冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用綜述

解 鳴，任德財，濮曉宙，俞祥俊，徐俊君

（國網(wǎng)上海市電力公司閘北發(fā)電廠，上海210093）

1 前言

能源是影響人類生存和發(fā)展進(jìn)步的關(guān)鍵因素之一，尤其是現(xiàn)階段化石燃料開采和利用。然而人們大量開采和使用化石燃料，不僅使化石能源面臨緊缺狀況，而且對地球環(huán)境也造成嚴(yán)重破壞。因此，在當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變之前，如何提高能源利用率、節(jié)約能源和發(fā)展新能源等問題，成為現(xiàn)全球能源環(huán)境重要的發(fā)展趨勢。冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng) （Combined Cooling Heating and Power，簡稱CCHP系統(tǒng)）通過能量梯級利用，同時向用戶提供電能、熱能、冷能和生活熱水等，有效提高能源的利用效率。如果采用并網(wǎng)電力能源互補(bǔ)方式，還可增加系統(tǒng)整體的經(jīng)濟(jì)收益和利用效率。因此冷熱電三聯(lián)供的發(fā)展和應(yīng)用符合能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展大趨勢，世界范圍內(nèi)都在不斷的探索和深化研究。

2 CCHP系統(tǒng)發(fā)展政策與發(fā)展歷程

2.1 國外CCHP系統(tǒng)的發(fā)展

美國、日本、英國等發(fā)達(dá)國家是應(yīng)用CCHP系統(tǒng)較早，且應(yīng)用經(jīng)驗比較豐富的國家，由于CCHP系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的集中供能系統(tǒng)，且一次能源主要是天然氣，在節(jié)約能源、改善環(huán)境和增加電力供應(yīng)上的綜合效益更加明顯，因此通過幾十年的發(fā)展，這些國家的綜合能源效率和空氣質(zhì)量均得到了空前的改善。

美國是最早摸索和發(fā)展CCHP系統(tǒng)的國家，一直以來積極倡導(dǎo)CCHP的發(fā)展。自1978年發(fā)展小型熱電聯(lián)產(chǎn)以來，經(jīng)過不斷地探索發(fā)展，逐步開拓CCHP系統(tǒng)的市場。截止2002年底，美國有約為6000座分布式能源站，美國能源部為進(jìn)一步推進(jìn)發(fā)展分布式能源CCHP系統(tǒng)提出發(fā)展時間表，聯(lián)合各領(lǐng)域多角度發(fā)展，在 “建筑用冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)2020年遠(yuǎn)景規(guī)劃”中提出，2020年實現(xiàn)50%新建筑和15%的現(xiàn)有建筑均采用CCHP系統(tǒng)。

與美國相比，歐洲對熱電聯(lián)產(chǎn)應(yīng)用更多，且分布式能源發(fā)展居全球發(fā)展水平的前列。2000年時，丹麥、荷蘭、芬蘭的分布式能源供能超過其國家總發(fā)電量的50%。其中，丹麥近20年來GDP大幅度提升，能源消耗基本沒增加，與CCHP系統(tǒng)的應(yīng)用有直接關(guān)系。英國約有1000座分布式能源站，如白金漢宮、湯寧街官邸采用CCHP系統(tǒng)［1］。

日本的資源相對缺乏，對CCHP技術(shù)的發(fā)展更是十分重視。截止2007年底，有86個供熱營運者和148個供熱服務(wù)區(qū)域。其中總供熱面積達(dá)到4400萬平方米，供熱總建筑面積為4800萬平方米［2］。如日本芝浦地區(qū)采用CCHP系統(tǒng)的東京瓦斯大樓，被當(dāng)作高效節(jié)能的范例。

2.2 中國CCHP系統(tǒng)的發(fā)展

傳統(tǒng)上我國的電力能源消耗主要來自煤炭，存在效率偏低和污染嚴(yán)重的問題，特別是近年來全國范圍內(nèi)發(fā)生的嚴(yán)重 “霧霾”污染問題，迫使我國急需發(fā)展高效、節(jié)能和清潔的能源利用技術(shù)。因此，近十年，CCHP系統(tǒng)的研究和應(yīng)用在國家配套政策的鼓勵和支持下，如雨后春筍，蓬勃發(fā)展起來。雖然相比國外發(fā)達(dá)國家發(fā)展的晚一些，但發(fā)展速度卻比國外現(xiàn)階段的應(yīng)用更多。

政策方面，國家發(fā)展計劃委員會、國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會、建設(shè)部等部委2000年聯(lián)合發(fā)出了 《關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》的通知，明確了 “統(tǒng)一規(guī)劃、分布實施、以熱定電和適度規(guī)?！钡陌l(fā)展原則。上海在2005年正式發(fā)布了國內(nèi)首部 《分布式供能系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)程》，從此上海開始大力推進(jìn)分布式供能系統(tǒng)建設(shè)，優(yōu)化上海能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建多元化、安全的能源供應(yīng)體系。根據(jù)國家發(fā)展和改革委員會頒布的 《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》，到 “十三五”末，全國要實現(xiàn)分布式能源系統(tǒng)裝機(jī)規(guī)模達(dá)5000萬千瓦，在全國規(guī)模以上城市能得到廣泛應(yīng)用［3］。

經(jīng)過不到20年快速發(fā)展，我國CCHP供能市場逐漸打開，在北京、上海等大中型城市中，多類型樓宇項目的CCHP系統(tǒng)已經(jīng)投入使用多年，如上海市舒雅良子休閑中心、北京天然氣控制中心大樓、上海市紫竹科學(xué)院區(qū)軟件大樓、上海浦東國際機(jī)場、北京太陽宮熱電廠、上海世博B片區(qū)央企總部中心等。其中應(yīng)用最早的是，1998年在上海浦東中心醫(yī)院建立的國內(nèi)首例公共建筑冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)。然而，由于設(shè)計以及運營經(jīng)驗方面的不足，也存在因為實際運行和設(shè)計工況的不匹配、機(jī)組選型過大等因素，造成能源浪費和運行成本高等問題，部分系統(tǒng)現(xiàn)已整改停用。

根據(jù)前瞻 《2018－2023年中國分布式能源行業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新與投資前景預(yù)測分析報告》數(shù)據(jù)顯示，2016年，全國天然氣分布式發(fā)電累計裝機(jī)容量為1200萬千瓦，不到全國總裝機(jī)容量的2%，距離 《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》中，到2020年裝機(jī)規(guī)模達(dá)到5000萬千瓦的目標(biāo)差距很大。根據(jù) 《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》，我國將建設(shè)1000個左右天然氣分布式能源項目，擬建設(shè)10個左右各類典型特征的分布式能源示范區(qū)域。到2020年，在全國規(guī)模以上城市推廣使用分布式能源系統(tǒng)，裝機(jī)規(guī)模達(dá)到5000萬千瓦，初步實現(xiàn)分布式能源裝備產(chǎn)業(yè)化。

目前來說，由于我國對于冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的相關(guān)政策和法規(guī)仍不完善，支持和技術(shù)因素不夠等原因，對冷熱電三聯(lián)供技術(shù)的發(fā)展造成一定的影響。已有調(diào)研結(jié)果顯示，國內(nèi)雖已大力發(fā)展冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，但試點運行效果仍存在著不足，特別是區(qū)域性CCHP系統(tǒng)，資源配置和運行優(yōu)化依然是現(xiàn)在的主要任務(wù)。但已經(jīng)應(yīng)用的CCHP系統(tǒng)在減少環(huán)境壓力、提高能源效率、滿足國家能源戰(zhàn)略需求等方面的效果已經(jīng)逐步顯現(xiàn)，仍具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。

3 CCHP系統(tǒng)的工作原理

冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)一般由發(fā)電、制冷和供熱三大系統(tǒng)構(gòu)成。發(fā)電裝置驅(qū)動由發(fā)電原理不同可分為燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)、斯特林發(fā)動機(jī)、有機(jī)朗肯循環(huán)、燃料電池等；制冷系統(tǒng)通常包含蒸汽吸收式制冷機(jī)、吸附式制冷機(jī)或噴射式制冷機(jī)等；用于供熱的余熱回收系統(tǒng)包含余熱鍋爐或余熱直燃機(jī)等?，F(xiàn)以天燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)的發(fā)電、供冷、供熱流程工作為例說明，供冷和供熱的原理流程，如圖1所示。

供冷工況：冷水機(jī)組和熱泵等設(shè)備由發(fā)電設(shè)備和市電聯(lián)合供電，冷水機(jī)組和水源熱泵機(jī)組以電制冷、溴化鋰機(jī)組利用發(fā)電設(shè)備的高溫余熱制冷，分別或共同給用戶供冷。

供熱工況：供空氣源熱泵、水源熱泵及水泵輔機(jī)等設(shè)備由發(fā)電設(shè)備發(fā)電和市政電網(wǎng)聯(lián)供電；溴化鋰機(jī)組的熱源為發(fā)電設(shè)備的高溫余熱；水源熱泵機(jī)組的熱源為燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組低溫余熱 （低溫冷卻水及低溫?zé)煔猓┖涂諝庠礋岜脵C(jī)組制熱的低溫?zé)崴?，?jīng)過再熱提高溫度后，給用戶供熱。

供電系統(tǒng)：采用 “并網(wǎng)上網(wǎng)”達(dá)到供電系統(tǒng)平衡，系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備發(fā)電供應(yīng)，供電不足時，從市政電網(wǎng)購電進(jìn)行補(bǔ)充；供電多余時，上網(wǎng)售電［4］，當(dāng)然，很多地區(qū)由于電力上網(wǎng)政策和技術(shù)的約束，仍處于孤網(wǎng)運行狀態(tài)，并未實際達(dá)到最大提高能源利用效率的建設(shè)初衷。

4 CCHP系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

在世界范圍內(nèi)國家能源政策的鼓勵下，CCHP系統(tǒng)的發(fā)展得到前所未有的重視，與之相關(guān)的技術(shù)研究也取得了顯著進(jìn)展。研究的重點主要集中在系統(tǒng)性能優(yōu)化、系統(tǒng)性能評價以及系統(tǒng)仿真研究等方面。

4.1 CCHP系統(tǒng)的性能研究

圖1 系統(tǒng)供冷、供熱流程圖 （虛線為燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)）［4］

冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)實現(xiàn)了能量階級利用，具有節(jié)能、環(huán)保等特性，其設(shè)備選擇和系統(tǒng)集成方案的多樣化，使得系統(tǒng)性能表現(xiàn)各不相同。鄭莆燕［5］等人對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，鑒于系統(tǒng)受設(shè)備類型、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)備參數(shù)等關(guān)鍵因素變化的影響。其研究選用優(yōu)化設(shè)計的變量是微型燃?xì)廨啓C(jī)和溴化鋰制冷機(jī)的關(guān)鍵參數(shù)，基于熱水型溴冷機(jī)和煙氣型溴冷機(jī)兩種情況，采用夾點理論引優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而達(dá)到了對系統(tǒng)整體優(yōu)化的效果。其研究方法適用于理論優(yōu)化冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，為工程實際優(yōu)化奠定了理論基礎(chǔ)。

Zhang［6、7］等人分析常規(guī)冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可行性。結(jié)果表明系統(tǒng)性能受較低的一次能源效率限制，引起汽－水傳熱過程中不可逆損失，吸收式制冷機(jī)的能效比差，熱水輸送成本高。Tiantian Z［8］等人提出新型燃煤系統(tǒng)，該系統(tǒng)最開始提取蒸汽，并通過小型渦輪機(jī)發(fā)電，再驅(qū)動吸收式制冷機(jī)。新型系統(tǒng)比傳統(tǒng)系統(tǒng)更高效，可顯著減少汽－水傳熱過程中的不可逆損失。Li［9］等人用單效吸收式制冷機(jī)代替雙效吸收式制冷機(jī)，可達(dá)到1.2的高能效比，經(jīng)計算得出結(jié)論是在同制冷模式下系統(tǒng)效率仍然不高。

總體而言，在系統(tǒng)優(yōu)化方面因設(shè)備選擇和系統(tǒng)集成方案的不同而不同，如何選擇配置，決定了系統(tǒng)中冷熱電負(fù)荷的供應(yīng)能力及投資費用，并對優(yōu)化運行的經(jīng)濟(jì)性有著重要的影響；系統(tǒng)的運行方式可以對已有的配置方案進(jìn)行優(yōu)化，提高系統(tǒng)的能源效率和經(jīng)濟(jì)效率。因此兩者是相輔相成的，對CCHP系統(tǒng)都是很重要的組成。

4.2 CCHP系統(tǒng)的評價研究

CCHP系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，具有能量形式多輸入多產(chǎn)出的特點，因此對該系統(tǒng)的比較及優(yōu)化評價研究是目前的熱點和難點。研究一般是采用層次分析 （AHP）法，從系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境性和社會性等多方面綜合評價，如用計算系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)·效率來評價系統(tǒng)的優(yōu)越性。因此，合理的評估研究是要有科學(xué)性和可靠性。

顧明［10］等人從分布式能源系統(tǒng)的特點，和天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)三種配置方案展開評價研究。其三聯(lián)供系采用小型或中小型燃?xì)廨啓C(jī)，分別對燃?xì)廨啓C(jī)＋直燃溴化鋰吸收式空調(diào)機(jī)組方案、燃?xì)廨啓C(jī)＋余熱鍋爐＋蒸汽溴化鋰吸收式空調(diào)機(jī)組方案和燃?xì)猓羝啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)＋吸收式制冷機(jī)組方案進(jìn)行了綜合研究與評價。方案1可減少余熱鍋爐和蒸汽排泄系統(tǒng)等設(shè)備，提高機(jī)組的運行效率，適用于燃?xì)廨啓C(jī)電廠或自備電站的改造；方案2中可利用燃?xì)廨啓C(jī)的乏汽余熱進(jìn)行制冷，提高系統(tǒng)能源綜合利用率，且制冷負(fù)荷能夠靈活調(diào)節(jié)，能夠合理匹配各類建筑物的不同負(fù)荷需求。方案3利用余熱鍋爐回收利用高溫?zé)煔廪D(zhuǎn)化為蒸汽，發(fā)電后用于制冷和熱水供暖，提高了能源利用率。

孫文彬［11］的團(tuán)隊采用理論分析的方式，對制冷系統(tǒng)的一次能耗、一次能耗節(jié)能率和μ值進(jìn)行了分析，并通過相關(guān)具體案例分析，對CCHP系統(tǒng)的吸收式制冷系統(tǒng)和壓縮式制冷系統(tǒng)進(jìn)行比較。結(jié)果分析表明：CCHP系統(tǒng)運行工況與節(jié)能能力密切相關(guān)，運行時根據(jù)用能需求變化，設(shè)置適當(dāng)?shù)南嚓P(guān)參數(shù)，有利于三聯(lián)供系統(tǒng)制冷節(jié)能性發(fā)揮。

董軍［12］在CCHP系統(tǒng)中運用·成本法進(jìn)行研究，提出按能級分配成本的方程式，在實際工程中對CCHP系統(tǒng)進(jìn)行熱經(jīng)濟(jì)性的全面評價，經(jīng)濟(jì)性遵循按質(zhì)論價的公平原則，得出科學(xué)合理的熱力學(xué)分析結(jié)果，為深入研究提供參考。

楊曉麗［13］等人提出數(shù)據(jù)中心采用天然氣三聯(lián)供系統(tǒng)取代傳統(tǒng)方式供能，以北京某機(jī)房為例，采用基礎(chǔ)應(yīng)用方案及運行模式，得出結(jié)果：三聯(lián)供系供能性能不亞于傳統(tǒng)供能方式；每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤24.6%減排CO238.4%；初始投資明顯增加，但年運行成本降至約75%，大大降低整個生命周期能源成本。天然氣三聯(lián)供系統(tǒng)為數(shù)據(jù)中心供能，可行且優(yōu)勢明顯，應(yīng)推廣應(yīng)用。

馮志兵［14］提出基于傳統(tǒng)CCHP系統(tǒng)原則，聯(lián)供使用化石燃料和可再生能源供能，并有機(jī)結(jié)合周邊資源、針對用戶需求采取相應(yīng)的系統(tǒng)運行策略，按需供能。以低成本的能源消耗得到高效利用，并顯著提升系統(tǒng)的性能，值得推廣使用。

以上研究均是基于某一種CCHP系統(tǒng)，并不適合于所有的CCHP系統(tǒng)?？傮w而言，CCHP系統(tǒng)的各種評價方法各有長短，基于此浙江工業(yè)大學(xué)的凌莉、鐘英杰［15］等人研究了如何建立CCHP系統(tǒng)的綜合評價指標(biāo)體系問題，并提出了一種建立方法：（1）構(gòu)建設(shè)計框架；（2）將指標(biāo)整理并按屬性歸類，形成多層次的指標(biāo)體系；（3）用主成分分析法對指標(biāo)體系進(jìn)行修正。根據(jù)該方法建立的多層次指標(biāo)體系，分為固定指標(biāo)體系和靈活性指標(biāo)兩部分，可對不同場合的CCHP系統(tǒng)進(jìn)行綜合評價。

4.3 CCHP系統(tǒng)的仿真研究

CCHP系統(tǒng)是一個能量形式多輸入多產(chǎn)出的復(fù)雜系統(tǒng)，包括動力系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。實現(xiàn)各系統(tǒng)優(yōu)化匹配，發(fā)揮系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境性的綜合潛力，滿足全年逐時動態(tài)負(fù)荷需求，如果采用真實系統(tǒng)實驗對系統(tǒng)性能評估和優(yōu)化，工作量巨大、耗時長、成本高。而采用系統(tǒng)仿真研究的方法，可解決真實實驗的不足，擁有耗時少、節(jié)省成本、易操作等極大優(yōu)勢。目前仿真研究受到越來越多的學(xué)者的青睞，通過對系統(tǒng)性能預(yù)測和分析優(yōu)化，從而便捷地得到系統(tǒng)的安全性、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性的相關(guān)信息。

張雪梅［16］等人利用Dymola軟件建立了關(guān)于設(shè)備性能參數(shù)的微燃機(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)動態(tài)仿真模型庫，用于解決微燃機(jī)CCHP系統(tǒng)中供能側(cè)和用能側(cè)難以逐時匹配的問題，從而實現(xiàn)全年動態(tài)能耗仿真，預(yù)測及評估系統(tǒng)的能效、經(jīng)濟(jì)性以及二氧化碳排量等指標(biāo)。并結(jié)合某工程實例進(jìn)行了模型驗證，得到系統(tǒng)仿真結(jié)果處于工程可接受精度范圍。其結(jié)果表明，建立的動態(tài)仿真模型庫相對完整，可以通用和可擴(kuò)展，并有可部件模型重用性高的特點，方便又快捷地建立不同的微燃機(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，還可以對已有項目進(jìn)行技術(shù)診斷和優(yōu)化運行，能夠有效提高系統(tǒng)設(shè)計性能。

Bao［17］等人建立有日前調(diào)度和實時調(diào)整的三聯(lián)供微電網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化模擬，該模擬考慮了制冷和電力分布的不同時刻，采用改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法以實現(xiàn)最小的操作成本。Wu［18］等人提出進(jìn)行了同時實現(xiàn)多目標(biāo)的最佳運行模擬，該模擬采用混合整數(shù)非線性規(guī)劃法計算關(guān)于能源節(jié)省比和成本節(jié)省比分層次優(yōu)化解決方案。Zheng［19］等人建立了地源熱泵與三聯(lián)供結(jié)合系統(tǒng)實現(xiàn)多目標(biāo)優(yōu)化模擬，該模擬采用等質(zhì)法和多種群遺傳算法求解最優(yōu)解。多方位優(yōu)化問題通常采用多種群遺傳算法給運行商提供一個全面的優(yōu)化解決方案。

5 CCHP系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和前景

5.1 CCHP發(fā)展趨勢

當(dāng)前，隨著新能源的廣泛應(yīng)用和控制技術(shù)的快速進(jìn)步，CCHP系統(tǒng)也逐步向多種能源形式的耦合和集成方向發(fā)展。

（1）耦合可再生能源利用的冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)

以太陽能為唯一熱源用于加熱氣體工質(zhì)，進(jìn)行閉式Brayton循環(huán)稱為太陽能冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用透平釋放余熱，以余熱制冷供冷或換熱器直接供熱的形式，實現(xiàn)了獨立建筑的三聯(lián)供。將熱動力系統(tǒng)和燃料電池組合使用，就可實現(xiàn)獨立建筑24h連續(xù)供應(yīng)冷能、熱能和電能。太陽能聯(lián)供系統(tǒng)無需消耗化石能源，環(huán)境友好，能源利用效率高，因此具有極高研究價值，值得大力推廣應(yīng)用［20］。其原理性系統(tǒng)圖如圖2。

Ju等人［21］建立了一個混合三聯(lián)供系統(tǒng)以風(fēng)能、太陽能、天然氣為能源，由太陽能光伏發(fā)電機(jī)組，太陽能熱收集器，燃?xì)廨啓C(jī)，吸收式制冷機(jī)等組成。Boyaghchi［22］等人提出了以太陽能為能源的三聯(lián)供系統(tǒng)，系統(tǒng)的電能和冷能分別由有機(jī)朗肯循環(huán)和噴射式制冷循環(huán)提供。Wang等人［23］提出采用生物質(zhì)能的三聯(lián)供系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含生物質(zhì)空氣氣化爐和熱管換熱器，從高溫氣體產(chǎn)物中回收廢熱。Maraver等人［24］分別分析了在斯特林發(fā)動機(jī)和有機(jī)朗肯循環(huán)技術(shù)下不同生物質(zhì)能三聯(lián)供系統(tǒng)。

（2）基于天然氣三聯(lián)供的能源集成系統(tǒng)

能源集合系統(tǒng)是指三聯(lián)供技術(shù)結(jié)合其他技術(shù)組成系統(tǒng)，對系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)學(xué)均有改善。其他技術(shù)組成可以為：蓄能系統(tǒng)、熱回收系統(tǒng)、地源或空氣源熱泵系統(tǒng)及江水水源熱泵系統(tǒng)等。它們以三聯(lián)供系統(tǒng)為基礎(chǔ)，綜合運用蓄能、新能源等系統(tǒng)的集成系統(tǒng)發(fā)揮各自優(yōu)勢，實現(xiàn)多能互補(bǔ)，從而提供安全可靠、經(jīng)濟(jì)的冷熱源及電能需求。如張曦［25］等人以浙江青山湖科技城區(qū)域能源站為案例，在地源熱泵結(jié)合冰蓄冷技術(shù)的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充天然氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，探討了其多能互補(bǔ)系統(tǒng)的優(yōu)化方案，為區(qū)域能源站提供多能互補(bǔ)系統(tǒng)的經(jīng)驗。

5.2 CCHP系統(tǒng)的發(fā)展前景

圖2 太陽能熱動力電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)

目前，CCHP系統(tǒng)作為第二代能源系統(tǒng)的重要載體，全世界都在推動建設(shè)和積極試點。它具有燃料的多元化、設(shè)備的小型、微型化、冷熱電聯(lián)產(chǎn)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化控制和信息化管理和高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保水平的特征。這些特征代表了能源技術(shù)發(fā)展的重要方向，這包括了對可再生能源的開發(fā)及利用、分布式供電技術(shù)與冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的興起及發(fā)展。分布式供電和可再生能源的開發(fā)和利用對其提供了更加廣闊的發(fā)展前景。

雖然發(fā)展CCHP系統(tǒng)在我國的發(fā)展具有良好的機(jī)遇，但是其發(fā)展是長期的。需可研人員不斷深度研究相關(guān)課題，發(fā)展建設(shè)其規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)法規(guī)，完善分析和總結(jié)實際工程經(jīng)驗和教訓(xùn)。相信通過社會各界的長期努力，我國CCHP系統(tǒng)技術(shù)會不斷發(fā)展至成熟，以天然氣為一次能源的CCHP系統(tǒng)將得到快速的發(fā)展，為我國能源及環(huán)保事業(yè)的發(fā)展注入活力。

6 結(jié)論

冷熱電三聯(lián)供技術(shù)可提高能源綜合利用率、實現(xiàn)能源梯級利用，是解當(dāng)今世界能源危機(jī)和環(huán)保問題的有效途徑之一，本文總結(jié)了國內(nèi)外CCHP系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了當(dāng)前研究的重點和發(fā)展趨勢，主要結(jié)論如下：

（1）歐美日等發(fā)達(dá)國家發(fā)展CCHP系統(tǒng)較早，經(jīng)驗比較豐富，其綜合能源效率和空氣質(zhì)量均得到了空前的改善。我國發(fā)展較晚，但是在國家配套政策的鼓勵和支持下，其研究和應(yīng)用進(jìn)步很快，但技術(shù)和經(jīng)驗仍有很大進(jìn)步空間；

（2）性能研究、評價研究、仿真研究是現(xiàn)階段CCHP研究的重點，完整的科學(xué)評價是評價標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展方向，仿真模擬對系統(tǒng)性能預(yù)測和優(yōu)化分析非常重要，可取得經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境性的良好表現(xiàn)；

（3）CCHP系統(tǒng)作為第二代能源的發(fā)展重點，在當(dāng)前電力需求增加和保護(hù)環(huán)境的疊加影響下，可與其他能源形式耦合，實現(xiàn)綜合利用資源、環(huán)保性能、冷熱電負(fù)荷靈活分配等多重優(yōu)勢，將會在未來能源利用領(lǐng)域有廣闊的發(fā)展前景。