天然气冷热电三联供技术,建立在能量梯级利用概念基础上,将制冷、制热及发电过程一体化的总能系统。它首先利用天然气燃烧做功产生高品位电能,再将发电设备排放的低品位热能充分用于供热和制冷,实现了能量梯级利用,因而是一种高效的城市能源利用系统,是城市中公共建筑冷热电供应的一种新途径。
图1 天然气冷热电三联供技术原理图
天然气冷热电三联供技术是“能量梯级利用”的有效方法,世博B片区能源中心示范项目的冷热电三联供拥有以下功能:
1)供能连续性:能源站三联供设计原则“以热定电”,“并网上网”。供能系统以烟气热水型溴化锂机组为主、不足部分由电制冷机组/热水锅炉为补充。机组每天24小时连续运行,常年无休。
2)供能经济性:由于世博B片区办公楼存在较大的负荷高峰和负荷低谷差异,晚间低负荷段由溴化锂机组对蓄能水箱蓄能,在白天负荷量大时释放储能对用户进行补充,起到经济运行和对负荷削峰填谷的作用。
3)供能可靠性:世博B片区能源站的供能管网系统采用的是四管制闭式系统,冷冻水和热水均从能源站引出后沿干管送到各个支路的用户计量站,在各家计量站中通过用户侧的板式换热器进行热交换。此外能源站还具备反季节供能能力,可以24小时不间断地给用户提供稳定可靠的冷、热源。
4)供能高效性:能源站建设在用户附近,不但可以获得40%左右的发电效率,还能将中温废热回收利用供冷、供热,其综合能源利用率可达80%以上。另外,与传统长距离输电相比,它还能减少6-7%的线损。
技术优势及性能指标:
冷热电三联供是一种充分利用能量的多级特性,高效耦合转化多种能源,是构成综合能源系统的重要组成部分。其最大的特点就是对不同品质的能量进行梯级利用,温度比较高的、具有较大可用能的热能用来被发电,而温度比较低的低品位热能则被用来供热或是制冷。典型的冷热电三联供系统通常由发电设备、制冷系统和供热系统三部分组成。此技术拥有以下优势:
1)以热定电、并网上网、24小时连续运行、常年无休;
2)经济运行、削峰填谷;
3)可反季节供能能力、供能稳定可靠;
4)发电效率高、废热回收利用、综合能源利用率高、线路损耗小;
5)能源梯级利用、节能环保、个性化强。
市场应用情况及经济效益分析:
本项目已在世博B片区成功运行,机组运行情况良好,已持续供能3年。截止2020年10月,世博B片区当年供能收入达到2000万,2020年共售电514万千瓦时,供能105700吉焦。已在上海世博B片区、世博A片区、前滩、虹桥等多个地方建设燃气冷热电三联供。
项目实际案例说明:
世博B片区能源站坐落于世博B片区鲁能国际中心D座的地下空间,为片区内14家央企总部28幢办公楼及附属商业建筑供能,供能总面积约64.7万m2。设计最大的装机冷负荷为56.8 MW,最大装机热负荷为34.3 MW,设计年供冷量60GWh,设计年供热量25GWh,设计年发电量25.6GWh。具体配置为:单台溴化锂机组(制冷功率4105kW 、制热功率3917kW )、6台约克品牌制冷能力6997kW的电制冷机组,3台皓欧品牌制热能力7000kW的热水锅炉,2台分别是4100立方和2700立方的蓄冷水池和2台500立方的蓄冷(热)水箱等。
项目总投资3.5亿元,年收益率8%,年节约标煤4107吨,年减少二氧化碳排放10542吨,减少二氧化硫排放82吨。项目已获得政府补贴。
所属领域:
综合能源系统方向:
综合能源服务方向:
智慧能源方向:
成熟度:
拥有知识产权状况:
1) 一种综合能源监控用电缆固定装置 专利公开号:CN209071994U
2) 一种燃气内燃机发电机组用隔声房 专利公开号:CN209293491U
3) 一种自动化节能型锅炉装置 专利公开号: CN106382745B
4) 一种能源节能燃烧器 专利公开号:CN209355238U
5) 一种综合能源分配规划用演示装置 专利公开号:CN209418019U
6) 一种综合能源监控外壳用防护装置 专利公开号:CN209449077U
7) 一种能源转换工程用保护设备 专利公开号:CN208955955U
8) 一种能源转换工程设备检修用检测装置 专利公开号:CN208955997U
技术成果展示图片: 1-4张(图片须配图注,使用正文宋体五号字体加粗)
1)最具复制推广性典型项目
2)能源站内部设备(离心制冷机组、燃气内燃机-溴化锂机组、燃气锅炉)
3)一种综合能源监控用电缆固定装置专利证书
4)一种燃气内燃机发电机组用隔声房专利证书
5)一种自动化节能型锅炉装置专利证书
6)一种能源节能燃烧器专利证书
7)一种综合能源分配规划用演示装置专利证书
8)一种综合能源监控外壳用防护装置专利证书
9)一种能源转换工程用保护设备专利证书
10)一种能源转换工程设备检修用检测装置专利证书