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热电联产发展的新思路新突破
───积极发展小型热、电、冷联产
王振铭
(中国电机工程学会热电专业委员会)
[内容摘要] 发展小型热、电、冷联产,是合理利用天然气,提高能源效率,保获城市环境的有效措施。小型热、电、冷联产的优势,国内外发展情况如何?政府如何支持等问题,都是大家关心的问题。
[关键词] 热电联产、节能、环保
前言
热电联产与热、电分产相比,是科学技术的进步,是先进生产力。%,而实现热电联产的热电厂热效率则可达70~80%,因而目前世界各国均将鼓励、支持、发展热电联产做为节约能源,保获环境的有效措施,制订有法律法规和技术政策,积极促其发展。工业比较发达的国家如丹麦、荷兰等国,热电联产的比重已达40%以上。我国到2001年底单机6000kw及以上供热机组为1583台,3184万kw,%。因而应积极发展。
热、电、冷联产则是在热电联产的基础上更前进一步,同时生产电、热、冷三种产品,能源效率更高可达80~90%。技术进步、燃料结构变化,为小型分散电源的发展创造了极好的机遇,燃天然气的小型热、电、冷联产迅速发展。
一、天然气进京和“西气东输”工程为发展小型热、电、冷联产开创新机遇
由小型燃气轮机(内燃机)、余热锅炉、溴化锂制冷机组成的小型全能量系统(也称第二代能源系统或分布式电源)可以统一解决电、热、冷供应,在国外得到迅速发展。由于小型燃机或内燃机供电效率为24~35%,联合循环供电效率可达45~50%,远高于常规火力发展,否定了人们头脑中固有的“机组小就不经济”的传统观念。
在燃煤的时代,火力发电厂确是机组越大经济效益越好,机组小就不经济。但在燃料结构改变的今天,情况不同,人们的思维方式也要改变。燃油燃天然气的燃气轮机、内燃机由于大机组与小机组的效率差别不大,而且小机组又有占地小,机动灵活的特点,因而在发展国家大量采用。不但1000~10000
kw燃机市场需求量大,连1000kw以下的小燃机,甚至100kw以下的微型燃机也是销路看好。燃料结构改变了,各类中小型机组,只要经济效益好,有生命力,就有发展前途。中科院工程热物理所徐建中院士在“分布式供电和冷热电联产的前景”一文中曾提出:
“纵观西方发达国家的能源产业的发展过程,可以发现:它经历了从分布式供电到集中式供电,又到分布式供电方式的演变”。
1999年世界科学大会,“科学与能源”专题讨论会的专家们指出,为了实现可持续发展的目标,世界各国应面向未来制定新的能源发展战略。
专家们同时指出,对传统能源利用方式进行重新审视,也应成为未来能源发展战略的重要组成部分。法国科学家拉菲德在读者讨论会上举例说,近年来的一些研究表明,一种分散式的电力管理新概念可能比目前很多国家采用的电力供应系统更有利于环保。这种分散式模式通过建立若干小型发电站代替少数大型发电站,从而尽可能缩短发电站和电力用户间的平均距离,这样可以减少能源损耗。目前中央式供电系统的能源利用效率最高约55%,而测试表明,分散式电力供应模式效率至少可达到85%。
我国目前正处在大发展大集中的过程。大机组、大电厂、大电网是主导方向,但分布式电源的发展,将不以人们的意志为转移,必将迅速发展。
通常100MW以上的燃气轮为大型燃机,2