吳昊軒

摘 要：在全球能源日益緊張的背景下，開發(fā)新能源成為世界各國共同重視的話題。目前分布式能源系統(tǒng)在世界上的各個國家得到了高度的重視，并且積極的開發(fā)利用，其中的燃氣熱電冷聯(lián)供就是一種重要的新型能源高效利用的形式。通過燃燒燃氣，充分利用高溫煙氣中的熱量實現(xiàn)熱、電、冷三個方面的能量供應，這是解決能源緊缺的重要形式之一，可以適用于工業(yè)、商業(yè)以及民用等多個領域。雖然燃氣熱電冷聯(lián)供技術在初期投資較高，但是其資金回收較快，因為能源可利用的途徑較多，所以能夠在較短的時間內取得較高的經濟效益，并且具有較好的環(huán)保性，文章對于燃氣熱電冷聯(lián)供技術以及應用進行分析，對于我國開發(fā)新能源會起到促進性的作用。

關鍵詞：燃氣；熱電聯(lián)產；應用分析

1 概述

在經濟建設快速發(fā)展的今天，我國更加重視對環(huán)境的保護，所以在開發(fā)新能源方面會全面的考慮其經濟性、社會性以及生態(tài)性，只有在提高經濟效益又利用環(huán)保的情況下，才能夠進行大力的開發(fā)。所以我國主要是以建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會為發(fā)展目標，在這種大的形勢下，分布式能源系統(tǒng)的開發(fā)和利用成為我國在能源方面發(fā)展的主要對象。分布式能源系統(tǒng)的開發(fā)和利用是對新能源的高效利用，通過國家相關政策的正確引導，能夠對大電網進行有益的補充，從而實現(xiàn)能源供應的平衡性和長久性發(fā)展。

在我國的中東部地區(qū)蘊含大量的天然氣資源，但是對于這些能源的利用方式還比較粗獷，主要是在商業(yè)以及工業(yè)生產中，并且在利用的過程中會對環(huán)境造成一定的污染，而在我國倡導節(jié)能環(huán)保的政策號召下，如果對天然氣能源進行科學的開發(fā)利用，在創(chuàng)造經濟效益的同時又減輕對環(huán)境的污染是重要的問題。

在這種大的形勢下，燃氣熱電冷聯(lián)供技術應運而生。燃氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)，是一種建立在能源梯級利用概念基礎上，將供熱（采暖和供熱水）、制冷及發(fā)電過程一體化的能源綜合利用系統(tǒng)，其受到許多發(fā)達國家的重視并被稱為“第二代能源系統(tǒng)”。

由于燃氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)從原理上實現(xiàn)了對能源的梯級利用，因而，科學合理的聯(lián)產系統(tǒng)配置與利用方式，相對傳統(tǒng)的燃煤分產系統(tǒng)而言，將有較大的節(jié)能潛力。同時，系統(tǒng)能源利用效率的提高、以及天然氣清潔能源的應用，對于降低二氧化碳及其他空氣污染物（SOx、NOx和煙塵等）的排放，也將有著積極的作用。

因而，燃氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)科學合理的利用，對于提高能源利用效率、降低污染排放、改善電力峰谷差、燃氣冬夏季峰谷差及提高供電安全性等方面，將具有非常積極的意義。燃氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)具有改善目前我國在環(huán)境、天然氣及電力發(fā)展中存在問題的潛力。

2 燃氣熱電冷聯(lián)供的工作原理

燃氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)工作的基本原理是：首先利用燃氣高品位熱能在動力設備做功發(fā)電，再利用動力設備發(fā)電所產生的廢熱進行供熱、除濕或驅動吸收機制冷，從而實現(xiàn)能源的高效梯級利用。燃氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)采用的常用動力設備主要有：燃氣輪機、燃氣內燃機、微燃機等。

3 分布式能源系統(tǒng)的特點

分布式能源系統(tǒng)的最大特點就是減少了中間輸送的環(huán)節(jié)，直接安裝在用戶終端，在用戶終端就可以實現(xiàn)能源的梯級利用，有效的減少了輸送過程中的能源損耗，提高了能源的利用率，這種形勢能夠最大程度的發(fā)揮能源的效率。在分布式能源系統(tǒng)中，主要是以氣體燃料作為一次能源，然后將后續(xù)過程中產生的可再生能源作為輔助能源，將各種能源得到充分的利用，這是熱電冷聯(lián)供的主要形式。在用戶終端安裝燃氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)，能夠將電力、熱力、制冷以及蓄能等各項技術進行有效的整合，能夠最大程度的滿足用戶的各種需求，從而實現(xiàn)能源的梯級利用，在與公用能源系統(tǒng)的配合方面，二者之間能夠進行高效的支持和補充。比如說燃氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)與低壓電網以及冷、熱水管道中就可以進行互相補充，從而提高了能源供應的可靠性。燃氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)將能源的經濟效益發(fā)揮到最大程度，同時又保護了環(huán)境，符合我國經濟發(fā)展的長遠目標。

4 分布式能源系統(tǒng)運行模式和優(yōu)勢分析

4.1 分布式能源系統(tǒng)運行模式分析

目前分布式能源系統(tǒng)的運行模式主要有兩種，一種是獨立運行模式，主要應用于大電網無法覆蓋的邊遠地區(qū)，利用分布式能源系統(tǒng)進行單獨供電，這是我國在中、近期應該重視的問題，對于促進“三農”的發(fā)展具有重要的意義。另一種是聯(lián)網運行模式，在用電負荷較高的區(qū)域，將分布式能源系統(tǒng)接入公用電網，與公用電網共同程度供電負荷，一方面減少了公用電網的供電壓力，另一方面提高了供電的可靠性，這種運行模式將會我國能源發(fā)展的主要趨勢。

4.2 分布式能源系統(tǒng)的優(yōu)勢分析

與傳統(tǒng)的供電方式相比，分布式能源系統(tǒng)具有較大的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在如下幾個方面。第一，因為實現(xiàn)了能源的梯級利用，所以具有較高的能效；第二，損耗以及污染較小，因為分布式能源系統(tǒng)是直接安裝在用戶終端，減少了中間的輸送環(huán)節(jié)，一方面減少了能源損耗，另一方面由于電磁輻射較小，降低了對環(huán)境的污染；第三，具有較高的靈活性，在與公用電網聯(lián)網運行的過程中，一旦公用電網出現(xiàn)故障，分布式能源系統(tǒng)可自動斷開與公用電網的連接，實現(xiàn)獨立供電，有效的提高了供電的可靠性；第四，具有較高的電能質量，因為其在調整電壓和電流波形方面具有較高的便捷性，所以電能質量較高；第五，分布式能源系統(tǒng)的最大優(yōu)勢就是在創(chuàng)造經濟價值的同時又減少了對環(huán)境的污染，所以系統(tǒng)經濟性好。

5 燃氣熱電冷聯(lián)供的工程應用前景與展望

目前，天然氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)在我國應用與發(fā)展的主要障礙是天然氣的價格。如果把天然氣單純用來發(fā)電，難以與燃煤電廠競爭；另一方面，天然氣價格按等熱值比較，要比煤炭高得多，也不具備替代煤炭的條件。為此，很多城市發(fā)改委等聯(lián)合制訂《分布式供能系統(tǒng)和燃氣空調發(fā)展專項扶持辦法》，發(fā)展分布式供能系統(tǒng)和燃氣空調，《扶持辦法》主要明確了資金來源、支持范圍、支持方式和標準、設備補貼資金申請程序、計劃編制程序和部門職責等事項。按照《扶持辦法》有關規(guī)定，近幾年對在城市范圍內醫(yī)院、賓館、大型商場、商務樓宇、工廠等建筑物建成并投入使用，并納入市推進計劃的單機規(guī)模1萬千瓦及以下的分布式供能系統(tǒng)項目和燃氣空調項目的單位，給予設備資金補貼（燃氣空調按100元/千瓦制冷量補貼）、電網并網支持、天然氣價格和收費優(yōu)惠等方面的政策支持，并要求政府投資的重大基礎設施建設項目，優(yōu)先使用分布式供能系統(tǒng)和燃氣空調。通過這些舉措將能明顯地降低初投資，提高投資方的積極性，將推廣燃氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)的應用。

6 結束語

在市場經濟快速發(fā)展，資源消耗日益加重的形勢下，開發(fā)新能源成為我國經濟發(fā)展的主要目標。燃氣熱電冷聯(lián)供技術是分布式能源系統(tǒng)中一種重要的形式，其通過燃燒天然氣，充分的利用煙氣排熱實現(xiàn)了發(fā)電、供熱以及制冷等功能，是對我國現(xiàn)有能源供應的一種補充，最大限度的實現(xiàn)了資源的優(yōu)化配置，是資源梯級利用的重要表現(xiàn)形式。燃氣熱電冷聯(lián)供技術作為一種新興技術，不僅能夠創(chuàng)造巨大的經濟效益，同時又實現(xiàn)了保護環(huán)境的目的，將會是我國以后發(fā)展的主要趨勢。

參考文獻

[1]梁國輝，吳東.珠三角低碳節(jié)能發(fā)展方式的探索—區(qū)域燃氣熱電冷聯(lián)供[J].科技風，2011.

[2]高智勇.工業(yè)園應用燃氣熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)的經濟性分析[J].節(jié)能，2014.

[3]李鋒，趙璽靈，付林，等.利用地溫能的新型熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)及應用分析[J].建筑科學，2010.