从热电联产走向冷热电联产

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1、从热电联产走向冷热电联产【摘要】　美国从1978年开始提倡发展小型热电联产(CHP)，目前除继续坚持发展小型热电联产之外，正研究高效利用能源资源的小型冷热电联产(CCHP)。CCHP是将制冷、供热(采暖和供热水)及发电三者合而为一的设施。据美国1995年对商用楼宇终端能源消费的统计，采暖用能占22％，热水供应占7％，制冷空调用能占18％。CHP的供热只能解决29％的用能及提供电力，而CCHP连同制冷可提供47％的用能及电力。　　1冷热电联产的意义　　冷热电联产系统在大幅度提高能源利用率及降低碳和

2、污染空气的排放物方面具有很大的潜力。有关专家做了这样的估算，如果从2000年起每年有4％的现有建筑的供电、供暖和供冷采用CCHP，从2005年起25％的新建建筑及从2010年起50％的新建建筑均采用CCHP的话，到2020年的二氧化碳的排放量将减少19％。如果将现有建筑实施CCHP的比例从4％提高到8％，到2020年二氧化碳的排放量将减少30％。　　冷热电联供系统与远程送电比较，可以大大提高能源利用效率。大型发电厂的发电效率为35％-55％，扣除厂用电和线损率。终端的利用效率只能达到30-47％

3、，而CCHP的效率可达到90％，没有输电损耗。冷热电联产系统与大型热电联产比较，大型热电联产系统的效率也没有CCHP高，而且大型热电联产还有输电线路和供热管网的损失。显然CCHP可以减少输配电系统和供热管网的投资，无论从减少投资成本和减轻污染来讲都是十分有利的。　　冷热电联供系统的缺点有两个一是冷热电联供系统规模小，安装在楼宇里，只能使用天然气或油品；二是冷热电联供系统虽然规模比大型发电厂和大型热电联产小，但CCHP不能小到一家一户安装一台，只能适应一幢楼宇或一个小区的冷热电联供，不象小型户用空

4、调器、户用热水器或户用电取暖器那样灵活机动。　　2美国关于冷热电联产的研究　　美国关于CCHP作了许多研究，并本着开发和商业化的目的，在天然气、电力和暖通空调等行业的制造业进行了广泛深入的合作。工业界提出了“CCHP创意”和“CCHP2020年纲领”，以支持美国能源部的总体商用建筑冷热电联供规划。　　规划中倡导增加综合利用多项技术，包括先进的燃气轮机、微型透平机、先进的内燃机、燃料电池、吸收式制冷机和热泵、干燥及能源回收系统、引擎驱动及电驱动蒸汽压缩系统，热储备和输送系统以及控制及系统集成技术，

5、不仅满足建筑物的热和电力负荷的需求，也从整体上提高了从矿物燃料到能源的转换效率。　　到2020年，在美国CCHP将成为商用建筑高效使用矿物能源的典范，通过能源系统的调整，将极大地推动经济增长和提高居民生活质量，同时最大限度地降低污染物的排放量。　　2．1CCHP战略实施目标　　2000年　　●制订出技术与政策“引导图”　　●开发设计工具、评估系统、软件及事例分析，以减少设计团体的风险　　●通过事例分析、财务分析等对工业决策机构进行CCHP选型和效益分析指导　　●消费者的价值／需求的认知度达到目标

6、决策者所要求的25％　　●每3年实现市场占有率翻番　　●建立CCHP的信息交流系统　　●建立建筑物资源效率计量体系　　2005年　　●确保行业法规朝有利方向发展：　　--税收优惠　　--碳化物排放交易化　　--合理的电力推出费用　　●建立200个示范点　　2010年　　●20％的新建商用建筑使用CCHP　　●5％的现有商用建筑使用CCHP　　●25％的美国能源部热电联产(CHP)项目用户使用CCHP　　2020年　　●50％新建商用建筑采用CCHP　　●15％现有商用建筑采用CCHP。　　2．2

7、几个问题的说明　　(1)CCHP和CHP应用领域的划分　　CCHP系统可以向建筑物同时提供电力、制冷、供暖、卫生热水或其他用途的热能，故CCHP系统侧重的领域是商用写字楼及公寓楼宇。CHP只能提供电力和热能，侧重于需要工艺用热的工业企业。　　(2)商用建筑物节能的设想　　建筑物的外墙和门窗的保温和密封性改进，达到15％的节能量；　　●美国空调及制冷协会(ARl)为暖通空调(HVAC)设备制订的目标是使其能源效率改善25％；　　●美国CCHP的首期目标是在上述目标基础上，再增加40％的节能效率。　

8、　(3)采暖和空调将出现新的变化　　20世纪采暖和空调基础科学研究已经取得了重大突破和进展，目前正酝酿着新的变化。主要是由于空气调节技术和发电技术有了重大变化，全球对环境问题的重视，如关注减轻臭氧层破坏，关注减缓地球气候变暖(温室效应)，以及公用事业的重组等，成为当今楼宇设计和建筑的决定因素。CCHP对环境保护有巨大潜力市场。　　(4)CCHP发展中的关键因素　　CCHP现在还不能将其划分为一个行业，然而设备制造商、公用事业公司及能源服务公司将CCHP看作是下个世纪最具经济潜力的一种组合方式。新