数据中心燃气冷热电分布式能源系统项目

  发布时间: 2019年07月01日 16:45:42   作者: 广丰能源网

传统的集中式供能系统是采用大容量设备、集中生产,然后通过专门的输送设施(大电网、大热网等)将各种能量输送给较大范围内的众多用户。而分布式能源系统则是直接面向用户,按用户的需求就地生产并供应能量,以小容量、模块化、分散式的方式布置在用户附近,不仅可以省去长途输送设备及管网建设,还能提高供能可靠性,优化供能系统,降低输送能耗。

由于分布式能源系统是分散供能,单机功率较小,相对电厂单机功率有百万千瓦以上、单厂功率近千万千瓦而言,单机的发电效率比不上后者。分布式能源系统通过能源系统的梯级利用,使能源综合利用效率从常规发电系统的40%左右提高到80%左右,能源梯级利用效率达到70%以上,节能率达到20%~40%,能大量节省一次能源,能源梯级利用示意图如图0-1。

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图0-1能源梯级利用示意图

在我国,燃料结构长期以煤为主,大约占70%,火力发电以燃煤为主,能源利用率低下,仅为40%左右,硫化物、粉尘等的排放严重污染环境,影响人类身体健康。随着社会和经济的发展,天然气作为优质稳定、高效环保的清洁能源逐步成为社会生产及生活用能的发展方向。目前,很多地方的电力供应和燃气使用存在不均衡、不匹配的现象,夏季电力高峰时,电力企业往往会采取拉闸限电的措施以保障居民的正常生活用电,而此时的燃气资源却得不到充分利用,到了冬季情况正好相反。因此,如果能够均衡电力发展和燃气供应,实现削峰填谷,提高能源利用率,对缓解电力紧张,对能源事业的健康发展具有重要意义。

分布式能源是解决能源与环境问题、大力推进节能减排和科学用能的重要技术途径,是构建未来新一代能源系统的关键技术,是能源可持续发展的重要保障。分布式能源系统可以结合利用太阳能、风能、燃料电池等多种能源形式,通过综合运行策略,使系统的运行高效、节能。燃气冷热电分布式能源系统因其技术成熟、可靠、投资相对较低,已经在国际上得到了迅速地推广。

燃气冷热电分布式能源系统简介

燃气冷热电分布式能源系统(Combined Cooling ,Heating and Power,CCHP)是指以天然气为主要燃料,驱动燃气轮机或内燃机发电机等燃气发电设备运行,产生的电力满足用户的电力需求,系统排出的废热通过余热回收利用设备(余热锅炉或者烟气直燃机等)向用户供热、供冷。常规的燃气冷热电分布式能源系统工艺流程图如图1-1。

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图1-1燃气冷热电分布式能源系统工艺流程图

效益好等优点,是天然气高效利用的重要途径。燃气冷热电分布式能源系统符合总用能系统的“梯级利用”的准则,通过能源梯级利用的方式,满足用户电、冷、热、蒸汽、生活热水等各种负荷的需求,在系统提供多种负荷的工作过程中,使得天然气的热能被逐级利用。

采用天然气做燃料,能减少有害物的排放总量,SO2和固体废弃物排放几乎为零,温室气体CO2减少50%以上,NO2减少80%,总悬浮颗粒物减少95%,具有明显的减排效果,也为我国能源结构调整带来带来重大变革。

燃气冷热电分布式能源系统是布置在用户端的能源系统,大大简化输配电系统,减少了输送能耗,供电可靠性有保障。与利用太阳能、风能、水能等受地理气候等条件影响相比,供能安全及可靠性方面具有较高的灵活性,可与城市电网联网运行。当公用电网故障时,马上启动切换运行,向用户供电,缓解电网压力。

燃气冷热电分布式能源系统作为一种新型的能源利用方式,在美国、欧洲、日本等许多发达国家已被广泛的推广应用。发达国家政府通过规划引领、技术支持、政策优惠以及建立合理的价格机制和统一的并网标准,有效地推动分布式能源的发展。燃气冷热电分布式能源作为分布式能源系统的主要方式,在整个能源系统中占比不断提高,取得了显著效果。我国虽然起步较晚,随着国家的不断重视,已经从北京、上海、广州等少数几个城市逐步进入到实质性开发推广阶段,有了很大的发展。

燃气冷热电分布式能源系统按照原动机的不同分为三种类型,即燃气轮机系统、燃气内燃机系统、微燃机系统,表1-1为各种发电设备的主要特点。

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表1-1 发电设备的主要特点

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