分布式能源項目配置方式及前景解析

1、    分布式能源項目配置方式及前景解析    盧千里摘要：分布式能源定義是利用小型設(shè)備向用戶提供能源供應(yīng)的新的能源利用方式。與傳統(tǒng)的集中式能源相比，分布式能源接近負(fù)荷，不需要建設(shè)大電網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離高壓或超高壓輸送，可大大減少線損，節(jié)省輸配電建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用；由于兼?zhèn)浒l(fā)電、供熱等多種能源服務(wù)功能，分布式能源可以有效的實現(xiàn)能源的梯級利用，達(dá)到更高的能源綜合利用率。本文對分布式能源項目配置方式及前景進(jìn)行了探討分析。關(guān)鍵詞：分布式能源；項目配置引言：分布式能源系統(tǒng)各用戶的能量需求隨時間變化，而動力設(shè)備（ 如燃?xì)廨啓C(jī)）通常以穩(wěn)定運(yùn)行為基本條件。分布式能源系統(tǒng)的設(shè)

2、計指導(dǎo)思想就是在負(fù)荷需求的可變性和動力設(shè)備的穩(wěn)定性之間尋求平衡點，穩(wěn)定系統(tǒng)運(yùn)行，同時實現(xiàn)能的梯級利用，提高一次能源利用效率。一、確定分布式能源系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)根據(jù)指導(dǎo)思想確定分布式能源系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)有：針對不同建筑類型，優(yōu)化配置冷熱電各個子系統(tǒng)；針對機(jī)組運(yùn)行工況（運(yùn)行環(huán)境條件的變化、機(jī)組各種負(fù)荷等變工況條件）設(shè)法實現(xiàn)系統(tǒng)全工況高效、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的途徑與控制方法；針對不同類型的建筑負(fù)荷，匹配不同的調(diào)節(jié)方式，使得各個子系統(tǒng)達(dá)到最佳的利用率，實現(xiàn)系統(tǒng)最大限度節(jié)能。二、分布式能源站的典型配置（一）按照發(fā)電機(jī)組的不同及系統(tǒng)主要功能分類天然氣分布式能源系統(tǒng)采用的發(fā)電設(shè)備主要有燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)

3、和燃?xì)馕⑷紮C(jī)等，所采用的余熱利用設(shè)備主要有余熱鍋爐以及蒸汽型吸收制冷機(jī)、熱水型吸收制冷機(jī)和煙氣型吸收式制冷機(jī)等。根據(jù)組合不同，大致可分為以下3類。1）燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組+余熱鍋爐+汽輪發(fā)電機(jī)組+蒸汽/熱水型溴化鋰制冷機(jī)組。該系統(tǒng)的特點是應(yīng)用燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，系統(tǒng)的發(fā)電效率高，可充分利用和轉(zhuǎn)換高品位的能源 ，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。2）燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組+煙氣型溴化鋰制冷機(jī)組。該系統(tǒng)特點是燃機(jī)單循環(huán)運(yùn)行，系統(tǒng)的熱冷量輸出比例大，熱（冷）電比高。3）燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)動機(jī)組+煙氣或熱水型溴化鋰制冷機(jī)組。該系統(tǒng)特點是采用燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的單機(jī)出力一般在200kw至3000kw之間，在這個功率范圍，內(nèi)燃機(jī)

4、的發(fā)電效率可以達(dá)到35%左右，要高于同功率等級的燃汽輪機(jī)。（二）按照應(yīng)用于區(qū)域功能分類一是工業(yè)園。在工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)型企業(yè)居多，一般都具有穩(wěn)定的電、蒸汽、熱和冷負(fù)荷，各項負(fù)荷都比較大，由于穩(wěn)定的負(fù)荷和長時間的穩(wěn)定運(yùn)行可以提高分布式能源系統(tǒng)的熱效率和整個系統(tǒng)的熱電比，對投資分析和運(yùn)行模式都十分有利。工業(yè)園區(qū)通常會根據(jù)“優(yōu)先滿足冷、熱負(fù)荷”的原則配置設(shè)備。能源站的熱效率和熱電比高于熱電聯(lián)產(chǎn)項目可行性研究技術(shù)規(guī)定中的要求，符合規(guī)定要求。所以，具有穩(wěn)定熱負(fù)荷的工業(yè)園區(qū)建設(shè)分布式能源站將有較好的經(jīng)濟(jì)性。二是辦公樓。由于辦公大樓各種負(fù)荷相對較小，而且隨時間變化較大，一般采用微型燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)。布置方式采

5、用地上或者地下布置。三是居民社區(qū)。居民社區(qū)通常選擇燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)作為動力設(shè)備。作為分布式能源站應(yīng)用的一種建筑類型，其最大特點就是負(fù)荷需求的不定時性。所以，居民社區(qū)的分布式能源站需要增加設(shè)計蓄能裝置。通常，蓄能裝置是通過冷水、熱水儲存罐來實現(xiàn)，在負(fù)荷充足的時候?qū)⒍嘤嗟睦洹嶝?fù)荷儲存起來，在居民使用高峰或燃機(jī)負(fù)荷降低或停機(jī)的時候釋放儲存的能量 滿足居民需求。三、存在的主要問題及解決的方法一是負(fù)荷分析難以保證全面、準(zhǔn)確、細(xì)致。對分布式能源系統(tǒng)的設(shè)計，負(fù)荷分析是非常必要的，如果對建筑的負(fù)荷統(tǒng)計或估算不夠細(xì)致，就會對運(yùn)行產(chǎn)生相當(dāng)大的影響。二是對于過渡季節(jié)，分布式能源系統(tǒng)利用不充分。對于分布式能源站，冷熱負(fù)荷

6、一般是通過利用燃機(jī)的余熱獲得，由于夏季和冬季具有穩(wěn)定的冷、熱負(fù)荷，余熱需求量較大，動力設(shè)備可以保持比較穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，而在春季和秋季，無較大的冷熱負(fù)荷需求，可能就會使整個系統(tǒng)處于低效運(yùn)行狀態(tài)三是缺乏權(quán)威的評價標(biāo)準(zhǔn)。分布式能源系統(tǒng)是一個多能量的產(chǎn)品輸出的復(fù)雜系統(tǒng)，由于冷熱電是不同的產(chǎn)品，很難直接進(jìn)行定量比較，目前的評價準(zhǔn)則主要是效率.節(jié)能率.折合發(fā)電效率等幾種，但這些評價方法本質(zhì)上都是對冷熱電根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)分別進(jìn)行評價。根據(jù)分布式能源系統(tǒng)的能量梯級利用特點建立系統(tǒng)評價標(biāo)準(zhǔn)對分布式能源系統(tǒng)的研究將具有非常重要的意義。四是需要進(jìn)一步加強(qiáng)天然氣的價格穩(wěn)定機(jī)制。由于分布式能源系統(tǒng)燃燒的是高品質(zhì)的清潔能源

7、，其運(yùn)行成本受燃料價格的影響特別大，穩(wěn)定的價格機(jī)制也是影響分布式能源站推廣的一個主要因素。五是分布式能源站的并網(wǎng)電價問題。盡管天然氣分布式能源系統(tǒng)具有很高的能源綜合利用率（約為大型凝汽式發(fā)電廠的2倍）、良好的環(huán)保效益，但由目前相同熱值的天然氣價格約是煤炭的2.2倍，而且分布式能源系統(tǒng)由于規(guī)模較小單位造價較高，所以分布式能源系統(tǒng)的單純經(jīng)濟(jì)效益并不顯著。以廣州大學(xué)城分布式能源站為例，上網(wǎng)電價高達(dá)0.78元/kwh，近期國內(nèi)一些天然氣分布式能源程的上網(wǎng)電價估算也都在 0.600.70元/kwh，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于燃煤電廠的上網(wǎng)電價，不具有很強(qiáng)的市場競爭力。所以，分布式能源站的大力推廣還需要政府在這方面加大對分

8、布式能源的扶持力度。四、對我國天然氣分布式能源的建議首先，不斷完善相關(guān)政策，并且做好相應(yīng)市場開發(fā)的工作。完善天然氣冷水、熱水、電能供給規(guī)章制度，健全相關(guān)配套財務(wù)、金融、天然氣價格等方面的扶持政策，確保天然氣項目的經(jīng)濟(jì)收益。其次，制定與天然氣項目相關(guān)的優(yōu)惠政策，完善和調(diào)整相應(yīng)法規(guī)，充分考慮不同地域內(nèi)天然氣成本價格以及當(dāng)?shù)毓?、供冷等因素，然后制定不同區(qū)域不同標(biāo)準(zhǔn)的價格，同時，隨著供給成本的變化，對其價格進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。再次，全方位、多角度的尋找天然氣項目開發(fā)新突破口。再次，提升能源綜合使用率，分布式能源系統(tǒng)能夠提升能源的使用水平，實際利用率可以保證在70%以上。因此就要充分挖掘分布式能源優(yōu)勢。最后，還要加大對微型燃機(jī)的研究力度，逐步適應(yīng)分布式能源系統(tǒng)供給的實際要求8。結(jié)論：目前，我國集中供能系統(tǒng)正在迅速發(fā)展，而且將是今后一段時間內(nèi)的主要發(fā)展方向。分布式能 源系統(tǒng)可以在大電網(wǎng)故障和意外災(zāi)害情況下，維持重要用戶的供電。所以建設(shè)一個集中能源與分布，式能源相結(jié)合的能源系統(tǒng)將是大