兩種典型天然氣分布式能源系統(tǒng)的應(yīng)用研究

鐘斌蘭

(上海塞必爾機(jī)電工程有限公司,上海 200000)

兩種典型天然氣分布式能源系統(tǒng)的應(yīng)用研究

鐘斌蘭

(上海塞必爾機(jī)電工程有限公司,上海 200000)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,生活水平的不斷提高,對(duì)天然氣的需求量不斷加大,天然氣已經(jīng)成為人們生活必不可少的重要能源,對(duì)天然氣使用量的不斷增加,促進(jìn)了學(xué)者們對(duì)天然氣分布式能源系統(tǒng)的深入研究,基于這種現(xiàn)狀,本文對(duì)天然氣分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究,分析了如何在不同建筑類型運(yùn)用不同的天然氣分布式能源系統(tǒng),并探討了研究?jī)煞N類型天然氣分布式能源系統(tǒng)的效率變化規(guī)律,通過(guò)研究,確定出天然氣分布式能源系統(tǒng)的應(yīng)用流程和策略。

天然氣分布式能源 應(yīng)用流程 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī) 燃?xì)廨啓C(jī)

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，社會(huì)的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的燃煤供暖凸顯了其熱效率低、能源浪費(fèi)的巨大缺陷，當(dāng)人們正在尋求環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益更好的能源時(shí)，天然氣卻漸漸成為了主要的化石能源，與此同時(shí)，人們也在尋求更為科學(xué)合理的天然氣利用方式。因此，天然氣分布式能源系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生，它不僅解決了傳統(tǒng)煤炭資源浪費(fèi)的問(wèn)題，還可以使天然氣能源得到了綜合利用，并達(dá)到了非常良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 天然氣分布式能源系統(tǒng)的定義和發(fā)展現(xiàn)狀

天然氣分布式能源，是指用戶所使用天然氣用戶端的能源得到綜合利用，使能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)小規(guī)模、分散式的方式分布在區(qū)域用戶的附近，在不利用其它能源的基礎(chǔ)上可以獨(dú)立地輸出冷、熱、電三種形式的能源，滿足人們對(duì)供冷、供熱、用電三方面的需求，發(fā)展天然氣分布式能源系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)有很多，第一，天然氣分布式能源系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)能源梯度利用，根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)冷、熱、電聯(lián)供，實(shí)現(xiàn)一次能源多次利用的便捷服務(wù)；第二，符合國(guó)家節(jié)能減排的能源要求，并且可以緩解居民夏季用電高峰期對(duì)電力企業(yè)的壓力以及保障冬季供暖的穩(wěn)定性[1]。隨著我國(guó)給環(huán)境污染和能源緊缺等實(shí)際國(guó)情加劇，促使人們?cè)絹?lái)越重視分布式能源的研究和利用。

2 兩種典型天然氣分布式能源系統(tǒng)應(yīng)用

對(duì)于現(xiàn)有的然氣分布式能源系統(tǒng)主要有兩個(gè)典型，它們分別是燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)聯(lián)供系統(tǒng)和燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)聯(lián)供系統(tǒng)[2]。

2.1 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)聯(lián)供系統(tǒng)

燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)聯(lián)供系統(tǒng)也被稱為燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其主要的功能是實(shí)現(xiàn)供冷供熱的電能聯(lián)供，它的工作原理是：將燃料與空氣在氣缸內(nèi)混合壓縮后進(jìn)行點(diǎn)火，使其發(fā)生爆燃，爆燃產(chǎn)生的巨大推力會(huì)推動(dòng)活塞帶動(dòng)連桿和曲軸驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。根據(jù)不同品牌不同功率的內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的余熱是不相同的，相對(duì)溫度也會(huì)不同，可以根據(jù)不同的預(yù)熱和溫度實(shí)現(xiàn)不同的利用方式，例如當(dāng)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率為20到5000KW時(shí)，可將完成小型建筑的供冷供熱系統(tǒng)，而若想完成大型建筑或者大片區(qū)域的冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，則需要燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率高于1000KW，對(duì)于像醫(yī)院、酒店、賓館、車站、商場(chǎng)等連續(xù)性的公用建筑就完全可以采用燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)聯(lián)供系統(tǒng)，這種燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)聯(lián)供系統(tǒng)可以提供以上建筑的通風(fēng)、制冷、供熱、電力照明等用電量[3]。

2.2 燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)聯(lián)供系統(tǒng)

與燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的工作原理不同，燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)聯(lián)供系統(tǒng)是將燃料在經(jīng)過(guò)機(jī)械內(nèi)部處理后，將產(chǎn)生的高溫高壓的氣體做熱能的轉(zhuǎn)換，最終將熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能發(fā)電。其產(chǎn)生余熱的方式相對(duì)簡(jiǎn)單，因而利用余熱的方式也相對(duì)單一，對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)聯(lián)供系統(tǒng)產(chǎn)生的余熱只需要將其轉(zhuǎn)化成熱水和蒸汽就可以了。相對(duì)來(lái)講燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)聯(lián)供系統(tǒng)相對(duì)非常穩(wěn)定，所以其多數(shù)應(yīng)用于城市邊緣的、對(duì)電量符合需求比較大、電量符合穩(wěn)定性比較高的企業(yè)和工廠，例如化工廠、機(jī)械加工廠和熱電廠等[4]。

3 天然氣分布式能源系統(tǒng)存在的問(wèn)題和解決方法

盡管天然氣分布式能源系統(tǒng)具有很高的能源綜合利用率，但是在實(shí)際的生產(chǎn)生活中仍存在很多的有待解決的問(wèn)題，第一，根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查分析，目前相同熱值的天然氣價(jià)格等同于2倍的煤炭?jī)r(jià)格；第二，對(duì)于規(guī)模較小經(jīng)濟(jì)效益較低的企業(yè)和工廠，運(yùn)用天然氣分布式能源系統(tǒng)的造價(jià)相對(duì)較高，負(fù)擔(dān)不起；第三，雖然天然氣分布式能源系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)能源的充分利用，減少能源的浪費(fèi)，但是其高昂的成本使得其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力很低；第四，國(guó)家沒(méi)有一個(gè)相對(duì)完善的關(guān)于分布式能源系統(tǒng)政策和法律法規(guī)。筆者以上闡述的問(wèn)題是僅僅靠企業(yè)和個(gè)人無(wú)法解決的問(wèn)題，若想要順利實(shí)現(xiàn)天然氣分布式能源系統(tǒng)的實(shí)施，離不開(kāi)國(guó)家政策的法律法規(guī)的大力支持[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)本文研究，筆者可以得出以下結(jié)論，在環(huán)境污染和能源緊缺的前提下，天然氣能源已經(jīng)成為人們生活中必不可少的能源并且越來(lái)越得到廣泛的應(yīng)用。而燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)和燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)兩種典型天然氣分布式能源系統(tǒng)能夠滿足人們對(duì)不同用電負(fù)荷的需求，在今后天然氣分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展和研究中，學(xué)者們可以根據(jù)不同的用量需求選擇適合的天然氣連供系統(tǒng)，并指出天然氣分布式能源系統(tǒng)將成為我國(guó)能源的新的發(fā)展趨勢(shì)，為我國(guó)節(jié)約能源做出貢獻(xiàn)。

[1]劉小琳,劉旭升,尼凌飛,等.淺析天然氣分布式能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和應(yīng)用范圍[J].沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,04(12):292-295.

[2]林世平,連瑩,夏曉旭,等.分布式能源系統(tǒng)中能源與環(huán)境耦合特性及優(yōu)化集成模型研究[J].武漢理工大學(xué)(社會(huì)科學(xué)學(xué)報(bào)),2013,11(12):232-236.

[3]梁哲誠(chéng),王景敏,闕晉園,等.基于廣東公共建筑的分布式能源系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析[J].廣東工業(yè)大學(xué)(社會(huì)科學(xué)學(xué)報(bào)),2011,02(15):316-317.

[4]賀燕軍,王守元,史一凡,等.天然氣分布式能源系統(tǒng)在某新建廣場(chǎng)應(yīng)用的可行性研究[J].建筑節(jié)能,2014,02(10):195-197.

[5]單付,高亞輝,程日濤,等.天然氣分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)項(xiàng)目的建設(shè)控制要點(diǎn)分析[J].華北電力大學(xué)(社會(huì)科學(xué)學(xué)報(bào)),2013,11(13):152-156.