淺談燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供技術(shù)及應(yīng)用

吳昊軒

摘 要：在全球能源日益緊張的背景下，開發(fā)新能源成為世界各國共同重視的話題。目前分布式能源系統(tǒng)在世界上的各個(gè)國家得到了高度的重視，并且積極的開發(fā)利用，其中的燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供就是一種重要的新型能源高效利用的形式。通過燃燒燃?xì)猓浞掷酶邷責(zé)煔庵械臒崃繉?shí)現(xiàn)熱、電、冷三個(gè)方面的能量供應(yīng)，這是解決能源緊缺的重要形式之一，可以適用于工業(yè)、商業(yè)以及民用等多個(gè)領(lǐng)域。雖然燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供技術(shù)在初期投資較高，但是其資金回收較快，因?yàn)槟茉纯衫玫耐緩捷^多，所以能夠在較短的時(shí)間內(nèi)取得較高的經(jīng)濟(jì)效益，并且具有較好的環(huán)保性，文章對(duì)于燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供技術(shù)以及應(yīng)用進(jìn)行分析，對(duì)于我國開發(fā)新能源會(huì)起到促進(jìn)性的作用。

關(guān)鍵詞：燃?xì)猓粺犭娐?lián)產(chǎn)；應(yīng)用分析

1 概述

在經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展的今天，我國更加重視對(duì)環(huán)境的保護(hù)，所以在開發(fā)新能源方面會(huì)全面的考慮其經(jīng)濟(jì)性、社會(huì)性以及生態(tài)性，只有在提高經(jīng)濟(jì)效益又利用環(huán)保的情況下，才能夠進(jìn)行大力的開發(fā)。所以我國主要是以建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)為發(fā)展目標(biāo)，在這種大的形勢(shì)下，分布式能源系統(tǒng)的開發(fā)和利用成為我國在能源方面發(fā)展的主要對(duì)象。分布式能源系統(tǒng)的開發(fā)和利用是對(duì)新能源的高效利用，通過國家相關(guān)政策的正確引導(dǎo)，能夠?qū)Υ箅娋W(wǎng)進(jìn)行有益的補(bǔ)充，從而實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)的平衡性和長久性發(fā)展。

在我國的中東部地區(qū)蘊(yùn)含大量的天然氣資源，但是對(duì)于這些能源的利用方式還比較粗獷，主要是在商業(yè)以及工業(yè)生產(chǎn)中，并且在利用的過程中會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染，而在我國倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保的政策號(hào)召下，如果對(duì)天然氣能源進(jìn)行科學(xué)的開發(fā)利用，在創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)又減輕對(duì)環(huán)境的污染是重要的問題。

在這種大的形勢(shì)下，燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)，是一種建立在能源梯級(jí)利用概念基礎(chǔ)上，將供熱（采暖和供熱水）、制冷及發(fā)電過程一體化的能源綜合利用系統(tǒng)，其受到許多發(fā)達(dá)國家的重視并被稱為“第二代能源系統(tǒng)”。

由于燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)從原理上實(shí)現(xiàn)了對(duì)能源的梯級(jí)利用，因而，科學(xué)合理的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)配置與利用方式，相對(duì)傳統(tǒng)的燃煤分產(chǎn)系統(tǒng)而言，將有較大的節(jié)能潛力。同時(shí)，系統(tǒng)能源利用效率的提高、以及天然氣清潔能源的應(yīng)用，對(duì)于降低二氧化碳及其他空氣污染物（SOx、NOx和煙塵等）的排放，也將有著積極的作用。

因而，燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)科學(xué)合理的利用，對(duì)于提高能源利用效率、降低污染排放、改善電力峰谷差、燃?xì)舛募痉骞炔罴疤岣吖╇姲踩缘确矫?，將具有非常積極的意義。燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)具有改善目前我國在環(huán)境、天然氣及電力發(fā)展中存在問題的潛力。

2 燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供的工作原理

燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)工作的基本原理是：首先利用燃?xì)飧咂肺粺崮茉趧?dòng)力設(shè)備做功發(fā)電，再利用動(dòng)力設(shè)備發(fā)電所產(chǎn)生的廢熱進(jìn)行供熱、除濕或驅(qū)動(dòng)吸收機(jī)制冷，從而實(shí)現(xiàn)能源的高效梯級(jí)利用。燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)采用的常用動(dòng)力設(shè)備主要有：燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、微燃機(jī)等。

3 分布式能源系統(tǒng)的特點(diǎn)

分布式能源系統(tǒng)的最大特點(diǎn)就是減少了中間輸送的環(huán)節(jié)，直接安裝在用戶終端，在用戶終端就可以實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用，有效的減少了輸送過程中的能源損耗，提高了能源的利用率，這種形勢(shì)能夠最大程度的發(fā)揮能源的效率。在分布式能源系統(tǒng)中，主要是以氣體燃料作為一次能源，然后將后續(xù)過程中產(chǎn)生的可再生能源作為輔助能源，將各種能源得到充分的利用，這是熱電冷聯(lián)供的主要形式。在用戶終端安裝燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)，能夠?qū)㈦娏?、熱力、制冷以及蓄能等各?xiàng)技術(shù)進(jìn)行有效的整合，能夠最大程度的滿足用戶的各種需求，從而實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用，在與公用能源系統(tǒng)的配合方面，二者之間能夠進(jìn)行高效的支持和補(bǔ)充。比如說燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)與低壓電網(wǎng)以及冷、熱水管道中就可以進(jìn)行互相補(bǔ)充，從而提高了能源供應(yīng)的可靠性。燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)將能源的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)揮到最大程度，同時(shí)又保護(hù)了環(huán)境，符合我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長遠(yuǎn)目標(biāo)。

4 分布式能源系統(tǒng)運(yùn)行模式和優(yōu)勢(shì)分析

4.1 分布式能源系統(tǒng)運(yùn)行模式分析

目前分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行模式主要有兩種，一種是獨(dú)立運(yùn)行模式，主要應(yīng)用于大電網(wǎng)無法覆蓋的邊遠(yuǎn)地區(qū)，利用分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行單獨(dú)供電，這是我國在中、近期應(yīng)該重視的問題，對(duì)于促進(jìn)“三農(nóng)”的發(fā)展具有重要的意義。另一種是聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式，在用電負(fù)荷較高的區(qū)域，將分布式能源系統(tǒng)接入公用電網(wǎng)，與公用電網(wǎng)共同程度供電負(fù)荷，一方面減少了公用電網(wǎng)的供電壓力，另一方面提高了供電的可靠性，這種運(yùn)行模式將會(huì)我國能源發(fā)展的主要趨勢(shì)。

4.2 分布式能源系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)分析

與傳統(tǒng)的供電方式相比，分布式能源系統(tǒng)具有較大的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。第一，因?yàn)閷?shí)現(xiàn)了能源的梯級(jí)利用，所以具有較高的能效；第二，損耗以及污染較小，因?yàn)榉植际侥茉聪到y(tǒng)是直接安裝在用戶終端，減少了中間的輸送環(huán)節(jié)，一方面減少了能源損耗，另一方面由于電磁輻射較小，降低了對(duì)環(huán)境的污染；第三，具有較高的靈活性，在與公用電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的過程中，一旦公用電網(wǎng)出現(xiàn)故障，分布式能源系統(tǒng)可自動(dòng)斷開與公用電網(wǎng)的連接，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立供電，有效的提高了供電的可靠性；第四，具有較高的電能質(zhì)量，因?yàn)槠湓谡{(diào)整電壓和電流波形方面具有較高的便捷性，所以電能質(zhì)量較高；第五，分布式能源系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)就是在創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值的同時(shí)又減少了對(duì)環(huán)境的污染，所以系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性好。

5 燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供的工程應(yīng)用前景與展望

目前，天然氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)在我國應(yīng)用與發(fā)展的主要障礙是天然氣的價(jià)格。如果把天然氣單純用來發(fā)電，難以與燃煤電廠競爭；另一方面，天然氣價(jià)格按等熱值比較，要比煤炭高得多，也不具備替代煤炭的條件。為此，很多城市發(fā)改委等聯(lián)合制訂《分布式供能系統(tǒng)和燃?xì)饪照{(diào)發(fā)展專項(xiàng)扶持辦法》，發(fā)展分布式供能系統(tǒng)和燃?xì)饪照{(diào)，《扶持辦法》主要明確了資金來源、支持范圍、支持方式和標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備補(bǔ)貼資金申請(qǐng)程序、計(jì)劃編制程序和部門職責(zé)等事項(xiàng)。按照《扶持辦法》有關(guān)規(guī)定，近幾年對(duì)在城市范圍內(nèi)醫(yī)院、賓館、大型商場、商務(wù)樓宇、工廠等建筑物建成并投入使用，并納入市推進(jìn)計(jì)劃的單機(jī)規(guī)模1萬千瓦及以下的分布式供能系統(tǒng)項(xiàng)目和燃?xì)饪照{(diào)項(xiàng)目的單位，給予設(shè)備資金補(bǔ)貼（燃?xì)饪照{(diào)按100元/千瓦制冷量補(bǔ)貼）、電網(wǎng)并網(wǎng)支持、天然氣價(jià)格和收費(fèi)優(yōu)惠等方面的政策支持，并要求政府投資的重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，優(yōu)先使用分布式供能系統(tǒng)和燃?xì)饪照{(diào)。通過這些舉措將能明顯地降低初投資，提高投資方的積極性，將推廣燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)的應(yīng)用。

6 結(jié)束語

在市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，資源消耗日益加重的形勢(shì)下，開發(fā)新能源成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要目標(biāo)。燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供技術(shù)是分布式能源系統(tǒng)中一種重要的形式，其通過燃燒天然氣，充分的利用煙氣排熱實(shí)現(xiàn)了發(fā)電、供熱以及制冷等功能，是對(duì)我國現(xiàn)有能源供應(yīng)的一種補(bǔ)充，最大限度的實(shí)現(xiàn)了資源的優(yōu)化配置，是資源梯級(jí)利用的重要表現(xiàn)形式。燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供技術(shù)作為一種新興技術(shù)，不僅能夠創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了保護(hù)環(huán)境的目的，將會(huì)是我國以后發(fā)展的主要趨勢(shì)。

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