燃氣冷熱電三聯供技術及應用北京市煤氣熱力工程設計院有限公司匯報內容一、北京市天然氣用氣量發展概述二、分布式能源與冷熱電三聯供三、三聯供常用設備及系統形式四、三聯供系統優勢及適用項目特點五、三聯供工程介紹六、三聯供工程實施常規流程一、北京市天然氣用氣量發展概述1、1997年-2007年北京市天然氣用氣量

1997年—2007年十年期間，北京市的天然氣用量年均增長約4億立方米，年均增長率達到37％以上。一、北京市天然氣用氣量發展概述

2、北京市規劃天然氣用氣量

規劃至2020年，北京市年用氣量將達到180億立方米。至2025年，北京市年天然氣用氣量將達到200億立方米。充足的氣源為發展三聯供系統提供了良好的氣源保障。一、北京市天然氣用氣量發展概述

3、北京市2008年用氣量2008年北京市天然氣用氣量示意圖

2008年北京市全年天然氣用量達到54億立方米。冬、夏季高峰日用氣量之比接近10：1，用氣結構不盡合理。萬立方米月份一、北京市天然氣用氣量發展概述巨大的冬夏季供氣峰谷差造成管線資源的極大浪費，也對天然氣管網安全運行構成極大威脅。2008年冬季用氣高峰日用氣量曲線2008年夏季用氣高峰日用氣量曲線調整天然氣用氣結構已成為保障天然氣管網安全穩定供氣的關鍵。2008年冬、夏季高峰日天然氣用氣量示意圖匯報內容一、北京市天然氣用氣量發展概述二、分布式能源與冷熱電三聯供三、三聯供常用設備及系統形式四、三聯供系統優勢及適用項目特點五、三聯供工程介紹六、三聯供工程實施常規流程二、分布式能源與冷熱電三聯供1、冷熱電三聯供技術樓宇式天然氣冷熱電三聯供技術是一項先進的供能技術，它首先利用天然氣燃燒做功產生高品位電能，再將發電設備排放的低品位熱能充分用于供熱和制冷，實現了能量梯級利用，因而是一種高效的城市能源利用系統，是城市中公共建筑冷熱電供應的一種新途徑。30%發電52%余熱利用18%廢熱排放100%天然氣能源效率：燃氣冷熱電＞燃氣鍋爐燃氣鍋爐效率：90%為低品位能源（熱能）燃氣冷熱電聯供系統效率：30%～40%高品位能源（電能)+

50%低品位能源（熱能）能量的做功能力：電能=4～5倍熱能3、三聯供系統基本原理--能源的梯級利用二、分布式能源與冷熱電三聯供高溫段1000℃以上電能驅動熱泵驅動吸收式制冷機排放除濕供熱生活熱水中溫段100℃～500℃低溫段100℃以下排放

2、分布式能源與冷熱電三聯供技術二、分布式能源與冷熱電三聯供燃氣冷熱電三聯供系統屬于分布式能源。分布式能源是相對于傳統的集中式供電方式而言的，是指將發電系統以小規模、小容量(數千瓦至15MW)、模塊化、分散式的方式布置在用戶附近，可獨立地輸出電、熱和冷能的系統。國內三三聯供供發展展歷程程1997年，上上海建建成2-3個示范范項目目；1999年，北北京市市開始始著手手進行行燃氣氣冷熱熱電三三聯供供系統統的調調研和和工程程試點點工作作；2002年，北北京市市科學學技術術委員員會課課題立立項《樓宇型型天然然氣冷冷熱電電聯供供系統統應用用研究究與示示范》；2004年，上上海市市發改改委等等五委委、局局頒布布《關于本本市鼓鼓勵發發展燃燃氣空空調和和分布布式供供能系系統的的意見見》；2005年，上海海市建設設和交通通委員會會頒布《分布式供能系系統工程技術術規程》（試行版）；；2006年，建設部行行業標準啟動動《燃氣冷熱電聯聯供工程技術術規程》；2007年，國家發改改委出臺《天然氣利用政政策》鼓勵燃氣冷熱熱電聯供應用用；2008年，上海市建建設和交通委委員會修訂《分布式供能系系統工程技術術規程》及相關鼓勵政政策2009年，國家能源源局《新能源規劃》鼓勵燃氣冷熱熱電聯供應用用冷熱電三聯供供技術研究北京市科學技技術委員會2002年課題：《樓宇型天然氣氣冷熱電聯供供系統應用研研究與示范》調研國內外燃燃氣冷熱電三三聯供系統的的發展現狀及及配套政策；；針對北京市能能源結構特點點分析研究燃燃氣冷熱電三三聯供系統在在北京推廣應應用的可行性性；分析不同形式式燃氣冷熱電電三聯供系統統的特點、應應用范圍及冷冷、熱、電負負荷的優化配配置；通過示范工程程總結冷熱電電三聯供系統統運行管理經經驗；提出推廣應用用樓宇型冷熱熱電三聯供系系統的政策建建議。課題主要研究究內容與思路路《燃氣冷熱電聯聯供工程技術術規程》建設設部部行行業業標標準準《燃氣氣冷冷熱熱電電聯聯供供工工程程技技術術規規程程》2006年完完成成標標準準初初稿稿；；2007年標標準準編編制制組組全全體體會會議議討討論論修修改改；；2008年向向全全國國相相關關單單位位及及專專家家征征求求意意見見；；2009年完完成成送送審審稿稿；；2009年下下半半年年審審查查會會；；報批批；；標準準編編制制進進度度計計劃劃《燃氣氣冷冷熱熱電電聯聯供供工工程程技技術術規規程程》適用用條件件：：發電電機機總總容容量量小小于于或或等等于于15MW；適用用階階段段：：工工程程設計計、、施施工工、、驗驗收收和和運運行行管管理理；供電電系系統統運運行行方方式式：：推推薦薦與與市市電電并網網運運行行；設計計原則則：電能能自自發發自自用用、、熱熱（（冷冷））電電平平衡衡；標準準要要點點能效效指指標標節能能指指標標：：年平平均均能能源源綜綜合合利利用用率率應應大大于于70%聯供供系系統統配配置置指指標標：：余熱熱利利用用率率應應大大于于60%年平平均均余余熱熱利利用用率率=年平平均均能能源源綜綜合合利利用用效效率率=獨立立站房房或或露天天布布置置：燃氣氣管管道道最最高高入入室室壓壓力力＜＜2.5MPa；建筑物物地下一一層、首層或或屋頂頂布置：：燃氣管管道最最高入入室壓壓力＜＜1.6MPa；發電機機布置置在建建筑物物地下下一層層或首首層：：單臺臺容量量≤3MW；發電機機布置置在建建筑物物屋頂頂：單單臺容容量≤≤2MW；防爆泄泄壓口口：主機間間、燃氣增增壓機機間、、計量量間；事故通通風口：主機間間、燃氣增增壓機機間、、計量量間；《燃氣冷冷熱電電聯供供工程程技術術規程程》站址條條件應設置置自動動同期期裝置置；電壓偏偏差小于±5%；頻率偏偏差小小于±0.2Hz；并網線線路應應在用用戶側側適當當位置置設置置明顯顯斷開開點；；必須采采取“逆功率率保護護措施施”，保證證聯供供系統統只受受電，，不向向公共共電網網輸送送電能能。《燃氣冷冷熱電電聯供供工程程技術術規程程》發電機并并網措施施匯報內容容一、北京京市天然然氣用氣氣量發展展概述二、分布布式能源源與冷熱熱電三聯聯供三、三聯聯供常用用設備及及系統形形式四、三聯聯供系統統優勢及及適用項項目特點點五、三聯聯供工程程介紹六、三聯聯供工程程實施常常規流程程燃燒室壓氣機渦輪發電機空氣余熱回收收裝置余熱煙氣氣排氣電力負荷荷熱水負荷荷采暖負荷荷制冷負荷荷天然氣補燃天然然氣燃氣輪機機三、三聯聯供常用用設備及及系統形形式冷熱電三三聯供系系統典型型示意圖圖發電機余熱回收收裝置排氣電力負荷荷補燃天然然氣缸套水內燃機冷熱電三聯聯供系統典典型示意圖圖三、三聯供供常用設備備及系統形形式燃氣內燃機機空氣天然氣余熱煙煙氣熱水負負荷采暖負負荷制冷負負荷三聯供供系統統常用用設備備發電設設備燃氣輪輪機燃氣內內燃機機燃氣微微燃機機三、三三聯供供常用用設備備及系系統形形式余熱利利用設設備余熱鍋鍋爐三、三三聯供供常用用設備備及系系統形形式余熱直直燃機機三聯供供系統統常用用設備備三、三三聯供供常用用設備備及系系統形形式小型燃氣輪機內燃機微燃機容量范圍（kW）500～250002～1000028～300發電效率（%）20～3825～4512～32余熱回收形態400～650℃煙氣400～600℃煙氣；80～110℃缸套水；40～65℃潤滑油冷卻水250～650℃煙氣所需燃氣壓力（MPa）1.0～2.2≤0.20.4～0.8NOx排放水平（ppm）（含氧量15%）65～300（無控制時）8～25（低氮燃燒）250～500（無控制時）8～25各類發發電裝裝置特特點三、三三聯供供常用用設備備及系系統形形式系統運運行模模式一年之之中在在有冷冷熱負負荷的的冬夏夏季運運行有常年年熱負負荷（（如生生活熱熱水負負荷））的用用戶全全年運運行一日之之中在在電力力價格格較高高的時時段運運行當發電電機與與市電電并網網運行行時，，發電電機組組連續續、滿滿負荷荷運行行，經經濟性性好當發電電機獨獨立運運行時時，發發電機機滿足足尖峰峰負荷荷需求求，負負荷率率低、、效率率低三聯供供系統統電力力并網網技術術成熟熟，通通過成成套設設備自自動實實現經濟性性原則則：以以熱定定電+燃機機滿發發三、三三聯供供常用用設備備及系系統形形式機房設設置靠近供供電區區域的的主配配電室室泄爆、、防火火、通通風、、建筑筑間距距等同同燃氣氣鍋爐爐房燃氣輪輪機機機殼內內自帶帶CO2滅火裝裝置備用發發電機機停電電時啟啟動，，設置置不間間斷交交流電電源滿滿足輔輔機設設備用用電匯報內內容一、北北京市市天然然氣用用氣量量發展展概述述二、分分布式式能源源與冷冷熱電電三聯聯供三、三三聯供供常用用設備備及系系統形形式四、三三聯供供系統統優勢勢及適適用項項目特特點五、三三聯供供工程程介紹紹六、三三聯供供工程程實施施常規規流程程四、三三聯供供系統統優勢勢及適適用項項目特特點清潔環保，，減少排放放CO2、SO2能源梯級利利用，綜合合能源利用用率高與大型電網網互相支撐撐，供能安安全性高對燃氣和電電力有雙重重削峰填谷谷作用節約城市用用地，節省省建設投資資投資回報率率高1、三聯供系系統優勢電價相對較較高的公共共用戶有冷、熱負負荷需求或或有常年熱熱水負荷需需求的公共共建筑對電源供應應要求較高高的用戶電力接入困困難的用戶戶需要備用發發電機的用用戶四、三聯供供系統優勢勢及適用項項目特點2、三聯供系系統適用項項目特點在目前政策策、價格條條件下，賓賓館、綜合合商業及辦辦公、機場場、交通樞樞紐、娛樂樂中心、產產業園區等等用戶適于于采用三聯聯供系統。。能源利用率率>80%增加占地-10%～30%增量投資回回收年限5～10年發電成本0.4～0.5元/kWh并網與獨立立運行均均可四、三聯供供系統優勢勢及適用項項目特點3、三聯供系系統的經驗驗性指標四、三聯供供系統優勢勢及適用項項目特點天然氣生產產能源產品品價值對比比天然氣生產產能源產品品價值（元元/m3）3.205.80熱量32MJ/m3供熱29MJ/m3供熱16MJ/m3供電2.7kwh/m3供冷20MJ/m3供電2.7kwh/m3商業高峰電電1.18元/度商業平均電電0.82元/度冷40元/m2、熱30元/m2四、三聯供供系統優勢勢及適用項項目特點年單位平均均耗氣量（（Nm3/m2）發電機組耗耗氣量總耗氣量匯報內容一、北京市市天然氣用用氣量發展展概述二、分布式式能源與冷冷熱電三聯聯供三、三聯供供常用設備備及系統形形式四、三聯供供系統優勢勢及適用項項目特點五、三聯供供工程介紹紹六、三聯供供工程實施施常規流程程五、三聯供供工程介紹紹序號項目名稱發電機組形式發電機組裝機項目階段1燃氣集團指揮調度中心內燃機725kW+480kW2004年9月運行2次渠城市接收站微燃機80kW2003年9月運行3中關村軟件園燃氣輪機1200kW在建4中關村國際商城燃氣輪機2×4300kW在建5文津國際大廈內燃機2×1160kW2009年6月運行6北京會議中心9#樓內燃機2×525kW2008年5月運行7京豐賓館內燃機900kW2008年12月運行8蟹島綠色生態園內燃機2×600kW+2×1200kW在建9清華大學超低能示范樓內燃機1×70kW2005年9月運行10北京南站燃氣輪機2×1600kW建成未運行北京市已實實施三聯供供工程列表表建筑面積32000m2燃氣內燃機機發電機組組2臺煙氣熱水型型冷溫水機機組2臺1、北京市三三聯供系統統工程介紹紹燃氣集團調度指揮中中心五、三聯供供工程介紹紹微燃機+余余熱直燃機機微燃機：80kW余熱直燃機機：15萬萬kcal/h燃氣集團次渠門站五、三聯供供工程介紹紹中關村軟件件園建筑面面積7.3萬平方米。。三聯供系統主要設備燃氣輪機余熱直燃機標準直燃機1200kW3489kW3489kW中關關村村軟軟件件園園五、、三三聯聯供供工工程程介介紹紹中關關村村國國際際商商城城建建筑筑面面積積35萬平平方方米米，，以以商商業業建建筑筑為為主主。。三聯供系統主要設備燃氣輪機余熱直燃機標準直燃機2×4345kW2×9300kW9300kW中關關村村國國際際商商城城五、、三三聯聯供供工工程程介介紹紹建筑筑面面積積12萬平平方方米米，，五五星星級級酒酒店店、、公公寓寓。。三聯供系統主要設備內燃機余熱直燃機電制冷機燃氣鍋爐2*1160kW2*1745kW2*700RT1.4MW+4.2MW清華華科科技技園園A-02（文文津津國國際際大大廈廈））五、、三三聯聯供供工工程程介介紹紹建筑面積7.6萬平方米集酒店、會議議、餐飲為一一體的四星級級酒店2008年奧運會時將將作為奧運媒媒體酒店接待待媒體記者作為北京會議議中心配套設設施，還需滿滿足北京市各各種大型會議議期間與會代代表入住的要要求三聯供系統主要設備內燃機余熱直燃機標準直燃機燃氣鍋爐2*525kW3489kW3489kW1.86MW京會花園酒店店（北京會議中中心9#樓）五、三聯供工工程介紹燃氣內燃機4臺，總發電能能力3000kW余熱煙氣熱水水型冷溫水機機組水源熱泵蓄熱及蓄冰裝裝置19.6萬平方米建筑筑供電8.6萬平方米建筑筑空調、生活活熱水五、三聯供工工程介紹蟹島三聯供能能源中心供能規模主要設備三聯供+熱泵+太陽能+冰蓄冷五、三聯供工工程介紹大型發電機熱泵機組太陽能蟹島三聯供系系統原理圖小型發電機供電備用鍋爐生活熱水供電供電供電余熱余熱機組余熱電源采暖蓄熱水槽槽湖水備用冷卻制冷冷卻制冷冷卻供熱熱源供熱制冷供冷蓄冰槽五、三聯供工工程介紹蟹島三聯供系系統能源利用發電發電余熱水源熱泵湖水主要供能源中中心熱泵、水水泵用電吸收制冷、供供熱與太陽能熱水水系統聯合供供應生活熱水水夏季日間供冷冷、夜間蓄冰冰冬季日間供熱熱、夜間蓄熱熱發電機備用冷冷卻夏季制冷循環環冷卻冬季熱泵循環環低溫熱源五、國外已實實施三聯供工工程介紹在熱電冷三聯聯供應用方面面領先于歐美美日本僅2000年一年，，燃氣冷熱電電三聯產項目目裝機容量就就達到478MW五、國外已實實施三聯供工工程介紹日本東京地區區CCHP系統包括東京瓦斯斯大樓、東芝芝大樓、靠海海大樓4臺燃氣輪機，，裝機容量4400KW區域性熱電冷冷三聯供系統統產生0.78Mpa蒸汽和7℃冷水燃氣輪機1500kW；余熱蒸汽鍋爐爐4.6t/h；蒸汽輪機90kW驅動燃氣壓縮縮機；太陽能發電80kW可作燃氣輪機機的啟動電源源；吸收式制冷機機利用蒸汽輪輪機排熱；壓縮式制冷機機補充制冷；；典型實例東京世貿中心心大廈五、國外已實實施三聯供工工程介紹20％的新建建商用建筑使使用CCHP5％的現有商用建建筑使用CCHP25％的美國能源部部熱電聯產(CHP)項目用戶使用用CCHP2010年2020年50％的新建建商用建筑使使用CCHP15％的現有商用建建筑使用CCHP五、國外已實實施三聯供工工程介紹美國能源部的的CCHP發展計劃五、國外已實實施三聯供工工程介紹在歐盟，分布布式能源系統統的目標是到2010年使可再生能能源能夠提供供22%的電能分布式能源在在英國英國在過去20年中，已超過過1000個分布式能源源系統被安裝裝，英國女