CCHP系統(tǒng)解析PPT專業(yè)課件

目錄1CCHP系統(tǒng)簡(jiǎn)介2CCHP系統(tǒng)組成及能流分析3CCHP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模型4CCHP系統(tǒng)的配置方式5CCHP系統(tǒng)的發(fā)展難點(diǎn)1CCHP系統(tǒng)簡(jiǎn)介CCHP系統(tǒng)的定義：

冷、熱、電三聯(lián)供，即CCHP（CombinedCooling,HeatingandPower），是指以天然氣為主要燃料帶動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)、微燃機(jī)或內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)等燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備運(yùn)行，產(chǎn)生的電力供應(yīng)用戶的電力需求，系統(tǒng)發(fā)電后排出的余熱通過余熱回收利用設(shè)備(余熱鍋爐或者余熱直燃機(jī)等)向用戶供熱、供冷。

通過這種方式大大提高整個(gè)系統(tǒng)的一次能源利用率，實(shí)現(xiàn)了能源的梯級(jí)利用。還可以提供并網(wǎng)電力作能源互補(bǔ)，整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)收益及效率均相應(yīng)增加。2CCHP系統(tǒng)組成及能流分析簡(jiǎn)單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)熱電(冷)聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖2.1CCHP系統(tǒng)組成冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)示意圖2CCHP系統(tǒng)組成及能流分析2.1CCHP系統(tǒng)能流分析CCHP系統(tǒng)中，發(fā)電之后的余熱通過余熱回收設(shè)備進(jìn)一步的供冷、供熱。實(shí)現(xiàn)高品位熱源發(fā)電、低品位熱源進(jìn)一步被利用制冷、制熱及熱水供應(yīng)。CCHP系統(tǒng)能夠充分利用天然氣的熱能，綜合用能效率可達(dá)90%以上。同時(shí)可降低以天然氣為燃料的供熱成本，把一部分成本攤到電費(fèi)上，減輕運(yùn)營(yíng)成本負(fù)擔(dān)，與常規(guī)系統(tǒng)相比超出的初投資費(fèi)用通過節(jié)省運(yùn)行費(fèi)5年內(nèi)便可收回。3CCHP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模型CCHP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模型主要有三種形式：獨(dú)立發(fā)電模型并網(wǎng)不上網(wǎng)模型并網(wǎng)加上網(wǎng)模型3.1獨(dú)立發(fā)電模型

獨(dú)立發(fā)電，沒有引入市電進(jìn)行調(diào)節(jié)，也沒有其他電力補(bǔ)充。因此燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電功率要大于額定電負(fù)荷且要考慮到熱負(fù)荷的充分利用，否則會(huì)影響其發(fā)電成本。

采用這種模型的用戶一般比較注重設(shè)計(jì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性及其可調(diào)節(jié)性，因此在此模型中適宜以陣列化的微型燃?xì)廨啓C(jī)作為電力設(shè)備，最大峰值電力負(fù)荷即為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)電力負(fù)荷，而且由于系統(tǒng)獨(dú)立于市電系統(tǒng)，所以必須配備系統(tǒng)的啟動(dòng)電機(jī)。3.2并網(wǎng)不上網(wǎng)模型“并網(wǎng)不上網(wǎng)”模型，這種模型是國內(nèi)目前比較典型的模型，這種模型中的發(fā)電模塊可以和市電系統(tǒng)并網(wǎng)，當(dāng)所發(fā)電不能滿足用戶要求時(shí)可以從網(wǎng)上購市電以補(bǔ)充，但是由于電力政策的考慮，當(dāng)所發(fā)電超負(fù)荷時(shí)不能向市網(wǎng)售電。

使用這種模型的的用戶比較注重其經(jīng)濟(jì)性，因此如何設(shè)計(jì)三聯(lián)供系統(tǒng)，使之既能滿足用戶對(duì)冷熱電的需求，又能有較好的節(jié)能性與經(jīng)濟(jì)性，是我們研究的重要內(nèi)容。3.3并網(wǎng)加上網(wǎng)模型“并網(wǎng)加上網(wǎng)”模型，這種模型的建立由于需要電力政策給用戶自己所發(fā)的電可以上網(wǎng)售電的權(quán)利，而現(xiàn)今這種情況在國內(nèi)是不允許的。

這種模型的電力負(fù)荷可以設(shè)計(jì)得比額定負(fù)荷大，因?yàn)榘l(fā)出的多余電力可以進(jìn)行上網(wǎng)售電，這樣即可以使設(shè)備達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，還可以獲得一部分收益，但是這要考慮成本問題；如果自發(fā)電的成本價(jià)比市電價(jià)要高，三聯(lián)供系統(tǒng)發(fā)出的剩余電力進(jìn)行上網(wǎng)售電，不但沒有收益而且還要花費(fèi)更多的燃料費(fèi)，這是極不經(jīng)濟(jì)的。

要進(jìn)行上網(wǎng)售電，必然要解決在電力接入控制系統(tǒng)上的問題，國內(nèi)三聯(lián)供項(xiàng)目中的燃?xì)廨啓C(jī)一般采用的是國外的產(chǎn)品，其中一些產(chǎn)品的控制系統(tǒng)沒有上網(wǎng)售電模塊，因此要和國內(nèi)的市電信號(hào)達(dá)到一致還需引用其他設(shè)備，這必然需要更多的資金投入，因此上網(wǎng)售電要適時(shí)適度。4CCHP系統(tǒng)的配置方式三聯(lián)供配置方式主要有“以熱定電”——以熱需求(冷熱負(fù)荷)為基準(zhǔn)，來確定系統(tǒng)的電力輸出。“以電定熱”——以電需求為基準(zhǔn)，來確定系統(tǒng)的熱需求(冷熱負(fù)荷)輸出。4.1“以熱定電”燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)“以熱定電”流程圖“以熱定電”可以獲得較高的能源利用率，在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行時(shí)經(jīng)濟(jì)性良好，節(jié)能效果明顯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少、運(yùn)行可靠。

發(fā)電量受到供熱量的限制，供熱與供電互相牽制，難以同時(shí)單獨(dú)滿足用戶對(duì)于熱能和電能的需要，當(dāng)沒有熱負(fù)荷時(shí)機(jī)組完全停運(yùn)（以熱定電的缺點(diǎn)所在）。在多余的電力自行消化不了時(shí)需上網(wǎng)外送，目前因不具備條件而常常受到限制。燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)“以電定熱”流程圖4.2“以電定熱”

以電定熱可以在較高電價(jià)條件下獲得盡可能多的經(jīng)濟(jì)收益，但在余熱不能充分利用時(shí)，能源的利用效率會(huì)下降。因此，以熱定電運(yùn)行模式比以電定熱運(yùn)行模式節(jié)能，但受電、燃?xì)鈨r(jià)格的影響，經(jīng)濟(jì)性并不是總比以電定熱模式優(yōu)。

當(dāng)HPR=1.75時(shí)，電量輸出約等于電量需求，熱量輸出約等于熱量需求，能同時(shí)滿足熱點(diǎn)需求，為最佳熱電比；

當(dāng)1≤HPR＜1.75時(shí)，宜采用“以熱定電”

配置方式；

當(dāng)1.75＜HPR≤2.5時(shí)，宜采用“以電定熱”

配置方式；

當(dāng)HPR=1.75時(shí)，兩種方式均可采用。5CCHP系統(tǒng)的發(fā)展難點(diǎn)發(fā)展難點(diǎn)1：熱電不平衡性熱電負(fù)荷平衡定義：設(shè)備發(fā)出所需電負(fù)荷產(chǎn)生的余熱負(fù)荷滿足需求，熱負(fù)荷、電負(fù)荷均達(dá)到供給量等于需求量。實(shí)際工程中，區(qū)域能源采用三聯(lián)供系統(tǒng)時(shí)往往很難實(shí)現(xiàn)熱電平衡。當(dāng)區(qū)域電負(fù)荷滿足需求時(shí)，產(chǎn)生的余熱達(dá)不到所需的冷、熱負(fù)荷。而當(dāng)余熱滿足需求時(shí)，產(chǎn)生的電量超過區(qū)域本身所需，由于受國家“并網(wǎng)不上網(wǎng)”政策的限制，區(qū)域產(chǎn)生的電負(fù)荷難以消化。夏季，電負(fù)荷可用于制冷機(jī)制冷，但是冬季供熱需要用的鍋爐或是溴化鋰機(jī)組均以天然氣為燃料，電負(fù)荷用不掉，造成了熱電不平衡。發(fā)展難點(diǎn)2：水系統(tǒng)劃分難點(diǎn)

水系統(tǒng)如何劃分，是按能源分布特點(diǎn)來分還是按能源中心劃分。

管道運(yùn)輸長(zhǎng)度、管徑比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相比較大，管道鋪設(shè)、管道保溫、管道防滲漏、管道檢修等成本會(huì)對(duì)初投資及運(yùn)行費(fèi)用產(chǎn)生一定影響。

管道過長(zhǎng)會(huì)增加成本且熱量易散失。

管道過多會(huì)是增加系統(tǒng)復(fù)雜性且難管理。謝謝!6CCHP系統(tǒng)匯報(bào)問題總結(jié)1最初的提出背景能源島的構(gòu)想——戰(zhàn)略考慮，是一個(gè)完全的孤立系統(tǒng)。

現(xiàn)在CCHP系統(tǒng)提出的背景及其應(yīng)用場(chǎng)合（機(jī)場(chǎng)、醫(yī)院、核心商務(wù)辦公區(qū)）系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)：與國營(yíng)電力企業(yè)合營(yíng)，從而使上網(wǎng)成為可能（虹橋能源中心）2當(dāng)最大熱負(fù)荷與平均熱負(fù)荷相差很大時(shí)，添加輔助鍋爐調(diào)節(jié)優(yōu)化運(yùn)行需要精確地負(fù)荷計(jì)算數(shù)據(jù)3系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的具體分析

與常規(guī)能源相比，CCHP系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性好具體表現(xiàn)在哪些方面，為什么經(jīng)濟(jì)性高排放量、投資的回收期的具體分析，如何得到最后的結(jié)論的CCHP系統(tǒng)安全性第一、經(jīng)濟(jì)型第二、環(huán)保型第三進(jìn)一步的分析整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)以及能否與其他能源配合使用抑或相互排斥不能聯(lián)供，即能源的綜合利用（能源耦合利用）4以電定熱配置方式中的供熱量問題以電定熱的配置方式時(shí)，會(huì)不會(huì)出現(xiàn)供熱量大于熱量的需求量的情況，如果出現(xiàn)的話能不能引入蓄熱器來進(jìn)行熱量的儲(chǔ)存（即蓄熱器）

蓄冷的問題——冰蓄冷與水蓄冷的比較（冰蓄冷成本高但占地少，水蓄冷成本低但占地面積大。）機(jī)組的停機(jī)、開機(jī)問題（蓄冷、蓄熱）5運(yùn)行策略不同季節(jié)運(yùn)行策略的分析，包括在過渡季節(jié)如何保持較高的效率與能源利用率，從而使整個(gè)系統(tǒng)的效率提上去。即分析不同季節(jié)（即不同工況下的運(yùn)行策略）6價(jià)格上漲的應(yīng)對(duì)問題如果天然氣價(jià)格上漲、電價(jià)下降該如何應(yīng)對(duì)7設(shè)備運(yùn)行參數(shù)及其與傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)備的對(duì)比介紹一下CCHP中設(shè)備的參數(shù)，并與電廠等的做一個(gè)對(duì)比（P、T）6/23/2023（楊）CCHP的發(fā)展趨勢(shì)——