分散式能源系統知識大全

分散式能源系統則是直接面向用戶，按用戶的需求就地生產並供應能量，具有多種功能，可滿足多重目標的中小型能源轉換利用系統。

原國家計委、原國家經貿委、建設部、國家環保總局聯合發布《關於發展熱電聯產的規定》（計基礎【2000】1268號文）中指出「以小型燃氣發電機組和餘熱鍋爐等設備組成的小型熱電聯產系統，適用於廠礦企業、寫字樓、賓館、商場、醫院、銀行、學校等分散的公用建築。它具有效率高、佔地小、保護環境、減少供電線路損和應急突發事件等綜合功能，在有條件的地區應逐步推廣」。

分散式能源系統的特徵：

1、直接面向當地用戶的需求，布置在用戶附近，簡化能源的輸送環節，進而減少能量輸送成本，同時增加用戶能量供應的安全性。

2、系統受用戶需求的制約，相對於傳統的集中式供能系統而言均為中、小容量。

3、隨著經濟、不同能源技術的發展和成熟，可供選擇技術也日益增多。

4、通過選擇合適的技術，經過系統優化和整合，可以更好地同時滿足用戶多種要求（如：高效、可靠、經濟、環保、可持續性發展等），實現多個功能目標。

熱能的梯級利用

分散式能源系統的分類

分散式能源系統的核心及重要組成部分是分散式冷熱電聯產系統，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散式冷熱電聯產系統；

②按熱機類型分類，有燃氣輪機、內燃機、汽輪機、斯特林發動機，以及燃料電池等分散式冷熱電聯產；

③按系統規模分類，有樓宇型、區域型、產業型和城市型分散式冷熱電聯產等。

分散式冷熱電聯產系統的典型流程

1）燃氣輪機-餘熱吸收式分散式聯產

蒸汽型聯產系統，餘熱鍋爐透平排氣的餘熱被回收，用以產生蒸汽。夏季可利用蒸汽驅動蒸汽雙效溴化鋰吸收式機組製冷；冬季可利用這部分蒸汽直接供熱或驅動吸收式熱泵供熱。

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

煙氣吸收式分散式聯產系統

與蒸汽型聯產系統不同之處在於，排氣中的餘熱直接通過煙氣型溴化鋰吸收式機組回收利用，沒有了餘熱鍋爐這一中間環節。

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

回熱循環燃氣輪機-煙氣吸收式分散式聯產系統

與簡單循環燃氣輪機-煙氣吸收式分散式聯產系統相比，系統增加一套空氣預熱器，利用排氣給空氣預熱。

發電效率相對於簡單循環燃機要高，有高達38% ，冷電比（熱電比）多為1.0~1.5。

2）內燃機-餘熱吸收型分散式聯產系統

3)汽輪機-餘熱吸收型分散式聯產系統

4）斯特林發動機-餘熱吸收性分散式聯產系統

5）燃料電池-燃氣輪機-餘熱吸收型分散式聯產系統

SOFC固體氧化物燃料電池，單獨發電效率為50~60% ，與燃氣輪機組合成混合動力系統，其發電效率可達到70%，NOx的排放量低於1ppm ,是目前最潔凈的能源系統之一。

分散式能源系統設計思路

分散式能源系統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換利用系統，所以在進行分散式能源系統設計時須考慮以下幾點：

1）明確用戶真正的冷電比（熱電比）即真實的冷熱電負荷。

2）對發電機組獨立供電運行模式，在機組選型配備時，可以考慮利用電製冷方式，將一部分冷負荷轉移到電負荷，從而滿足真正的冷電比。

3）若在冷負荷峰值時冷電比過大，可考慮冰水蓄冷進一步改善冷熱電聯產系統的熱力學性能和經濟性。（對於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）

（二）太陽能與風冷熱泵聯合供暖

《燃氣冷熱電聯供工程技術規程》要求

標準要求：

適用條件：發電機總容量小於或等於15MW；

適用階段：工程設計、施工、驗收和運行管理；

供電系統運行方式：推薦與市電併網運行；

設計原則：電能自發自用、熱（冷）電平衡；

能效指標：

站址條件：

獨立站房或露天布置：燃氣管道最高入室壓力＜2.5MPa；

建築物地下一層、首層或屋頂布置： 燃氣管道最高入室壓力＜1.6MPa；

發電機布置在建築物地下一層或首層：單台容量≤3MW；

發電機布置在建築物屋頂：單台容量≤2MW；

防爆泄壓口：主機間、燃氣增壓機間、計量間；

事故通風口：主機間、燃氣增壓機間、計量間；

發電機併網措施：

應設置自動同期裝置；

電壓偏差小於±5%；

頻率偏差小於±0.2Hz；

併網線路應在用戶側適當位置設置明顯斷開點；

必須採取「逆功率保護措施」，保證聯供系統只受電，不向公共電網輸送電能。

冷熱電三聯供系統典型示意圖

各類發電裝置特點

三聯供+熱泵+太陽能+冰蓄冷示例

供能規模

19.6萬平方米建築供電

8.6萬平方米建築空調、生活熱水

主要設備

燃氣內燃機4台，總發電能力3000kW

餘熱煙氣熱水型冷溫水機組

水源熱泵

蓄熱及蓄冰裝置

系統原理圖

三聯供工程實施常規流程

1、方案階段

1）了解項目建築性質；分析冷、熱、電負荷情況；

2）按照項目特點及負荷需求情況進行三聯供系統配置；

3）根據能源價格情況進行簡單的經濟測算；

2、可行性研究階段

1）通過方案比選確定三聯供主要設備及系統配置形式、運行方案；

2）投資估算及財務分析（收益率、投資回收期）；

3）上報發改委；

3、施工圖設計及施工階段

1）施工圖設計並取得規劃、環保、消防等部門批複；

2）取得供電部門併網許可、供電方案設計；

3）施工驗收；

4、調試運行階段

1）協調各主要設備廠家分別對設備及系統進行調試、試運行；

2）主要設備製造商進行運行人員培訓；

3）發電機組大修、中修由發電設備供貨商完成。

分散式能源培訓第16期

2017年8月29-9月1 上海 7800元／人