探究分布式能源站的能源綜合利用及噪音治理

蔡鵬飛

摘 要：文章以某地區(qū)工業(yè)園區(qū)分布式能源站的一期項(xiàng)目為例，并且對(duì)燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組進(jìn)行了分析，探究分布式能源站能源綜合利用的效果以及對(duì)噪音整治的措施，然后對(duì)天然氣分布式能源分布系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展提出了優(yōu)化建議。對(duì)這個(gè)項(xiàng)目深入研究，可以為我國(guó)國(guó)內(nèi)分布式能源健康成長(zhǎng)有一定推動(dòng)作用。同時(shí)，為提升天然氣資源的實(shí)際利用率以及建立智能電網(wǎng)等方面，起到一定的示范及促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：能源技術(shù) 能源綜合利用 天然氣分布式能源 噪音治理 環(huán)境治理

中圖分類號(hào)：TK019 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）09（b）-0129-02

隨著社會(huì)發(fā)展，能源的需求量在逐漸上升，而開采力度的逐漸加大，能源資源儲(chǔ)備含量就會(huì)日益枯竭，自然環(huán)境也會(huì)遭到嚴(yán)重破壞，因此尋找新能源就變成現(xiàn)階段面臨的主要問(wèn)題。分布式能源的使用有效降低了能源消耗，減少了廢氣的排放量，并且還具有較高的安全系數(shù)和靈活性，是進(jìn)一步達(dá)到節(jié)能減排目的的重要路徑。因此，加快分布式能源系統(tǒng)的建設(shè)，能夠有效推動(dòng)能源發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，從而建立起高利用率、高穩(wěn)定性、高度清潔、安全系數(shù)顯著的能源供應(yīng)體系，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步提升，具有非常重要的作用意義。

1 分布式能源站對(duì)能源資源的使用方案

工業(yè)園區(qū)分布式能源站使用的雙聯(lián)燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組是由美國(guó)進(jìn)口的，能夠?yàn)閳@區(qū)以及周邊居民提供冷水、熱水以及電能，真正實(shí)現(xiàn)了低碳環(huán)保的能源供給。

1.1 能源綜合利用策略

園區(qū)能源站使用了多種有效措施達(dá)到能源階梯利用的目標(biāo)。例如，燃?xì)馐捷啓C(jī)發(fā)電機(jī)組、蒸汽式輪機(jī)發(fā)電機(jī)組、使用余熱鍋爐供給低壓力的蒸汽，利用鍋爐尾氣制作熱媒水，把園區(qū)熱水站的水變成高質(zhì)量的水之后，再向園區(qū)企業(yè)以及居民提供熱水[1]。其中還有一部分熱水會(huì)作為園區(qū)企業(yè)中央冷氣溴化鋰機(jī)組工作的能源，從而達(dá)到能源的階梯型使用，提升能源整體的使用效率，其階梯型生產(chǎn)流程（見(jiàn)圖1）。

以往使用火力發(fā)電的電廠，實(shí)際能源利用率通常在35%左右；燃煤熱電廠的能源效率可以達(dá)到45%以上，工業(yè)園區(qū)能源站的資源有效率可以達(dá)到78%左右，并且還有一定的上升空間。對(duì)能源站的余熱充分使用后，鍋爐排煙溫度對(duì)周圍環(huán)境的影響可以減少到最低[2]。

1.2 能源綜合利用效果

第一，園區(qū)的能源站投入資金量、占地面積均較少，傳統(tǒng)火力發(fā)電需要建立空調(diào)以及供熱系統(tǒng)等，而園區(qū)能源站可以不必設(shè)置這些系統(tǒng)，所以，能源站內(nèi)的制冷機(jī)組減少了將近1/2左右，而省去大部分供熱管道鋪設(shè)的費(fèi)用，減少了中央空調(diào)設(shè)備、縮小占地和建筑面積，節(jié)省了相應(yīng)的資金投入。

第二，園區(qū)能源站使用的是燃?xì)夂驼羝嘟Y(jié)合的循環(huán)機(jī)組，這種機(jī)組能夠減少污染物的排放，其中污染物中二氧化硫以及粉塵的排放量少到可以忽略不計(jì)；二氧化碳的排放量可以減少70%左右，理論上每年減少的二氧化碳排放量可以達(dá)到18萬(wàn)噸；而氧化氮代謝物總排放量減少了80%左右，比標(biāo)準(zhǔn)排放量還低將近40%；在鍋爐補(bǔ)給水中使用反滲透膜和電子數(shù)據(jù)交換相結(jié)合的技術(shù)進(jìn)行水的制備，不會(huì)產(chǎn)生具有強(qiáng)酸、堿性的水；與此同時(shí)，園區(qū)內(nèi)所產(chǎn)生的生活和生產(chǎn)的廢水在經(jīng)過(guò)處理后，可以用作園區(qū)內(nèi)的綠化以及清洗，真正達(dá)到污染物零排放的目的[3]。

第三，園區(qū)使用分布式能源站，在一次能源的實(shí)際利用率上可以達(dá)到50%～60%左右，而實(shí)際節(jié)能率在20%～25%之間。由于余溫鍋爐低壓力的蒸汽可以供補(bǔ)氣式凝汽器輪機(jī)使用，可以在不增加能源消耗的基礎(chǔ)上，提升能源站數(shù)千萬(wàn)的經(jīng)濟(jì)收益；而系統(tǒng)中溴化鋰空調(diào)也取代了老式空調(diào)，也可以為系統(tǒng)節(jié)省數(shù)十萬(wàn)的成本支出；而把供冷、供熱、供電三者進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，形成梯形能源利用體系，提高能源實(shí)際利用率和經(jīng)濟(jì)性。

第四，燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的開機(jī)關(guān)機(jī)速度都比較靈活，即使頻繁操作，對(duì)機(jī)組的使用時(shí)間影響也比較小，因此，分布式能源站具有安全系數(shù)高、可靠性好、操作便捷、靈活等特性，并且還可以作為黑啟動(dòng)的電源點(diǎn)。

第五，園區(qū)能源站使用的燃?xì)夂蛯?shí)際電力需求量會(huì)在不同季節(jié)有明顯的差異，因此就要通過(guò)季節(jié)調(diào)峰以及日常負(fù)荷調(diào)節(jié)來(lái)有效控制能源的供給結(jié)構(gòu)。

第六，通過(guò)使用有效的技術(shù)手段，得到了較好的結(jié)果，例如，理論設(shè)計(jì)方法，給能源站系統(tǒng)優(yōu)化、模塊化標(biāo)準(zhǔn)提供了示范作用；能源的梯級(jí)利用也減少了排煙溫度；在系統(tǒng)余熱利用方面上，使用抽汽、補(bǔ)汽汽輪機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)互補(bǔ)，最大程度上滿足園區(qū)對(duì)電能的實(shí)際需求。而使用溴化鋰設(shè)計(jì)，滿足了園區(qū)內(nèi)日常生活的實(shí)際需求，保證了制冷單元的輸出要求，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定程度[4]。

2 噪音治理措施

園區(qū)內(nèi)，噪聲污染的主要來(lái)自燃?xì)馐?、蒸汽式輪機(jī)組、發(fā)電機(jī)、水泵、余熱鍋爐、冷卻塔、供油泵等。園區(qū)針對(duì)環(huán)境污染使用針對(duì)性的措施對(duì)其進(jìn)行處理，逐漸改變了周圍的環(huán)境，改善了能源站實(shí)際運(yùn)行的環(huán)境，真正達(dá)到了低碳、環(huán)保的目的，保證了環(huán)保以及社會(huì)收益。

2.1 噪音治理措施

對(duì)于噪音治理措施計(jì)算來(lái)說(shuō)，可以由能源站現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算或者是通過(guò)模擬計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算，以及與聲學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行調(diào)整和修正來(lái)完成。噪音治理方案措施的制定上，一定要遵守四個(gè)方面原則[5]。首先，噪音治理單位一定要根據(jù)噪音批復(fù)文件標(biāo)準(zhǔn)以及工程招標(biāo)文件的相關(guān)規(guī)定，對(duì)噪音污染進(jìn)行處理，最后達(dá)到能源站噪音達(dá)標(biāo)的目的。其次，在噪音治理期間一定要使用能夠不影響機(jī)組正常運(yùn)行和園區(qū)美觀的要求的措施。再次，相關(guān)施工單位要對(duì)噪音的來(lái)源進(jìn)行確認(rèn)和排查，為之后的噪音治理方案的確定提供理論依據(jù)。最后，在能源站二期工程建設(shè)時(shí)，一定要選用低噪音的設(shè)備，綜合考慮能源站機(jī)房的結(jié)構(gòu)、透光度以及隔音門窗的選用，給能源站二期的噪音治理工作打下良好的基礎(chǔ)。

通常情況下，噪音治理的方法主要是通過(guò)對(duì)噪音的吸收、消除、隔音以及減少振動(dòng)等方式進(jìn)行。圖2、圖3是對(duì)能源站內(nèi)燃?xì)鈾C(jī)組和冷卻塔噪音治理的設(shè)施。例如，對(duì)于蒸汽輪機(jī)房來(lái)說(shuō)，在廠房外墻原來(lái)的基礎(chǔ)上加裝隔音、吸音墻面；窗戶上安裝消聲；廠房需要換成隔音門，排風(fēng)口上要安裝消聲器；燃機(jī)區(qū)域要在排風(fēng)口、門窗、煙道上加裝隔音裝置，如有需要還要將其更換成隔音設(shè)備，達(dá)到隔音、消音的目的；冷卻塔、水泵或者機(jī)房等區(qū)域也要采取以上措施進(jìn)行噪音治理[6]。表1是后增加的設(shè)備技術(shù)改革和降噪措施，降低機(jī)器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生噪聲對(duì)外界的實(shí)際影響。

2.2 噪音治理成效

噪音治理的成本投資金額大小，與其項(xiàng)目所處的地理環(huán)境、設(shè)備型號(hào)、噪聲設(shè)備的實(shí)際性能以及能源站運(yùn)行的管理等因素有著直接的關(guān)系，而實(shí)際噪音處理的效果與使用的降噪措施有著直接的關(guān)聯(lián)。工業(yè)園區(qū)能源站針對(duì)噪音污染的來(lái)源，在園區(qū)周圍以及內(nèi)部都使用相應(yīng)的治理措施，并對(duì)治理過(guò)程和效果進(jìn)行持續(xù)跟蹤、檢測(cè)，對(duì)主要噪音來(lái)源數(shù)據(jù)做好相關(guān)記錄，為未來(lái)噪音治理措施完善提供理論支持。在2008年和2010年分別對(duì)噪音治理方案進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化，構(gòu)建了相對(duì)完善的環(huán)境管理制度，同時(shí)也制定了環(huán)境質(zhì)量控制、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，明確了不同種類廢氣物以及噪音控制的管理職能，并將這些標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)真貫徹落實(shí)和執(zhí)行[7]。同時(shí)，還制定了對(duì)突發(fā)環(huán)境事故的緊急處理制度，做好園區(qū)能源站環(huán)境污染的預(yù)防工作。

3 對(duì)我國(guó)天然氣分布式能源的建議

首先，不斷完善相關(guān)政策，并且做好相應(yīng)市場(chǎng)開發(fā)的工作。完善天然氣冷水、熱水、電能供給規(guī)章制度，健全相關(guān)配套財(cái)務(wù)、金融、天然氣價(jià)格等方面的扶持政策，確保天然氣項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)收益。其次，制定與天然氣項(xiàng)目相關(guān)的優(yōu)惠政策，完善和調(diào)整相應(yīng)法規(guī)，充分考慮不同地域內(nèi)天然氣成本價(jià)格以及當(dāng)?shù)毓帷⒐├涞纫蛩?，然后制定不同區(qū)域不同標(biāo)準(zhǔn)的價(jià)格，同時(shí)，隨著供給成本的變化，對(duì)其價(jià)格進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。再次，全方位、多角度的尋找天然氣項(xiàng)目開發(fā)新突破口。再次，提升能源綜合使用率，分布式能源系統(tǒng)能夠提升能源的使用水平，實(shí)際利用率可以保證在70%以上。因此就要充分挖掘分布式能源優(yōu)勢(shì)。最后，還要加大對(duì)微型燃機(jī)的研究力度，逐步適應(yīng)分布式能源系統(tǒng)供給的實(shí)際要求[8]。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，分布式能源系統(tǒng)與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行對(duì)比，具有能源利用效率高、安全系數(shù)高、可靠性好、能夠進(jìn)行靈活的調(diào)整，對(duì)環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)能源的階梯型使用。而對(duì)于機(jī)組運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音，園區(qū)也使用了有效的治理措施，且取得了良好的成效。

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[8] 王仁雷，彭桂云，鄭迪，等.廣州大學(xué)城分布式能源站水平衡測(cè)試與節(jié)水優(yōu)化探討[J].給水排水，2012，38（12）：58-60.