分布式区域冷热电联供系统的特点分析

 
冷热电联供不仅进步了低品位热能的利用率， 更重要的是进步了能源综合利用率。 在常规的集中供电方式中能量形式相对单一， 当用户不仅仅需要电力，而且需要其它能量形式， 如冷能和热能的供给时， 仅通过电力来满足上述需要时难以实现能量的综合梯级利用， 而分布式供电方式以其规模小， 灵活性强等特点， 通过不同循环的有机整合可以在满足用户需求的同时实现能量的综合梯级利用，并且克服了冷能和热能无法远间隔传输的困难。

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以建筑物供热为例， 可以将电加热供热， 锅炉燃烧（煤、 油、自然气）供热， 常规蒸汽压缩式热泵和原动热机驱动的综合采热系统做一个综合比较，以一次能源燃料热能作为输进值，以终端建筑物采热量作为输出值，提出综合采热系数E作为输出与输进之比，它反映了各种采热系统的可供比较的采热系数。对于电采热，电厂热能转化为用户末端电能只有33%的效率， 电采热是将高效的电能等价转换为热能， 因而E=0.33； 对于锅炉燃烧采热，由于锅炉效率题目以及输送管路的热损失，实际只有70%.的热值得到了利用，因而 E=0.70；对于电动热泵，固然电厂热能转化为用户末端电能只有33%， 然而热泵可以有限地从低温热源（外界环境） 吸收热量， 很多热泵供热系数往往可以达到3，则实际可以利用的热值为 E=033*3=0.99；对于中小型原动机驱动的系统，固然发电效率并不高，但是不需要长途输送，其热电转换率尚可达0.3， 假如将此电能再驱动电动热泵， 可实现供热值的 0.99。原动机发电后尚有很多高温气体排出的余热，占总热值的70%， 假如回收了其中的55%，则对建筑物的实际供热热值效率可达E=0.99+0.55=1.54。上述所讨论的原动机热泵在建筑物采热中的应用是完全按照单一采热目的而设计的，因此可以有E=1.54 的总能效。事实上原动机驱动的复合能量系统可以实现发电、 供热和制冷 “三联供” ， 这种系统能源综合利用率高，一般均可达到70%以上。 

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 (2) 削峰填谷， 缓解电力紧张， 可实现能源消耗的季节平衡

    冷热电联供系统采用溴化锂吸收式冷水机组作为制冷设备，利用低品位热能驱动。 与压缩式制冷机相比， 吸收式冷水机组最突出的优点是节电，例如：3500KW制冷量的吸收式制冷机可节电约890KW， 因而安装 1 台溴化锂吸收式冷水机组， 相当于建造 1 台小型发电站。

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    夏天空调用电紧缺而燃气消耗降低， 采用燃气型冷热水机组，可减少夏季的电耗， 从而削减电力的高峰， 弥补季节能耗的不平衡。以上海为例，1993 年上海市区的最大日用电峰谷差只有85 万千瓦， 而到1998 年增加到了 205 万千瓦， 引起电力负荷峰谷差日益增大的主要原因就是空调用电，如采用燃气空调替换电空调情况将大为改观，由于燃气的负荷需求特性与电力正好相反，在电力负荷最高的夏季正是燃气负荷最低的季节。 Ehvacr


    溴化锂吸收式制冷机采用对环境安全无害的自然工质作为制冷剂，并且 CCHP系统能源综合利用效率高。所以CCHP系统在降低二氧化碳和污染空气的排放物方面具有很大的潜力，占有关专家估算， 假如从2000 年起每年有4%的现有建筑的供电、供热和供冷采用能源岛， 从 2005 年起25%的新建建筑及从 2010年起50%-的新建建筑均采用能源岛，到 2020 年的二氧化碳的排放量将减少 19%。假如将现有建筑实施能源岛的比例从 4%进步到 8%， 到 2020年二氧化碳的排放量将减少30%。 
  
从目前国际复杂形势来看， 能源安全已经成为中国必须考虑的题目， 否则一旦发生战争， 首先被摧毁的就是电厂， 一旦供电瘫痪， 国家机器将无法运行，分布式能源是相对独立的供能体系， 可以不依靠外界电力系统。 于是， 如何有效进步分布式供系统的能源利用率是当前分布式供电技术发展所面临的主障碍之一， 正如常规的集中供电电站可以通过供热并供进步能源利用率一样，分布式供电系统在用户需要的情况下，同样可以在生产电力的同时，提供热能或同时供热、 制冷两方面的需求。而后者则成为一种先进的能源利用系统， 即CCHP 系统。与简单的供电系统相比， CCHP系统可以在大幅度进步系统能源利用率的同时，降低环境污染，明显改善系统的热经济性。因此，CCHP技术是目前分布式供电发展的主要方向之一。