天然气分布式能源及其应用

分布式能源系统适用场合及目标用户：

工业领域涉及行业主要为：钢铁、石化、化工、建材、机械、纺织、电子信息、食品、烟草、陶瓷、医药等。根据各行业的工艺要求不同，对用热的要求也不同，但也有许多共同点。

能源需求种类多：主要为蒸汽、热水、热风、导热油、冷/热空调等；

热耗占比多：工业耗能中一般50%以上为热耗，用热范围大多在80 ℃以上，多数集中在100℃左右，特殊用热在250 ℃左右；

温度恒定：工作温度要求变化范围较小，一般在3℃-5℃之间；

用能连续、安全性要求高：工作时要求热量必须连续的供给，供能不能中断，避免影响生产。

用能时间长、能耗波动小：主要为生产工艺用能，主要与计划生产量有关，能耗随季节或时间等波动较小。

工业用户分布式能源系统解决方案示意图：

数据中心分布式能源系统解决方案示意图：

医院分布式能源系统解决方案示意图：

分布式能源项目开发流程：

分布式能源项目可行性研究报告编制：

可研报告编制目的和作用：

可研报告格式要求：

第一章  项目总论

第二章  项目背景和发展概况

第三章  需求分析与建设规模

第四章  建设条件与厂址选择

第五章  建设方案

第六章  环境保护与劳动安全

第七章  企业组织和劳动定员

第八章  项目实施进度安排

第九章  投资估算与资金筹措

第十章  财务评价

第十一章  社会效益评价

第十二章  风险分析

第十三章  可行性研究结论与建议

需求分析与建设规模：

（1）需求分析关键——负荷分析：

现场调研，历史数据分析；设计软件和各类型建筑逐时冷、热负荷指标进行设计；可进行逐时电、冷、热负荷分析

（2）建设规模关键——装机容量：

“ 以热定电”，“以电定热”“以基本电负荷定容量”“热电平衡”。

可研报告主要内容：

建设方案：

系统配置与设备选型

系统工艺流程设计

系统运行模式设计

系统经济效益与技术指标分析

系统电气部分设计

系统控制部分设计

能源站选址与布置

工程实施设想

投资估算与资金筹措：

财务盈利能力分析：

项目投资使用计划与资金筹措总表；

借款还本付息计划表；

总成本费用估算总表；

利润估算表；

应纳增值税和营业税金及附加估算表；

融资前分析：项目投资现金流量表；

项目资本金现金流量表；

内部收益率、静态及动态投资回收期、净现值分析。

敏感性分析：

不确定因素：电价、天然气价、运行小时数；

项目类型：改造类项目和新建项目

1 、项目直接成本的构成：

设备采购成本：设备成本相对固定，并受到系统界面的严重影响；

工程建设成本：工程建设成本的弹性比较大，可以比设备小也可比设备大很多，深受设计理念、建设理念的影响，尤其是新建项目。

2 、新建项目的特殊性：

是考虑总投资还是考虑增加的投资，两者相差很大。

系统收益=发电收益+供热（冷）收益 - 天然气消耗费用 -运行维护费用

气价、电价决定了分布式能源项目的基本经济效益走向

由于各地的气价差别较大，因此一个完全一样的项目就可以有不一样的结果

由此可以肯定项目评价有研究的必要

分布式能源技术应用的根本目的是减少排放：

如果项目项目评价中能加入减排的收益，将使评价趋于合理、公正

减排的收益具有持续性

减排评价具有可操作性

分布式能源项目的综合评价组成：

分布式能源项目的综合评价组成

1 、财务评价

包括：投资回收期、资产负债率、财务内部收益率、财务净现值。

2 、国民经济评价

包括：经济投资净效益率、经济净现值率。

3 、系统性能评价

包括：一次能源利用率、“火用”效率、一次能源节约率（节约量）、系统利用率。

4 、环境评价

包括：二氧化碳排放、粉尘排放等。

天然气分布式能源系统设计：

天然气分布式能源系统设计原则：

贯彻节约用地、节约用水、以及节约能源的原则。

对机组选型进行优化比较，选用符合我国国情的技术先进、性能可靠、价格合理的产品。

根据实际情况 “以电定热”或“以热定电”，最终以“热电平衡”为设计原则。以基本电负荷和冷热负荷确定装机容量，努力提高分布式能源系统的经济效益。

为便于项目建成后的运营维护，分布式能源系统模块化设计，且使用同一型号机组。

将分布式能源系统的供热系统并入原有供能系统，优先使用分布式能源系统余热供冷、供热、供应生活热水，以尽可能提高系统的效率。

方案规划、系统布置等，应紧密结合工程特点，进行方案优化。

分布式能源技术是一项精细的供能技术，传统的热电厂单从供能方式讲是一项粗放型的供能方式。

余热的输送距离是有限的，因此区域型分布式能源系统的规模一定是受限的。

楼宇型分布式供系统因容量小，可灵活布置，使用场合更为广泛，因此，将是分布式能源不可或缺的一部分。

经济的直供范围：

电：10kV,1~2公里，空调冷水：1~1.6公里

1 MPa  蒸汽：12公里，采暖和生活热水：4~5公里(60℃左右)

分布式能源系统常用形式：

负荷分析：

冷热电负荷分析关系到项目设计、设备选型及后续运营管理等多个方面，冷热电负荷分析准确性关系影响到项目成败；准确合理的负荷分析是项目成功的一半；

根据项目深度及要求，项目性质不同，采取负荷指标法、参考类似建筑法以及实测法等获取可靠的分布式能源冷热电负荷数据；

负荷特性总结：

关键设备及其选型：

热机：

内燃机：往复式

燃气发动机（高速＞1000r/min）、中速(1000~300r/min）、低速（≤300r/min））

旋转式

燃气轮机   轴流式  （重型、中型、小型）

径流式（微燃机）

外燃机：往复式，斯特林发动机

旋转式，蒸汽轮机

非热机：燃料电池（低温、中温、高温）

分布式能源系统运营维护：

设备运营维护要求：

备品备件分级管理模式：

售后服务提供方式：

关键设备选择：

主设备是否具有连续运行能力，可靠性如何？

发电效率、余热的品质

考虑实施现场的安装条件、环境条件（振动、噪声、排放）

机组的维护保养、全寿命周期费用

自动控制要求

本文来源于互联网，作者：航天能源。暖通南社整理编辑于2021年10月20日。