熱電聯(lián)供為熱電聯(lián)供技術(shù)正名

1、熱電聯(lián)供為熱電聯(lián)供技術(shù)正名熱電聯(lián)供技術(shù)結(jié)合了發(fā)電機(jī)和專用的冷卻器，可以把排出來的廢熱轉(zhuǎn)換成冷卻水，但是使用的公司卻很少，問題出在哪里？為熱電聯(lián)供技術(shù)正名試水熱電聯(lián)產(chǎn)在加利福尼亞州森尼韋爾，每到酷熱的夏天，電價會達(dá)到最高水平。這時， Network Appliance （NetApp) 公司耗電 1 百萬瓦的數(shù)據(jù)中心就會退出普通電網(wǎng)。 這家公司以天然氣為動力的熱電聯(lián)供系統(tǒng)提供了全部電力，不但每年可以節(jié)省30 萬美元的能源成本，同時還能為數(shù)據(jù)中心提供“冷卻能源”的。NetApp 的熱電聯(lián)供系統(tǒng)“可以在電價很高、而天然氣價格很低的時候發(fā)電、冷卻，從而減少了能源開支?！?NetApp 公司的全球基礎(chǔ)架

2、構(gòu)副總裁 David Roobins 如是說。熱電聯(lián)供（ cogeneration ）技術(shù)又叫熱電聯(lián)產(chǎn)（ CHP），它結(jié)合了發(fā)電機(jī)和專門的冷卻器， 這種冷卻器可以把排出來的廢熱轉(zhuǎn)換成冷卻水。 EYPMission Critical Facilities 公司的執(zhí)行負(fù)責(zé)人 William Kosik 認(rèn)為，從技術(shù)上來講，任何電力都可以用于 CHP，不過“在小型的 CHP商業(yè)化應(yīng)用中，天然氣是熱電聯(lián)供系統(tǒng)最常使用的燃料。”他說，在某些情況下，熱電聯(lián)供設(shè)施使用有機(jī)燃料來發(fā)電，或者燃燒垃圾堆場的甲烷來發(fā)電。至于 NetApp，它的熱電聯(lián)供系統(tǒng)包括三臺以天然氣為動力的發(fā)電機(jī)和幾只“吸附冷卻器”，可以冷卻

3、該公司 6000 平方英尺大小的數(shù)據(jù)中心。冷卻器通過吸附冷卻工藝來提供冷水 ?這種工藝使用硅膠來使水蒸發(fā)，水在其中充當(dāng)了致冷劑。 NetApp的設(shè)施主管 Dan Hoffman 說：“這種系統(tǒng)不含任何化學(xué)致冷劑，非常環(huán)保?！盓YP 公司的 CEO Peter Gross 說，數(shù)據(jù)中心非常適合使用熱電聯(lián)供，不過使用這項技術(shù)的數(shù)據(jù)中心寥寥無幾。 專門為了數(shù)據(jù)中心而使用熱電聯(lián)供技術(shù)也并不多見：太平洋天然氣和電力公司（ PG&E）客戶能源效率部門的主要項目經(jīng)理 Mark Bramfitt 說，他沒聽說過還有哪家數(shù)據(jù)中心在使用這項技術(shù)。切實節(jié)省能源Kosik 說，考慮使用熱電聯(lián)供有幾個原因。比如

4、說，使用熱電聯(lián)供系統(tǒng)來提供備用電源， 這可以增強(qiáng)數(shù)據(jù)中心在遭遇嚴(yán)重停電事故期間的存活能力。他說：“我們?yōu)榭蛻暨M(jìn)行現(xiàn)場評估時，發(fā)現(xiàn)這是客戶擔(dān)心的一大問題?！?EYP搜集的這些數(shù)字一部分業(yè)界提供的信息。他認(rèn)為，由于自然災(zāi)害增多，加上電力基礎(chǔ)設(shè)施不斷老化， 停電次數(shù)在不斷增加。熱電聯(lián)供還可以充當(dāng)經(jīng)過調(diào)節(jié)的不間斷電源的。 CHP系統(tǒng)可以降低生命周期成本，能降低多少取決于電力和某種燃料的現(xiàn)行價格。這些情況各有不同， 因為電力和天然氣在不同地區(qū)的成本存在很大差異。Kosik 說，熱電聯(lián)供技術(shù)對數(shù)據(jù)中心而言能夠在經(jīng)濟(jì)上切實可行，廢熱的重復(fù)使用是最大的因素。 廢熱的最常見用途就是對園區(qū)環(huán)境里面的大樓進(jìn)行供熱。

5、 Gross 說，NetApp 使用采用吸附冷卻器的熱電聯(lián)供雖然并不常見，但具有經(jīng)濟(jì)意義。他說：“之所以能節(jié)省能源，就是因為發(fā)電過程的副產(chǎn)品是熱量?？梢岳脽崃縼砩衫淇諝?。正因為如此，整個系統(tǒng)的效率才大幅提高。”NetApp的 Hoffman說，他公司的熱電聯(lián)供系統(tǒng)效率在75%到 80%；而天然氣公用事業(yè)公司由于并未利用廢熱，效率大約只有35%。據(jù) PG&E的 Bramfitt聲稱，這些數(shù)字大致是正確的。因為使用 CHP系統(tǒng)比使用電力公司所發(fā)的電來得更有能源效率，所以可以減少總體的溫室氣體排放量。 美國環(huán)保署的熱電聯(lián)供合作伙伴網(wǎng)站上面有個計算器，可以算出 CHP項目到底能減少多少排放

6、量。咨詢工程公司 Michaud Cooley Erickson 的副總裁 John Smith 提醒， CHP系統(tǒng)不會給每個人帶來回報 ?尤其是所在地區(qū)電力成本比較低的用戶。他說，對大多數(shù)公司而言， “要做到發(fā)電成本低于電力公用事業(yè)公司，難度非常大?！盙ross 說，一條實用的經(jīng)驗法則就是，熱電聯(lián)供項目在經(jīng)濟(jì)上要切實可行，其每千瓦小瓦的能源成本至少要比電力公用事業(yè)公司收的電價低 1.5 美分。必有利弊Bramfitt 說，他倒寧愿數(shù)據(jù)中心的管理人員先考慮在空調(diào)系統(tǒng)上安裝節(jié)能器。這種系統(tǒng)的節(jié)能原理就是充分利用室外的冷空氣來冷卻數(shù)據(jù)中心。他說， “節(jié)能器抵消了熱電聯(lián)供系統(tǒng)所具有的一部分經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢”

7、，因為用戶已經(jīng)有了冷卻能源的。Bramfitt認(rèn)為，一開始就考慮熱電聯(lián)供無異于說“讓我們通過發(fā)電來解決這個問題，而不是通過節(jié)電來解決這個問題。”他指出，而且節(jié)電方案風(fēng)險比較低， 因為這不需要公司管理發(fā)電設(shè)備， 也不用擔(dān)心急劇上升的燃料成本。至于 NetApp，該公司已經(jīng)在使用鮮風(fēng)節(jié)能器（air-sideeconomizer ）作為熱電聯(lián)供的互補(bǔ)技術(shù)。Hoffman 說：“我們使用節(jié)能器時，就不需要熱電聯(lián)供系統(tǒng)，因為我們有冷卻能源?！辈贿^熱電聯(lián)供在炎熱的夏天就可以派上用場， 因為這時室外氣溫過高， 不適合使用節(jié)能器。他說：“兩者相互補(bǔ)充。”數(shù)據(jù)中心的管理人員不愿支持這項技術(shù)，還有可能是由于他們對

8、運(yùn)行發(fā)電設(shè)備增添復(fù)雜性有所顧慮。Hoffman 說，雖然有些系統(tǒng)使用渦輪機(jī)，但他的系統(tǒng)使用了以天然氣為動力的內(nèi)燃機(jī)，類似手下員工已經(jīng)很熟悉的備用柴油發(fā)電機(jī)。Gartner公司的分析師 Rakesh Kumar說：“我的一些客戶看了這項技術(shù)后，認(rèn)為現(xiàn)在著手還為時過早?！盉enStewart 就得出了這樣的結(jié)論， Stewart 是總部設(shè)在邁阿密互聯(lián)網(wǎng)交換所和數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商Terremark Worldwide 的設(shè)備工程部門副總裁。他一直在考慮為Terremark 的最新數(shù)據(jù)中心安裝一套CHP系統(tǒng)。這套系統(tǒng)將使用由聯(lián)合科技公司提供的天然氣渦輪發(fā)電機(jī)，提供專用電力。雖然有了這種發(fā)電機(jī)， 就不需要冷

9、卻器成本， 但 Stewart還是決定暫時不在數(shù)據(jù)中心安裝這套系統(tǒng)。他說：“這項技術(shù)有點過于先進(jìn)，我們對于到時能不能圍繞它建立起基礎(chǔ)架構(gòu)的其余部分并無把握?！盢etApp 的 Robbins 毫不懊悔。他說：“當(dāng)初向個項目時，我們說我們負(fù)責(zé)提供可靠電力和冷卻功能，能源成本，我認(rèn)為如今這些論點仍然適用。”CIO 竭力宣傳這還能有效降低雖然在數(shù)據(jù)中心使用 CHP并不常見，但這項技術(shù)本身并無新意。 Gross 說：“只是人們剛剛開始考慮在公司現(xiàn)場發(fā)電， 特別是 CHP?！边B Stewart 也說，他還沒有完全否定這項技術(shù)的部分作用。他說：“要是我們現(xiàn)在搞，會在比較小的地方進(jìn)行試用。”鏈接：衡量 CH

10、P的標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)濟(jì)利益的大小但 NetApp 當(dāng)初選擇 CHP并不是沖著能源效率而去的。 Hoffman 說：“坦率地講，而是為了提高經(jīng)濟(jì)效益?！?NetApp 向 PG&E購買的電力成本通常每千瓦小時在 14 美分左右，但是到了炎熱的夏天，會漲到 24 美分。他說：“因為在夏天，電價很高，而天然氣的價格很低，于是我們在夏天的高峰時間段使用熱電聯(lián)供?！表椖康某晒Σ坏c可以預(yù)測的電價有關(guān)，還與不可預(yù)測的天然氣價格有關(guān)。天然氣價格的急劇上升會對項目的回收期帶來重大影響。Robbins說：“當(dāng)時，天然氣的價格要低得多，這正是促使我們利用熱電聯(lián)供來獲得能源的一大成本因素。但此后隨著天然氣價格上漲，其中一些經(jīng)濟(jì)因素及使用這套系統(tǒng)的理由發(fā)生了變化?！盢etApp的最初計劃要求CHP系統(tǒng)提供平常的工作電源和備用電源。然而，不斷上漲的天然氣成本不但使得該系統(tǒng)只有在夏天的高峰時間段（此時電價最高）才使用，還促使 NetApp 另謀出路來獲得備用電源。 Robbins 說，NetApp 最后認(rèn)定， “比較傳統(tǒng)的”柴油發(fā)電機(jī)更適合這種用途。PG&E提供的部分退款對于這個耗資250 萬美元的項目順利開展起到了關(guān)鍵性作用。 Hoffman 說，部分退款承擔(dān)了 NetA