一、概述

常規(guī)模式冷、熱、電的供應(yīng)由大型電廠通過燃煤實現(xiàn)，目前我國發(fā)電量的供電標煤消耗為326g/kWh，供電效率39%。電能通過高壓線路遠距離輸送至各用能建筑，建筑內(nèi)夏季冷需求通過電制冷機制冷，冬天通過鍋爐采暖。遠距離電力輸送浪費嚴重電能損失超過總發(fā)電量的6%，極大影響電廠總的發(fā)電效率。熱電冷三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以實現(xiàn)現(xiàn)有冷、熱、電供應(yīng)模式的改變，其綜合能效可達到甚至超過75%。該技術(shù)在不同應(yīng)用領(lǐng)域其配置有所不同，配置方案主要取決于當?shù)氐哪茉葱枨蠼Y(jié)構(gòu)，而主要設(shè)備無論那種模式都包括原動、制冷及供熱等裝置。目前應(yīng)用該技術(shù)可實現(xiàn)節(jié)能量9萬tce/a，CO2減排約24萬t/a。

二、技術(shù)內(nèi)容

1.技術(shù)原理

用能建筑就近建設(shè)能源站，采用一次能源天燃氣作為主要能源發(fā)電，發(fā)電機產(chǎn)生的尾氣用來制冷與采暖，能源梯級利用，能源利用率可高達85%。同時直接在需能單位就近建設(shè)，避免輸送浪費。

2.關(guān)鍵技術(shù)

(1)溴化鋰吸收式余熱設(shè)備：遠大自主研發(fā)可應(yīng)用于冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的余熱設(shè)備，利用發(fā)電機尾氣或余熱，進行制冷或制熱或提供衛(wèi)生熱水，一機三用，共計擁有50余項吸收式技術(shù)專利，穩(wěn)定可靠。

(2)多能源組合模式：遠大針對冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的特點，開發(fā)出了熱水制冷機組、蒸汽制冷機組、煙氣制冷制熱機組、混合能源型制冷制熱機組，與各類發(fā)電機組無縫對接。

(3)精確冷熱電配比：遠大通過多年項目經(jīng)驗，總結(jié)出冷熱電設(shè)計項目規(guī)范，自主開發(fā)了冷熱電配比軟件，針對不同用戶采用軟件精確分析冷、熱、電需求，并根據(jù)需求設(shè)計最節(jié)能環(huán)保的冷熱電系統(tǒng)。遠大設(shè)計的冷熱電系統(tǒng)已經(jīng)在多個項目上得到驗證。

(4)冷熱電自動控制系統(tǒng)：遠大通過多個項目的運營管理經(jīng)驗，自主研發(fā)，開發(fā)了冷熱電自動化控制系統(tǒng)與能耗監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對各個設(shè)備自動控制，實時監(jiān)測設(shè)備能耗，繪出能流圖，通過軟件分析能耗情況，自動調(diào)整運行策略，保障經(jīng)濟運行。

3.工藝流程

工藝流程見圖1所示。

圖1 工藝流程圖

三、主要技術(shù)指標

年平均標煤節(jié)能量：12.86kg/m2;

年平均CO2減排量：37.7kg/m2;

年綜合能源利用率：70%以上。

傳統(tǒng)用能的能耗及碳排放現(xiàn)在，根據(jù)國家統(tǒng)計數(shù)據(jù)：每kWh發(fā)電量的供電標煤消耗325g，供電效率38%。

制冷：電制冷機的能耗，根據(jù)運行COP值折算成每kWh冷量消耗的相應(yīng)電量，并換算成對應(yīng)的標煤消耗，社會平均電制冷機運行COP為4.5。鍋爐的能耗：根據(jù)全國平均水平的燃氣鍋爐效率，社會平均鍋爐效率為85%。

四、技術(shù)鑒定、獲獎情況及應(yīng)用現(xiàn)狀

該技術(shù)于2013年被評為北京市高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項目，并獲得多項專利。該技術(shù)在美國、歐洲、日本等許多國家被廣泛的推廣應(yīng)用。而在我國從上個世紀開始探索并應(yīng)用，目前在北京、上海、江蘇等地應(yīng)用較為普遍。

五、典型應(yīng)用案例

典型案例1

案例應(yīng)用單位：航天五院1期

技術(shù)提供單位：遠大能源利用管理有限公司

建設(shè)規(guī)模：航天五院總面積70余萬平米，1期面積17.6萬平米，機房配置2臺1160kW發(fā)電機組，1臺800萬大卡余熱機組，1臺800萬大卡燃氣機組，1臺500萬大卡燃氣機組，為整個園區(qū)供冷，供熱以及部分電力。建設(shè)條件：有較為穩(wěn)定的冷熱負荷及電負荷;有穩(wěn)定可靠的天燃氣供應(yīng);有相應(yīng)的場地可供建設(shè)。主要技改內(nèi)容：突破傳統(tǒng)建筑供能模式，直接在建筑附近建設(shè)能源站;主要輸入能源只有天燃氣，發(fā)電自發(fā)自用;利用發(fā)電機尾氣余熱制冷采暖利用天燃氣對余熱制冷進行補充，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性。主要設(shè)備：發(fā)電機、余熱制冷機組、天燃氣制冷機組、水泵若干、散熱設(shè)備若干。節(jié)能技改投資額對比傳統(tǒng)模式，增加投資1516萬元。建設(shè)期1年，年節(jié)能量1302噸標煤/年，節(jié)能經(jīng)濟效益130萬/年，投資回收期11年。

典型案例2

案例應(yīng)用單位：黃花機場

技術(shù)提供單位：遠大能源利用管理有限公司

建設(shè)規(guī)模：黃花機場總面積15.4萬平方米，機房配置2臺1163發(fā)電機，1臺余熱機組。建設(shè)條件：有較為穩(wěn)定的冷熱負荷及電負荷;有穩(wěn)定可靠的天燃氣供應(yīng);有相應(yīng)的場地可供建設(shè)。主要技改內(nèi)容：突破傳統(tǒng)建筑供能模式，直接在建筑附近建設(shè)能源站;主要輸入能源只有天燃氣，發(fā)電自發(fā)自用;利用發(fā)電機尾氣余熱制冷采暖;利用天燃氣對余熱制冷進行補充，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性。主要設(shè)備：發(fā)電機、余熱制冷機組、天燃氣制冷機組、水泵若干、散熱設(shè)備若干。節(jié)能技改投資額8200萬元。建設(shè)期1年，年節(jié)能量3300噸標煤/年，節(jié)能經(jīng)濟效益1020萬/年，投資回收期10.5年。

六、推廣前景及節(jié)能減排潛力

分布式能源作為一種新型的能源利用方式，與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比具有節(jié)省投資、降低損耗、提高系統(tǒng)可靠性、能源種類多樣化、減少污染等諸多優(yōu)點，在美國、歐洲、日本等許多國家被廣泛的推廣應(yīng)用。我國從上個世紀開始探索并應(yīng)用分布式能源，經(jīng)過多年的經(jīng)驗積累，分布式能源在我國有了很大的發(fā)展。預(yù)計未來五年，該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣比例可達到10%，，總投入15億元，節(jié)能能力90萬tce/a，減排能力238萬tCO2/a。