【知识分享】冷热电三联供,非常详细的讲解!

原标题:【知识分享】冷热电三联供,非常详细的讲解!

1.工作原理

冷热电三联供是一种建立在能量梯级利用概念基础上,将制冷、制热及发电过程一体化的总能系统。其最大的特点就是对不同品质的能量进行梯级利用,温度比较高的、具有较大可用能的热能用来被发电,而温度比较低的低品位热能则被用来供热或是制冷。典型的冷热电三联供系统通常由发电设备、制冷系统和供热系统三部分组成。以天然气为一次能源的内燃机为例,说明冷热电三联供的工作原理,原理如图2.1所示。

天然气冷热电三联供技术是一项先进的供能技术,它首先利用天然气燃烧做功产生高品位电能,再将发电设备排放的低品位热能充分用于供热和制冷,实现了能量梯级利用,因而是一种高效的城市能源利用系统,是城市中公共建筑冷热电供应的一种新途径。

2. 冷热电三联供系统的分类

按照供应范围三联供可以分为区域型(DCHP)和楼宇型(BCHP)两种

2.1 区域型系统

主要是针对各种工业、商业或科技园区等较大的区域,设备一般采用容量较大的机组,还要考虑冷热电供应的外网设备,往往是需要建设独立的能源供应中心。

2.2 楼宇型系统

是针对具有特定功能的建筑物,如写字楼、商厦、医院及某些综合性建筑所建设的冷热电供应系统,一般仅需容量较小的机组,机房往往布置在建筑物内部,不需考虑外网建设。

3. 冷热电三联供系统特点

能源综合利用率较高

由于冷能、热能随传输距离的增大,损耗加大;在目前技术水平下集中供电方式发电效率虽然最高可以达到40%-50%,但是由于距离终端用户过远,其余50%-60%的能量很难充分利用;

而冷热电三联供由于建设在用户附近,不但可以获得40%左右的发电效率,还能将中温废热回收利用供冷、供热,其综合能源利用率可达80%以上。另外,与传统长距离输电相比,它还能减少6-7%的线损;

从能量品质的角度看,燃气锅炉的最终产出能量形式为低品位的热能,而三联供系统中将有35%左右的高品位电能产出。电能的作功能力是相同数量热能的2倍以上,所以三联供系统的综合能源利用效率比燃气锅炉直接燃烧天然气供热高得多;

对燃气和电力有双重削峰填谷作用

我国大部分地区冬季需要采暖,夏季需要制冷。大量的空调用电使得夏季电负荷远远超过冬季,一方面给电网带来巨大的压力,另一方面造成冬季发电设施大量闲置,发电设备和输配设施利用率降低。

采用燃气三联供系统,夏季燃烧天然气制冷,增加夏季的燃气使用量,减少夏季电空调的电负荷,同时系统的自发电也可以降低大电网的供电压力

具有良好的经济性

根据相关的调查数据,采用冷热电三联供系统分布式能源,写字楼类建筑可减少运营成本12%,商场类建筑可减少运营成本11%,医院类建筑可减少运营成本21%,体育场馆类建筑可减少运营成本32%,酒店类建筑可减少运营成本23%。

具有良好的环保效益

天然气是清洁能源,燃气发电机均采用先进的燃烧技术,燃气三联供系统的排放指标均能达到相关的环保标准。

根据美国的调查数据,采用冷热电三联供系统分布式能源,写字楼类建筑可减少温室气体排放22.7%,商场类建筑可减少温室气体排放34.4%,医院类建筑可减少温室气体排放61.4%,酒店类建筑可减少温室气体排放34.3%。

增强建筑物能源供应的安全性

随着我国能源形势日益严峻,电力供应的安全性已经凸现,美国、日本、英国等国相继出现的“大面积停电”造成的严重负面影响已经给我们敲响了警钟。

冷热电三联供系统安装、运行相对比较简单、便捷,可以大幅度提高建筑物用能的电力供应安全性。尤其对于学校、医院等本来就需要备用电源,采用三联供可以兼做备用电源。

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