1 概述
分布式能源系统(Distributed Energy System)在许多国家、地区已经是一种成熟的能源综合利用技术，它以靠近用户、梯级利用、一次能源利用效率高、环境友好、能源供应安全可靠等特点，受到各国政府、企业界的广泛关注、青睐。
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分布式能源系统有多种形式，区域性或建筑群或独立的大中型建筑的冷、热、电三联供(Combined Cooling Heating and Power，简称CCHP)系统是其中一种十分重要的方式。
水源热泵系统在冬季采集来自湖水、河水、地下水及地热尾水，甚至工业废水污水中的低品位热能供给室内取暖；在夏季则把室内的热量取出，释放到水中，制取冷水达到夏季空调供冷的目的。
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江水源热泵利用长江水作为系统的冷热源，效率高，且不需冷却塔和锅炉等设备，机房占用面积小，不向大气排放污染物及热量，改善室内环境及城市环境。充分利用长江水资源不仅能够大幅度降低冬夏季空调能耗，而且降低电网及燃气的供应尖峰，达到高效、节能、环保的目的。
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重庆市拥有丰富且水温适宜的地表水资源，非常适宜在建筑中采用江水源热泵技术。
2 分布式能源的在国内外的应用
国际上，对于分布式冷热电三联供系统早已得到广泛的使用和认可。
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美国为了增加分布式能源站的开发利用，为其设置了税收减免和简化审批等优惠政策。截至：2002年末，美国分布式能源站接近6000座，到2010年，已有20％的新建商用建筑、5％的现有商用建筑、25％的美国能源部热电联产项目使用分布式三联供系统。未来规划中，美国政府还将进一步推进“分布式能源系统”的发展规划，并制定了明确的战略目标：力争2020年，50％的新建商用建筑、l5％的现有商用建筑，采用“分布式热电联产”模式。
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欧盟分布式能源平均占电力市场比例达10％，德国、荷兰和捷克已达38％，其中丹麦更高达53％。欧洲燃料类型多样，但主要以天然气为主，并正在与可再生能源发展紧密结合。形式上包括微型热电冷联供(MCHP)和工业热电联产(CHP)，燃料电池和热泵等。据统计，欧盟l997年，分布式能源站已经多达9000多台。欧盟各国在该能源站的支持还表现在价格补贴、低利率优惠贷款和将环保所得税作为投资款返还工商业等政策上。
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日本以天然气为基础的分布式冷热电联供项目发展最快，而且应用领域广泛。其政府曾出台多项优惠政策以致大力发展分布式能源，从立法、政府补助、建立示范工程、低利率融资以及给予建筑补助金等角度来促进能源开发及节能事业的发展。
中国跟随着国际的步伐，将天然气的开发和利用作为节能减排、改善能源结构，提高环境质量的重要措施之一。在北京、上海、广州、深圳等城市已经采取一些优惠政策鼓励冷热电三联供项目的发展。
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2011年10月9日，国家发改委、财政部、住房城乡建设部、国家能源局联合发布《关于发展天然气分布式能源的指导意见》(下称《意见》)，《意见》表示，“十二五”期间我国将建设1000个左右天然气分布式能源项目，并拟建设l0个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。到2020年，在全国规模以上城市推广使用分布式能源系统，装机规模达到5000万千瓦。
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《意见》指出，国家发改委、国家能源局将根据能源总体规划及相关专项规划，会同住房城乡建设部等有关部门研究制定天然气分布式能源专项规划。同时会同有关部门、电网企业及单位研究制定天然气分布式能源电网接入、并网运行、设计等技术标准和规范。中央财政将对天然气分布式能源发展给予适当支持。价格主管部门会同相关部门研究天然气分布式能源上网电价形成机制及运行机制等体制问题。
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目前，国内已经建成的分布式能源系统示范项目有：北京的燃气大楼、次渠门站，中关村软件园、生命园、国际商城，华电产业园，清河医院等，上海的浦东国际机场、环球国际金融中心、上海理工大学等；广州大学城等。武汉、南京、成都等城市的冷、热、电许多项目也正在规划和建设中，重庆弹子石CBD能源站项目将在2014年内建成并投入运营。我国处于分布式能源系统的初级阶段并且发展迅速。
3．1 天然气冷热电三联供系统技术原理
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天然气冷、热、电三联供系统是以天然气为主要燃料带动发电设备发电，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(吸收式制冷制热机组)向用户供热、供冷和提供热水，实现能源的梯级利用，是一种同时生产电力和热(冷)能的联合系统，是分布式供能系统的一种重要形式。
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天然气冷、热、电三联供系统贴近用户进行能量转换，将温度向下利用，利用发电后的余热，而不是用电来交换，通过提高能源的综合利用效率来弥补发电效率的降低。虽然分布式热电联产设备的发电效率一般在27％左右，但综合利用效率在75％～90％之间。而且，气体燃烧生成氮氧化物量极小，排放量也很小，极易被周围植被吸收，是改善大气环境的有效措施。
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燃气冷、热、电三联供系统采用自发电，可以避开电网用电高峰，缓解电力短缺，平衡电力峰谷差，大大提高了建筑供电可靠性和安全性。
3．2 江水源热泵系统技术原理
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江水源热泵技术是一种可再生能源应用技术。它利用少量的电能，通过热泵技术将江水中蕴藏的低品位能源提升为高品位能源，水体分别作为夏季空调的冷源和冬季热泵供暖的热源，即在夏季将建筑物中的热量“取”出来，释放到水体中去，由于水源温度低(夏季长江水温度一般在20～25℃之间，而常规的水冷冷水机组冷却水供水温度为32℃)所以热泵系统可以高效地带走热量，以达到夏季给建筑物室内制冷的目的；而冬季则是通过水源热泵机组，从水源(冬季江水温度约为10～13℃)中“提取”热能，送到建筑物中采暖，具有非常明显的节能减排效果。
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4 重庆弹子石CBD能源站项目介绍
重庆市CBD总部经济区地处重庆南岸区弹子石核心区，南临朝天门长江大桥，西临南滨路，总面积约为80万平方米，由l5栋建筑构成。为提升建筑品质，打造绿色CBD，2010年重庆市中央商务区南岸开发建设委员会与重庆中法能源服务有限责任公司正式签订合作协议，由中法能源服务有限责任公司实施重庆市CBD总部经济区集中供冷供热工程。
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利用重庆可再生的长汀江水资源和丰富的天然气资源，采用天然气冷热电三联供和江水源热泵复合系统，制备冷水和热水，通过区域管网和能源换热站供给整个CBD总部经济区80万平方米建筑物各楼栋用户，进行集中供冷供热。
4．1 复合系统技术原理
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4．2 复合系统与常规中央空调系统区别
该项目复合系统与常规中央空调系统主要有以下三大区别：
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(1)将中央空调主机集中放置在区域能源站，各楼栋不再分设主机。
(2)夏季采用江水作为冷却水，取代常规中央空调系统的冷却塔。
(3)冬季利用水源热泵从江水中提取热量供暖，取代采暖锅炉。
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(4)采用天然气冷热电三联供系统，与江水源热泵系统互为补充，并且发电机组发电与市电双重保障，可靠性更高。
4．3 运行原则
该复合系统遵循“以热定电，余电上网”的运行模式。空调季节根据冷负荷／热负荷的需求确定发电机和吸收式机组的开启台数，冷／热量不足部分由江水源单冷机组或江水源热泵机组补充；电量不足部分由公共电网补充，电量多余部分输送给公共电网。
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4．4 项目优势
与传统中央空调比较，该系统主要具有以下优势：
(1)规模化利用可再生的江水源，实现可再生能源的合理利用；并通过对天然气能源的梯级利用，使天然气一次能源的利用率大幅提高。
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(2)系统运行更稳定
该项目采用冷热电三联供和江水源热泵复合系统，两套系统互为备用，能源站用电由自发电和市电双保险供应，更加可靠；项目冷热源系统按照整个CBD X]X域最大空调负荷设计，采用多台机组并联，各机组可以互为备用，保障度高；项目主要设备均采用国际一线品牌，故障率低；以苏伊士集团上千个项目的运行管理经验为基础，由专业团队进行维护管理，保障系统稳定运行；采用中央控制系统，对主要设备运行状态进行实时监控，运行人员在集中控制室可根据负荷需求和机组运行状况进行实时调节。
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(3)设备集中设置，集成度高，可减少单栋建筑电力装机容量40％，每栋建筑空调机房面积节约75％，便于集中管理和维护，从而减少了日常维护工作及维护管理人员。
(4)通过集中选用大型制冷制热设备，效率高于建筑单独采用的中小型设备，空调系统运行能效大大提高。
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(5)减轻城市中心区由于空调对室外空气排热而产生的热岛效应，可使室外气温降低3℃左右。
(6)取消建筑室外冷却塔、室外挂机，减少了冷却水管道和烟道，为建筑增加使用面积，提升建筑品质。
(7)节能
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冷热电三联供复合系统的集中供冷供热应用在节能减排、环境保护效果显著。若采用分栋设置冷热源的常规供能和空调系统，其冷热源侧全年运行能耗折合标煤为1012.8万kgce；而采用冷热电三联供+江水源热泵复合系统的区域能源站全年运行能耗折合标煤为356.8万kgce。全年冷热源部分节能率达到65％，节能效果显著。
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(8)减排
根据我国现阶段火力发电的统计平均水平，区域能源站全年运行节省标准煤6560吨／年，减少CO2排放21147吨／年，相当于种了110万棵大树。同时减少SO2排放149吨／年，减少NOx排放54吨／年，减少粉尘排放1024吨／年，节省自来水423449m3／年。
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