从而实现能源利用效能的最大化。DES是一个开放的、组建灵活的系统，系统主要由以下设备组成：发电设备（汽轮机、燃气轮机、微型涡轮机、内燃机或燃料电池）、供热或制冷设备（溴化锂吸收式冷热水机组、电制冷机组）、热泵、干燥和能源回收系统、锅炉或蓄热∕蓄冷系统、汽—水热交换器、为用汽户提供合适蒸汽参数的调节装置以及智能建筑的热电控制和系统集成技术等。1.2分布式能源的

4、分类1.2.1分布式能源的分类目前的分布式能源系统种类繁多，主要包括以燃气轮机或内燃机为核心的（天然气、煤气合成气、煤层气）冷热电联产系统，太阳能、风能、生物能等可再生能源综合利用系统，由具有极高效率的新型燃料电池组成的能源综合利用系统。为满足调研的具体任务，我们将重点放在以小型燃气轮机和微型燃气轮机为核心的天然气分布式能源。1.2.2分布式能源的比较各类分布式能源的发电容量、能源利用率及技术发展见下表。可见，（小型）燃气轮机，容量为1MW~15MW，已经实现商业化。而微型燃气轮机（容量30~200kW）和燃料

5、电池（容量30~1000kW）等不久将实现商业化。表1各类分布式能源技术参数1.3分布式能源的优势1)使用吸收式制冷机组实现余热回收，提供空调或工艺用冷，能源利用率可提高到70%以上；而常规大型发电厂的发电效率仅为35~55%，扣除厂用电和线损率，终端的利用效率只能达到30%~47%。2)设备靠近用户，热量、冷量和电量可直接使用，大大减少了输配电设备的投资和电网的输送损失，同时增加了系统供能的稳定性和可靠性；3)装置容量小、占地面积小，初投资少，效益好。用户可以直接投资建设小型的分布式能源冷热电三联供系统；4)

6、采用模块化设计，建设周期短。投产后回收期短，一般只有2~3年。1.4分布式能源的技术主要包括：1)小水电发供用一体化技术；2)与建筑物结合的用户侧光伏发电技术；3)分散布局建设的并网型风电、太阳能发电技术；4)小型风光储等多能互补发电技术；5)工业余热余压余气发电及多联供技术；6)以农林剩余物、畜禽养殖废弃物、有机废水和生活垃圾等为原料的气化、直燃和沼气发电及多联供技术；7)地热能、海洋能发电及多联供技术；8)天然气多联供技术、煤层气（煤矿瓦斯）发电技术；9)其他分布式发电技术1.5分布式能源系统方案分布式能源

7、系统的组建方式多种多样，应因地制宜，实行多种能源综合利用，符合中国能源的实际国情，从而取得显著的经济效益和社会效益。1.5.1与常规能源相关的技术解决方案1)锅炉前置循环余热利用方案首先将锅炉燃烧产生的大量的蒸汽作为汽轮机的动力源，驱动发电机组进行发电，同时汽轮机的排汽或者部分抽汽通过热—水交换器，冬季供暖以及全年供应生活热水，夏季通过双效蒸汽溴化锂吸收制冷机制冷。另外，系统还需备用一台小型蒸汽锅炉。2)燃气轮机前置循环余热利用方案燃气轮机—余热锅炉—蒸汽溴化锂吸收式空调机组方案：燃气轮机首先利用天然气做功发电

8、，其尾气中的余热通过余热锅炉回收转换成蒸汽利用，冬季利用热交换器转换热水采暖，夏季利用蒸汽溴化锂吸收式空调机组制冷以及全年进行生活热水的供应。另外，本方案还需要一台小型蒸汽锅炉，以便在燃气轮机不运行期间提供采暖和制冷用蒸汽，以及安全备用。燃气轮机—烟气直燃溴化锂吸收式空调机组方案：该方案也是由燃气轮机首先利用天然气做功发电，所不同的是将燃气轮机与烟气直燃溴化锂吸收式空调机组直接对接，燃