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摘要：目前，许多国家和地区都应用了一种能源利用率高，可以对能源达到综合利用的应用技术――综合式能源供应系统，此项技术的利用已比较成熟，本文将从能源的总热效率以及分布式能源供应系统的节能效果等方面简述冷热电联供方式在分布式能源供应系统的优势。
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分类号：TU731.5 文献标识码：A-E文章编号：2095-2104（2011）12-105―01
关键词：分布式能源；冷热电联供：节能
分布式能源系统的建立受到了各国政府以及能源科技部门人员的关注。分布式能源系统具有很多的优点，其实现了对能源的梯级利用，提高了能源供应的稳定性，使能源的一次性利用效率也得到了相应的提高且对于环保也大为有利。一般来说，分布式能源供应系统具有多种形式，如燃气热电联产，燃气冷热电联供等。其中燃气冷热电联供方式是工业企业中所应用的一种节能效果比较明显的，经济效益合理的方式。同时，分布式能源供应系统是目前能源供应比较稳定的一种形式，燃气冷热电联供方式是分布式能源系统中比较重要的一种方式。但是我国分布式能源供应系统的发展目前仅仅处于初步阶段，因此我国的能源研究人员必须对分布式能源的供应以及各类分布式能源供应系统的经济性做出进一步的研究探讨。
一、燃气冷热电联供方式的节能性
（一）冷热电联供的基本方式
首先，我们研究一下燃气冷热电系统主要结构，其一般分为燃机、余热利用装置等，预热装置主要分为余热锅炉、电制冷装置、换热装置等，其运行流程为发电机通过天然气燃烧发电以后，所产生的高温烟气会进入余热吸收装置，在夏季，将吸收的装置吸收的烟气用做制冷机的燃料，以提高能源的利用率，在冬季，则运用高温烟气为供热装置提供能源，因此可根据冷热负荷的变化来调整高温烟气的余热利用，达到燃气补燃以增加夏天的供冷量和冬天的供热量。以上所说的仅仅是燃气余热利用流程的一种方式。
对于余热利用的第二种方式为燃气在发电机中发电以后所产生的高温烟气运用于余热锅炉或者余热直燃机中，高温烟气为余热锅炉所提供的能源，余热锅炉进而会使吸收式制冷机直接供热或者制冷，特特别对于炎热的夏季，吸收式制冷机可以提高供冷量，不仅提高了燃气的利用率，同时节约了制冷机所利用的电能，在冬季也可以利用燃气锅炉为补充更多的热量也满足供热峰值期间的需求。冷热电联供方式可以根据项目的条件不同提供更具节能的方式，因此其联供系统及设备的配置也是可以变化的。
（二）冷热电联供方式在夏季供热期节能的方式
目前，我国主要供电的方式为燃煤供电，但是由于电煤供应以及放电厂的规模不同，以及所利用发电机组也有一些差别，因此决定着其发电效率也有很大的不同，一部分城市的燃气-蒸汽联合发电机组在投入使用以后，所取得的效果并不是十分的明显，因为以燃煤作为能源发电的基本形势不会被改变，以上海市作为实例来说明，即使在城市的进一步发展以及建设中，对于燃气-蒸汽联合循环使用的发电设备已经做出了规划运行使用的方案，但是市内大部分所应用的电能还需要一些煤电供应。通过对供热、供冷两个时期的节能效率运算可知，使用燃煤发电的最好的发电效率是百分之四十，而运用燃气-蒸汽联合发电则有很大的不同，运用联合发电的模式则能将发电效率提高到55%。
（三）探究冷热电联供的总热效率
根据国家相关冷热电联供的方式文件可知，判断冷热电联供项目是否合格需要通过总热效率的界定。总热效率的实质就是能源利用状况以及能源利用率的一个表象。在进行热总效率计算时要考虑到燃机余热制冷的运用，
二、我国推行的分布式能源供应系统的新形势
目前燃气冷热电联供方式作为能源供应系统的重要的形式，其具有分布式能源供应系统诸多优良的特性，它主要建立在用能建筑的附近的位置上，可以给一些耗能的建筑群提供近距离供电，供冷，供热，减少了传统方式在冷、热、电以管线运输过程中所损耗的能量以及一些经济的投入。并且燃气冷热电联供方式可以根据建筑的类别不同对能源输送量进行相应的调整，实现了对能源的梯级利用，且按需分配的模式，提高了能源的利用效率。最近几年，随着我国经济的快速发展，，很多大中城市建立了很多公共建筑，大型商用写字楼以及一些高级的商住公寓等建筑中大多配置了集中空调或者分体空调来调节建筑室内的温度，这些耗电设备的使用造成很多大中城市在夏季供电过程中出现了“用电荒”的现象，且夏季的用电量明显的超过冬季。通过我国“西气东输”等一些对能源结构调整的工程的落实，笔者认为，在未来的一个时期内，燃气冷热电联供的综合能源供应系统将会成为对分布式能源供应系统的推广的主要手段。同时是减少在能源分配方面经济投入的优良方式。
（一）目前，无论是我国的南部还是北部城市的空调利用率在逐年的攀升，致使各个城市每年的用电量也在节节上升，在空调使用频繁的夏季更是出现了供电紧张的情况，因此各个城市的供电问题早已成为政府急需解决的问题。因此，燃气冷热电联供方式具有广阔的应用空间，如上文所述，燃气冷热电联供方式的运用在供冷期以及供热期均有很好的节能的效果，特别针对于夏季的制冷设备配置合理时供冷期的节能效益更为显著。所以在规划落实大型的燃气发电装置时，应采取集中大型燃气发电厂的建立以及分散在各类建筑或建筑群的燃气冷热电三者联供的分布式能源供应系统并举的政策以减少在供电、供水以及环保等方面的资金的投入。同时，燃气冷热电联供的分布式能源供应系统可以增强能源供应的稳定性，特别是可以保证电力的充足供应防止“用电枯竭”的现象发生。
（二）针对于某一城市的一次能源供应的状况，落实燃气冷热电联供方式的规划，并且在实施过程中对“联供”的设计方案进行优化以及合理安排“联供”方案的运行，是均衡电力供需以及均衡城市燃气供需的基础。
（三）对于如何确定燃气发电设备供电能力以及供热、供冷设备能力匹配的问题，应该根据各类建筑，、建筑群在规划设计时对冷、热、电负荷以及其变化形式的计算的结果，一般来说，通过冷热电三者联供的方式可以保证处于夏季供冷期的电力的需求，同时也可以保处于冬季供热期的热能的供应。
（四）燃气冷热电联供方式的应用符合我国现有的环保标准，且在对环境无污染的情况下，可以为一些耗能建筑提供比较充足的电能、热能。同时燃气冷热电联供的方式与其他种类能源供应的方式相比，在对大气环境影响的一些有毒有害气体的排放量具有不同程度的下降。
三、结论
通过上文对燃气冷热电联供方式的简述，我们可知燃气冷热电联供是对燃气发电、供冷、供热的三者结合，是分布式能源供应系统的主要推广形式。冷热电联供方式中的能源利用率比任何热电联产的方式要高。
通过对燃气热电联供的节能效率以及总热效率的数据的统计以及运算可知，采用燃气热电联供方式在冬季供热期和夏季供冷期的节能效果都比较明显。根据我国能源结构分布的实际情况，笔者确定燃气冷热电联供的综合式利用能源的的方式的发展前景将会更加的广阔，并且将会成为提高能源利用率、获得良好的经济效益的最佳的方式。
为了科学的制定燃气冷热电方式的应用原则，确保“联供”工作的顺利开展，对于具有天然气供应的区域、政府应组织专业技术人员认真的实事求是的结合本地实际情况对于分布式能源供应系统的能量消耗进一步的分析研究。以实现天然气资源的合理利用，减少对资源的浪费。
参考文献：
[1] 陈霖新. 燃气冷热电三联供的能量消耗分析研究[J ] . 节能与环保,2005 , (4) .
[2] 陈霖新. 冷热电联供是我国推行分布式能源系统的主要形式[C] . 第五届国际热电联产分布式能源联盟年会(北京) ,2004 ,10. |
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发表于 2018-7-16 21:07:21