分布式供能体系的运用.docx

分布式供能体系的运用作者：马平潘军松单位：申能（集团）有限公司上海申能能源服务有限公司试运行期间系统效率的估算申能能源中心的供冷负荷由常规电制冷机、冰蓄冷、分布式供能系统同时提供并通过合理制定运行策略在满足舒适性的前提下达到节能、降本的效果。夏季的供冷通常先开启分布式供能系统一旦供冷量不足就开启冰蓄冷如果供冷量还不满足要求就开启电制冷机。申能能源中心分布式供能系统试运行期间的主要数据见表1。表1中的1月份仅进行发电机的可靠性测试空调机组并未投入因此1月份空调机组设备的产热（冷）量采用了额定工况下的制热量。由于气温对微型燃气轮机机组发电功率影响很大气温低燃机的效率高这种变化对整个系统的效率会产生一定的影响而且一年中的不同季节负荷分配的要求不同也可能影响到效率。因此系统的效率应当分季节来分析为此把全年分为冬季供暖期、春秋过渡期和夏季供冷期系统效率将根据相应的试运行数据估算。1）冬季供暖期冬季天气温度低机组发电效率高。以1月份的17日至18日运行数据作为代表系统中发电机组的平均发电功率为197．58kW供热机组的产热功率平均为268．00kW即系统输出的功率平均为465．58kW可以折算成1676．20MJ／h。系统中的微燃机组天然气平均耗量65．17m3／h由于冬季空调机组不需要补燃天然气因此系统消耗的天然气总耗量平均值为65．17m3／h；天然气热值取35．6MJ／m3系统能源输入的功率可折算为平均2320．10MJ／h。根据机组输出和输入的功率比可以得到冬季供暖期1月份的机组效率为72．28％。2）春秋过渡期春秋过渡期的效率估算采用5月25日至6月3日的试运行数据系统的发电机组输出功率平均为155．23kW供热机组输出功率平均为260．27kW因此系统的输出功率平均为415．50kW折合为1495．80MJ／h。系统中的微燃机组天然气平均耗量为51．82m3／h空调机组补燃天然气平均耗量为7．64m3／h系统的天然气消耗平均为59．46m3／h折算后系统的能源输入功率平均为2116．78MJ／h。由此可得春秋过渡期系统的效率为70．7％。3）夏季供冷期夏季供冷期大楼负荷需求量大其中大部分冷负荷要由溴化锂空调机组提供机组处于高负荷区内运行。该时期的效率估算采用7月7日至8月3日试运行数据发电机组的输出功率平均为162．03kW制冷机组的冷量输出功率平均为270．6kW因此系统的能源输出功率平均为432．63kW折合为1557．47MJ／h。微燃机天然气耗量平均为58．83m3／h空调机组补燃天然气耗量平均为3．33m3／h即系统消耗天然气总量平均为62．16m3／h系统的能源输入功率平均为2213MJ／h。由此可得夏季供冷期系统效率为70．42％。9月份气温已经有所回落因此只需启动分布式供能系统不需要再用冰蓄冷或者电制冷机就可以满足大楼冷负荷需求。9月19日系统发电机组的平均输出功率为168．00kW制冷机组输出的冷量功率平均为335．83kW即系统的输出功率平均为503．83kW。系统中的微燃机组发电消耗的天然气平均为59m3／h空调机组补燃消耗的天然气平均为9m3／h系统的天然气耗量平均为68m3／h由此可得系统输出功率为2421MJ／h9月份系统平均效率可达74．96％。系统效率的提高与冷水流量增大余热利用的增加有关。可以看到由于只启动分布式供能系统不再用冰蓄冷或者电制冷机9月份系统输出冷量为335．83kW远远高于8月份的270．6kW。根据不同季节的运行数据估算结果系统全年的效率为72％左右。当然这样的估算没有扣除能源中心的自用电部分因此是高估的。例如夏季供冷时风机、冷却水泵的耗电增加；扣除自用电后系统效率会明显下降。一般来说冬季供暖期冷却塔停运自用电下降气温低燃机的发电效率提高因此系统效率总是高于夏季。经济收益分布式供能的收益与设备投入运行的时间有关但是根据并网不上网的原则申能能源中心的三联供系统只能在大楼办公时运行通常为每天的8：00～17：00共9h。系统的收益包括发电和供热（冷）两部分。发电增益是指与电网供电相比项目的运行可以减少的用电成本。由于电网用电根据峰谷期定价8：00～17：00时段冬季的市电平均价为0．865元／kWh夏季为1．00元／kWh。供热（冷）增益指冬季利用余热后可以减少燃气锅炉耗气的支出量或者夏季减少基载制冷机组用电的支出。冬季采暖期和夏季制冷期燃气的效率不同单位天然气的发电量和发电成本也不同。表2是根据2011年1月17日14：00至9月19日13：00运行数据计算的采暖期和制冷期系统燃气发电机组的投入和产出可以看到采暖期和制冷期每1m3的天然气所发电量分别为3．048kWh和2．946kWh。上海市政府为了鼓励