【摘要】:熱電聯(lián)技術(shù)傳統(tǒng)上只在服務(wù)于社會和行業(yè)的大中型設(shè)施中應(yīng)用。但隨著人們思維方式的轉(zhuǎn)變,此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展己經(jīng)開始面向住宅家庭。對于家庭用戶來說,通過降低能源使用量來節(jié)省能源開支,減少碳排量是可能的,正是這一潛力推動了住宅區(qū)微型熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】:熱電聯(lián)產(chǎn)能源節(jié)能
就工藝性能而言,熱電機(jī)組有很大的可調(diào)性和節(jié)能適應(yīng)性,也就是說在同樣的供熱量和供電量條件下,同一個熱電廠的運(yùn)行方式可以是節(jié)能的,也可以是不節(jié)能的。這不僅取決于熱電廠自身節(jié)能運(yùn)行模式的選擇,也取決于電力調(diào)度方式,以及相關(guān)政策和規(guī)章正確與否!肮(jié)能優(yōu)先,效率為本”不是一句空話,需要每一個部門、每一個企業(yè)和社會的每一個環(huán)節(jié)認(rèn)認(rèn)真真地進(jìn)行落實(shí)和配合。
節(jié)能效益熱電共享
目前在中國能源行業(yè)中,市場化程度日益深入,煤炭已經(jīng)完全商品化,熱和電也都逐步商品化,將節(jié)能的好處歸電或歸熱都不合理。電和熱都應(yīng)體現(xiàn)符合市場機(jī)制的商品屬性,節(jié)能效益應(yīng)該化為市場的優(yōu)勢,通過市場這只無形之手來優(yōu)化整合熱電產(chǎn)業(yè),保持她在中國節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展中的重要作用。我們認(rèn)為應(yīng)該將熱電聯(lián)產(chǎn)的節(jié)能效益合理分?jǐn)偨o熱和電,建議采取“節(jié)能共享方法”來核定熱電廠的節(jié)能效益。歐洲主要的燃?xì)忮仩t公司正大力投資微型電聯(lián)產(chǎn)(MicroCHP),該技術(shù)利用天然氣來加熱和發(fā)電,可滿足家庭用戶的部分電力需求。近三年來,支持微型熱電聯(lián)產(chǎn)概念的產(chǎn)品層出不窮。在微型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中,微型熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備取代了中央燃?xì)饧訜徨仩t,它除了能如常供應(yīng)熱水外,還能滿足大多數(shù)家庭的用電需求。
美國能源部支持CHP和CCHP
美國能源部本著建立起行之有效的研究、開發(fā)和商業(yè)化的目的,廣泛而深入地參與了CCHP領(lǐng)域的合作,目前CCHP是美國能源部所屬能源效率及
可再生能源辦公室執(zhí)行的一個較大項(xiàng)目的其中一部分,能源效率及可再生能源辦公室與工業(yè)部門協(xié)作共同推動小型熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)的使用,CHP提供了高效的、經(jīng)濟(jì)的、環(huán)保的和安全的能源,1998年12月1日在CHP首腦會議上,美國助理國務(wù)卿Dan.W.reicher宣布了一個旨在2010年使CHP容量翻番的國家目標(biāo),這就是說美國要在2010年前再增加4600萬kW裝機(jī)容量的小型熱電聯(lián)產(chǎn)能力。美國國家環(huán)保局、美國熱電聯(lián)產(chǎn)協(xié)會表示要為達(dá)到這個目標(biāo)而努力。
(1)工業(yè)技術(shù)辦公室支持CHP的挑戰(zhàn),它的任務(wù)是在于消除制造和工業(yè)過程中妨礙CHP系統(tǒng)實(shí)施的障礙。
。2)負(fù)責(zé)州和社區(qū)規(guī)劃的建筑技術(shù)辦公室也支持冷熱電聯(lián)產(chǎn)(CCHP)計(jì)劃,因?yàn)镃CHP致力于它的技術(shù)在建筑業(yè)的綜合一體化。
(3)電力技術(shù)辦公室正在制定計(jì)劃,以消除在重組電力市場上對分布式發(fā)電上網(wǎng)的障礙。
。4)聯(lián)邦能源管理項(xiàng)目也正在尋找CHP在聯(lián)邦設(shè)施中應(yīng)用的機(jī)會。
目前CCHP組織將抓住各種機(jī)會和排除障礙以使CCHP技術(shù)在建筑業(yè)上被廣泛地應(yīng)用,同時與那些關(guān)注擴(kuò)大CHP市場的部門合作,尋求適宜的行動計(jì)劃。
熱電聯(lián)具備以下優(yōu)點(diǎn)
1節(jié)能:熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)將發(fā)電過程中產(chǎn)生的廢熱用來供熱或制冷,充分利用了一次能源。
2環(huán)保:熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)采用天然氣作為能源,燃燒排放物對環(huán)境無污染。
3安全:區(qū)域建筑物采用熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)后,其供電不受電網(wǎng)限制,確保了用戶的供電安全和供電質(zhì)量。
4平衡能源消費(fèi):熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)減少了小區(qū)或建筑物對城市電網(wǎng)的電力消耗,并增加了燃?xì)庀M(fèi),對緩解電力緊張,平衡能源消費(fèi)者具有積極作用。
冷熱電聯(lián)產(chǎn)的特殊意義
電力是我們經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原動力,從鋼鐵、化學(xué)工業(yè)到制造業(yè),從保健到文化教育,無處不在,今天,供熱、制冷及濕度控制系統(tǒng)對于商業(yè)、教育、保健及居民生活領(lǐng)域已顯得十分重要。事實(shí)上,能源的主要用途之一是給建筑物提供采暖、衛(wèi)生熱水、除濕和制冷。
冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在大幅度提高能源利用率及降低碳和污染空氣的排放物方面具有很大的潛力,有專家作了這樣的估算,如果從2000年起每年有4%的現(xiàn)有建筑轉(zhuǎn)向CCHP從2005年起25%的新建筑及從2010年起50%的新建筑均轉(zhuǎn)向CCHP的話,到2020年的二氧化碳的排放量將減少19%,如果將現(xiàn)有建筑實(shí)施CCHP的比例從4%提高到8%,到2020年二氧化碳的排放量將減少30%,CCHP既能生產(chǎn)電能,電能可以就地利用或向電網(wǎng)輸出電能,或者輸出軸功率,還可以提供制冷、供熱和濕度控制,衛(wèi)生熱水,這樣有90%以上的燃料可以轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏媚芰。冷熱電?lián)供系統(tǒng)與遠(yuǎn)程送電比較,可以大大提高能源利用效率。大型發(fā)電廠的發(fā)電效率為35%~55%,扣除廠用電和線損率,終端的利用效率只能達(dá)到30%~47%,而CCHP的效率可達(dá)到90%,沒有輸電損耗,冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)與大型熱電聯(lián)產(chǎn)比較,大型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的效率也沒有CCHP高,而且大型熱電聯(lián)產(chǎn)也有輸電線路和供熱管網(wǎng)的損失,顯然CCHP可以減少輸配電系統(tǒng)和供熱管網(wǎng)的投資,無論從減少投資成本和減輕污染都是十分有利的。
CCHP與中國
我國目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和居民收入水平來看,在城鎮(zhèn)已經(jīng)進(jìn)入暖通空調(diào)大發(fā)展時期,我國在暖通空調(diào)方面有可能實(shí)現(xiàn)跨越,對于如何把握暖通空調(diào)發(fā)展方向應(yīng)盡早研究。
小型電站是21世紀(jì)的新電源,最具經(jīng)濟(jì)潛力
21世紀(jì)21個設(shè)想中第一個設(shè)想是能源“我是你的地方電站”,文章說:“到21世紀(jì),差不多人人都有個渦輪機(jī)。它們以棕?cái)R油或沼氣為動力,確保家電設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),假如你的電力自給有余,你還可以把多余的電出售給當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)”,“這是2009年的夏天,我家有兩只電表,分別顯示電力的‘輸入’和‘輸出’。顯示電力‘輸入’的電表在絕大多數(shù)情況下都在轉(zhuǎn)動,不過偶爾在電力不足或電價(jià)上漲時,我家地下室里的一臺小發(fā)電機(jī)就會運(yùn)轉(zhuǎn)起來”,這是小型電站的一種型式,另外的型式就是本文所講的小型熱電聯(lián)產(chǎn)和冷熱電聯(lián)產(chǎn),用高科技武裝起來的小型電站CHP、CCHP耗能低、可靠性高、效率高、低排污,具有很大的優(yōu)越性,是提高能源利用效率、降低冷熱電成本和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要措施,美國把小型電站看作是有助于美國保持在21世紀(jì)全球競爭力的優(yōu)勢,可見其重要性。
20世紀(jì)初以來的傳統(tǒng)觀念是,發(fā)電機(jī)組容量越大,效率越高,單位千瓦的投資越低,發(fā)電成本也越低,因而電力工業(yè)的發(fā)展方向是“大機(jī)組、大電廠和大電網(wǎng)”,但是由于高科技的發(fā)展,分布式的小型電站,特別是CHP、CCHP的發(fā)展,小電站的好處已經(jīng)超過了“大機(jī)組、大電廠和大電網(wǎng)”,我國應(yīng)當(dāng)走大電網(wǎng)與為數(shù)眾多的小型分布式電站相結(jié)合的道路。
要嚴(yán)格控制為樓宇采暖建設(shè)大型熱電聯(lián)產(chǎn)電廠和大型供熱管網(wǎng)
結(jié)束語
中國要建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會,要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,能源利用效率必須得到提高。不僅要提高發(fā)電效率,也要提高供熱效率,而熱電聯(lián)產(chǎn)可以提高能源系統(tǒng)綜合利用效率的優(yōu)勢應(yīng)該得到充分重視。要想使中國的能源綜合利用效率提高到65%以上,僅僅依靠超超臨界發(fā)電機(jī)組是不可能實(shí)現(xiàn)的,必須有更多的綜合利用效率更高的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的配合,中國的可持續(xù)發(fā)展才能確實(shí)得以落實(shí)。
每一個熱電廠都是根據(jù)各級政府的發(fā)展規(guī)劃建設(shè)的,都執(zhí)行了相應(yīng)的審批程序。由于規(guī)劃的不落實(shí)造成一些熱電企業(yè)熱負(fù)荷不能落實(shí)不是熱電廠的錯誤,也不是他們的利益所在。不能因?yàn)楦骷壵墓ぷ魇д`,或者各級政府之間的某些爭執(zhí),將節(jié)能環(huán)保的投資者作為犧牲品,視為打擊的對象,這是一個原則問題。中國的可持續(xù)發(fā)展必須調(diào)動這些節(jié)能環(huán)保投資者的積極性,無論她屬于央企、國有,還是民企、外資。
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