燃氣冷熱電聯(lián)供節(jié)能效益分析教材

1、燃氣冷熱電聯(lián)供節(jié)能效益分析,一、燃氣冷熱電聯(lián)供形式 二、CCHP節(jié)能效果分析 三、CCHP系統(tǒng)的節(jié)能效益分析方法（建議） 四、冷熱電聯(lián)供與直燃機的能量消耗比較,一、燃氣冷熱電聯(lián)供形式,燃氣冷熱電聯(lián)供（Combined Cooling Heating and Power），簡稱（CCHP）是一種新型的綜合能源供應理念和形式，正在國際上受到越來越多的關注。 CCHP系統(tǒng)一種節(jié)能效果顯著、運行經濟效益好、環(huán)境友好的能源供應系統(tǒng)，正在國內外的公共建筑、商用建筑、工業(yè)企業(yè)、學?；虼笾行徒ㄖ阂灾粮鞣N類型的獨立建筑廣泛應用。,Fig.1,Fig.2,Fig.3,Fig.4,Fig.5,Fig.6,Fig.

2、7,Fig.8,Fig.9,CCHP是合理利用天然氣資源的優(yōu)良方式，這種形式與目前北京市以寶貴的天然氣資源用作燃氣鍋爐或直燃機的供冷、供熱方式相比，既節(jié)約一次能源、又可達到經濟運行，緩解電力供應緊張的狀況，但是對于CCHP在北京或類似北京氣象條件的地區(qū)的供暖期、供冷期是否都能達到節(jié)約一次能源的效果，說法不一。,二、CCHP節(jié)能效果分析,*中科院徐建中院士,冷熱電聯(lián)供與分供的能耗分析,聯(lián)供比分供可減少約42%一次能源,分供時則消耗天然氣 54.98m3/h,*同濟大學龍惟定教授 燃氣空調技術及應用一書中認為：在節(jié)能評價中用得較多的是相對評價，即以常規(guī)系統(tǒng)為基準，考察熱電冷聯(lián)產系統(tǒng)的節(jié)能效果，以A

3、為常規(guī)系統(tǒng)的一次能源耗量、B為熱電冷聯(lián)產系統(tǒng)的一次能源耗量，節(jié)能率可按下式計算： 節(jié)能率=,供熱場所,常規(guī)系統(tǒng) 能量需求 熱電聯(lián)供,w Pe e,Q Q th,一次能量消耗：,供冷場所,常規(guī)系統(tǒng) 能量需求 熱電聯(lián)供,發(fā)電廠,電力需求,發(fā)電機,燃料B,熱泵機組,冷熱需求,吸收式制冷,燃料A,熱回收,w Pe e,1 Q 2,th,一次能量消耗：,在該書按此計算式作出的相關圖中，假定商用電力供電效率為0.351(已考慮電網(wǎng)輸配效率)和鍋爐熱效率為0.85時；若熱電聯(lián)供的發(fā)電效率為30%、余熱利用率為40%時，節(jié)能率為20%；若為冷電聯(lián)供工況時，發(fā)電效率為30%、余熱利用率為40%，節(jié)能率15%。,

4、在北京天然氣熱電聯(lián)產激勵政策研究中 對熱電冷聯(lián)供的節(jié)能效果的分析認為：對中小型天然氣熱電分產的節(jié)能效果比較明顯，但在很多情況下，聯(lián)供制冷工況相對于分產冷電是不節(jié)能的，得出此結論的對比基準，是采用天然氣分產電力由燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)供電，發(fā)電效率為55%、電網(wǎng)輸配效率90%，燃氣鍋爐熱效率為90%；制冷系統(tǒng)的COP取值，電制冷為5、吸收式制冷為1.2。,供熱工況,h e,參考電廠,參考鍋爐,熱電聯(lián)供,1.0,e/ge-cegrid e,h/b h,供冷工況,參考電廠,熱電聯(lián)供,吸收式制冷,h,1.0,e,參考冷機,e/(ge-ccgrid),n/COPa/COPe,hCOPa,e,三、CCHP系統(tǒng)的

5、節(jié)能效益分析方法（建議）,1、CCHP的節(jié)能率計算 2、CCHP的一次能源利用（綜合熱效率）,分產系統(tǒng) 能量需求 熱電聯(lián)供,燃料A1,發(fā)電廠,電力用戶,燃氣機,燃料B1,鍋爐,熱用戶,熱回收,ce Pe e,b Qh h,燃料A1,1、CCHP的節(jié)能率計算,熱電狀況,能量消耗：,冷電狀況（1）,分產時 能量需求 冷電系統(tǒng),h,發(fā)電廠,電力用戶,燃氣機,燃料B2,電制冷,冷用戶,LiBr制冷,燃料A2,熱回收,ce Pe e,COPe Qc COPa,能量消耗：,1、CCHP的節(jié)能率計算,h,發(fā)電廠,電力用戶,燃氣機,燃料B3,電制冷機,冷用戶,LiBr制冷,燃料A3,熱回收,COPa,電制冷,

6、COPe,冷電狀況（2）,分產時 能量需求 冷電系統(tǒng),ce Pe e,COPe Qc,能量消耗：,1、CCHP的節(jié)能率計算,假設 a）燃氣輪機的發(fā)電效率e=0.28，余熱效率h=0.5 b）市電網(wǎng)以燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)計ce=0.550.9=0.495 （其中發(fā)電效率為55%，電網(wǎng)輸配效率為90%） c）LiBr制冷機COPa=1.2，電制冷機COPe=4.5，燃氣鍋爐 熱效率b=0.9,例1：,計算實例,1、CCHP的節(jié)能率計算,計算CCHP的節(jié)能率：,節(jié)能效率11%,供熱期節(jié)能效率,1、CCHP的節(jié)能率計算,不節(jié)能，多耗能20%,供冷期節(jié)能效率,A、冷負荷全部由燃機余熱吸收式制冷提供 計算供冷

7、期節(jié)能率,1、CCHP的節(jié)能率計算,不節(jié)能，多耗能12.9%,供冷期節(jié)能效率,B、冷負荷由部份電制冷和部份余熱吸收式制冷，設電制冷比例y=0.2，LiBr比例x=0.8 計算供冷期節(jié)能率,1、CCHP的節(jié)能率計算,假設a）設燃氣輪機的發(fā)電效率e=0.28，余熱利用效率 h=50% b）市網(wǎng)電以目前煤電為主的各地區(qū)較高的發(fā)電效率 40%，電網(wǎng)效率90%計算，ce=0.40.9=0.36 c）LiBr制冷機COPa=1.2，電制冷機COPe=4.5燃氣鍋 爐熱效率b=0.9,例2：,1、CCHP的節(jié)能率計算,計算CCHP的節(jié)能率：,節(jié)能效率25%,供熱期節(jié)能效率,1、CCHP的節(jié)能率計算,供冷期節(jié)

8、能效率,A、冷負荷全部由余熱LiBr制冷供應時 計算供冷期節(jié)能率,節(jié)能效率12.9%,1、CCHP的節(jié)能率計算,節(jié)能效率18.7%,供冷期節(jié)能效率,B、冷負荷部份由電制冷(y)和部份余熱LiBr制冷(x)供應時， 計算供冷期節(jié)能率,1、CCHP的節(jié)能率計算,假設a）燃氣輪機的發(fā)電效率e=32%，余熱利用效率h=46% b）市電網(wǎng)ce=0.550.9=0.495或ce=0.40.9=0.36 c）LiBr吸收制冷機COPa=1.2，電制冷機COPe=4.5燃氣鍋 爐熱效率b=0.9,例3：,1、CCHP的節(jié)能率計算,計算CCHP的節(jié)能率：,節(jié)能13.6%（ce=0.495） 或28.5% （ce

9、=0.36）,供熱期節(jié)能效率,1、CCHP的節(jié)能率計算,供冷期節(jié)能效率,A、冷負荷全部由余熱吸收式制冷機供冷 計算供冷期節(jié)能率,不節(jié)能多消耗12%（ce=0.495） 或節(jié)能18.6% （ce=0.36）,1、CCHP的節(jié)能率計算,不節(jié)能多消耗7%（ce=0.495） 或節(jié)能22% （ce=0.36）,供冷期節(jié)能效率,B、冷負荷由余熱制冷和電制冷聯(lián)合供冷 計算供冷期節(jié)能率,*供電效率ce=0.495時的節(jié)能率 *供電效率ce=0.36時的節(jié)能率,1、CCHP的節(jié)能率計算,假設a）假設內燃機的發(fā)電效率e=0.38，余熱利用 效率h=0.44 b）市電網(wǎng)以燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)計，ce=0.550.9=

10、 0.495（其中發(fā)電效率為55%，電網(wǎng)輸配效率為90%） c）LiBr制冷機COPa=1.2，電制冷機COPe=4.5，燃氣 鍋爐熱效率b=0.9,例4：,1、CCHP的節(jié)能率計算,計算CCHP的節(jié)能率：,節(jié)能率21%,供熱期節(jié)能效率,1、CCHP的節(jié)能率計算,供冷期節(jié)能效率,A、冷負荷全部由余熱制冷提供 計算供冷期節(jié)能率(A),節(jié)能率0.4%,1、CCHP的節(jié)能率計算,節(jié)能率9.1%,供冷期節(jié)能效率,B、冷負荷由部份電制冷（y）和部份余熱制冷（x） 提供 ,計算供冷期節(jié)能率(B),*表中數(shù)據(jù)為COPa=1.2時的節(jié)能率 *表中數(shù)據(jù)為COPa=0.7時的節(jié)能率,1、CCHP的節(jié)能率計算,假設

11、 a）設內燃機的發(fā)電效率e=0.38，余熱利用效率 h=0.44 b）市電網(wǎng)ce=0.40.9=0.36 c）LiBr吸收制冷機COPa=1.2，電制冷機COPe=4.5 燃氣鍋爐熱效率b=0.9,例5：,1、CCHP的節(jié)能率計算,計算CCHP的節(jié)能率：,節(jié)能率35.3%,供熱期節(jié)能效率,1、CCHP的節(jié)能率計算,供冷期節(jié)能效率,A、冷負荷全部由內燃機余熱制冷供應,節(jié)能率27.6%,節(jié)能率(A),1、CCHP的節(jié)能率計算,節(jié)能率34.5%,供冷期節(jié)能效率,B、冷負荷由電制冷（y）和余熱制冷（x）供應,*表中數(shù)據(jù)為COPa=1.2時的節(jié)能率 *表中數(shù)據(jù)為COPa=0.7時的節(jié)能率,節(jié)能率(B),

12、1、CCHP的節(jié)能率計算,假設 a）設微燃機的發(fā)電效率e=25%，余熱利用效率 h=55% b）市電網(wǎng)ce=0.40.9=0.36 c）LiBr制冷COPa=0.7（熱水型），電制冷 COPe=4.5，燃氣鍋爐熱效率b=0.9,例6：,1、CCHP的節(jié)能率計算,計算CCHP的節(jié)能率：,節(jié)能率23.4%,供熱期節(jié)能效率,1、CCHP的節(jié)能率計算,供冷期節(jié)能效率,A、冷負荷全部由內燃機余熱制冷供應時,多耗一次能7.3%,節(jié)能率,1、CCHP的節(jié)能率計算,節(jié)能率2.3%,供冷期節(jié)能效率,B、冷負荷由電制冷（y）和余熱制冷（x）供應時,注：微燃機發(fā)電效率為e=0.25、h=0.55時的節(jié)能率 微燃機發(fā)

13、電效率為e=0.28、h=0.37時的節(jié)能率 微燃機發(fā)電效率為e=0.22、h=0.68時的節(jié)能率,節(jié)能率,1、CCHP的節(jié)能率計算,假設a）設燃氣機采用雙壓余熱蒸汽鍋爐,高壓蒸汽驅動背 壓式汽輪機發(fā)電,背壓蒸汽供熱;煙氣排放溫度120。 發(fā)電效率e=32%，余熱效率h=50% b）市電網(wǎng)ce=0.550.9=0.495或 ce=0.40.9=0.36 c）LiBr制冷機COPa=1.2，電制冷COPe=4.5，燃氣鍋爐 熱效率b=0.9,例7：,1、CCHP的節(jié)能率計算,計算CCHP的節(jié)能率：,節(jié)能率16.8%(ce=0.495)或30.8%（ce=0.36）,供熱期節(jié)能效率,1、CCHP的

14、節(jié)能率計算,供冷期節(jié)能效率,A、冷負荷全部由余熱LiBr供應,不節(jié)能，多耗能-9.3%(ce=0.495)或 節(jié)能20.6%（ce=0.36）,節(jié)能率,1、CCHP的節(jié)能率計算,多耗能0.1%(ce=0.495)或節(jié)能26.6%（ce=0.36）,供冷期節(jié)能效率,B、冷負荷由電制冷和余熱制冷供應,*表中數(shù)據(jù)為h=0.495時的節(jié)能率*表中數(shù)據(jù)為h=0.36時的節(jié)能率,節(jié)能率,1、CCHP的節(jié)能率計算,從以上各例計算分析可得出： *采用燃氣輪機發(fā)電裝置的CCHP系統(tǒng),（1）供熱期 燃氣輪機， e=28%， h=50% 市電網(wǎng)ce=0.495時，CCHP節(jié)能約11%。 市電網(wǎng)ce=0.36時，CC

15、HP節(jié)能約25%。 燃氣輪機， e=32%， h=46% 市電網(wǎng)ce=0.495時，CCHP節(jié)能13.6%。 市電網(wǎng)ce=0.36時， CCHP節(jié)能為28.5%。,1、CCHP的節(jié)能率計算,（2）供冷期 由燃氣輪機余熱吸收制冷機供冷時 燃氣輪機， e=28%， h=50% 市電網(wǎng)ce=0.495時，CCHP不節(jié)能，需多消耗一次能源約20%。 市電網(wǎng)ce=0.36時，CCHP系統(tǒng)節(jié)能約13%。 燃氣輪機的發(fā)電效率為32%， h=46% 市電網(wǎng)ce=0.495時，CCHP系統(tǒng)不節(jié)能，需多消耗約12%； 市電網(wǎng)ce=0.36，則CCHP節(jié)能18.6%。,1、CCHP的節(jié)能率計算,（3）供冷期 由余熱

16、吸收制冷機和電制冷機供冷時 燃氣輪機， e=28%， h=50% 市電網(wǎng)ce=0.495時，電制冷/吸收式制冷0.10.9/0.90.1時，CCHP從不節(jié)能到節(jié)能，節(jié)能率從-17%至+9%，大約占一半時，開始節(jié)能。 市電網(wǎng)ce=0.36時，電制冷/吸收式制冷0.10.9/0.90.1時，CCHP系統(tǒng)節(jié)能率從15.9%至34%。 燃氣輪機，e=32%， h=46% 電網(wǎng)ce=0.495時，電制冷/吸收式制冷0.10.9/0.90.1時，節(jié)能率從-7%至+25%； 市供電網(wǎng)ce=0.36時，CCHP節(jié)能率從22%至42%。,1、CCHP的節(jié)能率計算,（4）燃氣輪機的發(fā)電效率高低對CCHP系統(tǒng)與電、

17、冷（熱）分產相比的節(jié)能效果影響很大，燃氣輪機發(fā)電效率越高、節(jié)能效果越顯著。,1、CCHP的節(jié)能率計算,*采用內燃機發(fā)電裝置的CCHP系統(tǒng),（1）供熱期 市電網(wǎng)ce=0.495時，CCHP系統(tǒng)比電、熱分產節(jié)能約21%。 市電網(wǎng)ce=0.36時，CCHP系統(tǒng)比電、熱分產節(jié)能約35%。 （2）供冷期 由余熱吸收式制冷機供冷時 市電網(wǎng)ce=0.495時，CCHP系統(tǒng)與電、冷分產的一次能源消耗相差不大，節(jié)能效果不明顯。 市電網(wǎng)ce=0.36時，CCHP系統(tǒng)比電、冷分產節(jié)能率28%左右。,1、CCHP的節(jié)能率計算,（3）供冷期 由余熱吸收式制冷和電制冷聯(lián)合供冷 市電網(wǎng)供電效率ce=0.495時，電制冷/吸

18、收式制冷的比例為0.10.9/0.90.1時，CCHP系統(tǒng)比電、冷分產節(jié)能從4.5%至32%。 市電網(wǎng)供電效率ce=0.36時，電制冷/吸收式制冷的比例為0.10.9/0.90.1時，節(jié)能率從31%至51%。,1、CCHP的節(jié)能率計算,（4）余熱串聯(lián)送出高溫熱水，冬季供熱、夏季可采用熱水型吸收式制冷，熱水型吸收制冷機COPa0.7左右。 A、供冷期 由余熱吸收制冷機供冷時 市電網(wǎng)供電效率ce=0.495時，CCHP系統(tǒng)與電、冷分產相比，不節(jié)能、多耗能約-11%； 市供電效率ce=0.36時，CCHP系統(tǒng)比電、冷分產節(jié)能，節(jié)能率約19%。,1、CCHP的節(jié)能率計算,B、供冷期 由余熱制冷和電制冷

19、聯(lián)合供冷時 市電網(wǎng)供電效率ce=0.495時，電制冷/吸收式制冷的比例為0.10.9/0.90.1時，CCHP系統(tǒng)比電、冷分產的節(jié)能率從-4.3%（不節(jié)能）至31%。 市電網(wǎng)供電效率ce=0.36時，電制冷/吸收式制冷的比例為0.10.9/0.90.1時,CCHP系統(tǒng)比電、冷分產節(jié)能，節(jié)能率從25%至50%。,1、CCHP的節(jié)能率計算,*采用微燃機發(fā)電裝置的CCHP系統(tǒng)。,（1）供熱期 微燃機發(fā)電效率為25%時，CCHP系統(tǒng)比電、熱分產 節(jié)能約23%； 微燃機發(fā)電效率為22%時，節(jié)能率約27%；發(fā)電效率 約28%時，節(jié)能率約16%。,1、CCHP的節(jié)能率計算,（2）供冷期 由余熱吸收制冷機供冷

20、時 微燃機發(fā)電效率為25%時，CCHP與電、冷分產相比不節(jié)能，多耗能約7%； 微燃機發(fā)電效率為22%時，多耗能約11%； 微燃機發(fā)電效率為28%，多耗能約6%。,1、CCHP的節(jié)能率計算,（3）供冷期 由余熱吸收制冷和電制冷供冷 微燃機發(fā)電效率為25%時，電制冷/吸收式制冷的比例為0.10.9/0.90.1時，從不節(jié)能到節(jié)能， CCHP系統(tǒng)節(jié)能率從-2.3%至25.6%，當電制冷能力達20%左右即可節(jié)約一次能源。 微燃機發(fā)電效率28%時，節(jié)能率從-0.04%至33%，一旦配有電制冷機，即可減少一次能耗。 微燃機發(fā)電效率22%時，節(jié)能率從-6.8%至19%，電制冷能力達30%左右時，即可減少一次

21、能耗。,1、CCHP的節(jié)能率計算,*在燃機發(fā)電裝置配置雙壓余熱蒸汽鍋爐，發(fā)電效率 按e=0.32%，供熱效率h=50%時，CCHP系統(tǒng)的節(jié)能 效果： （1）供熱期 市電網(wǎng)供電效率ce=0.495時，CCHP系統(tǒng)比電、熱分產節(jié)能約16.8%； 市電網(wǎng)供電效率ce=0.36時，CCHP系統(tǒng)比電、熱分產節(jié)能約30.8%,1、CCHP的節(jié)能率計算,2）供冷期 由余熱吸收式制冷機供冷時 市電網(wǎng)供電效率ce=0.495時，CCHP系統(tǒng)與電、冷分產相比，不節(jié)能，節(jié)能率約-9.3%。 若與市電網(wǎng)供電效率ce=0.36進行對比時，CCHP系統(tǒng)比電、冷分產節(jié)能20.6%,1、CCHP的節(jié)能率計算,（3）供冷期 由

22、余熱吸收式制冷和電制冷聯(lián)合供冷 市電網(wǎng)供電效率ce=0.495時，電制冷/吸收式制冷的比例為0.10.9/0.90.1時，CCHP系統(tǒng)節(jié)能率從-5%至20%，大約在電制冷能力比例為20%左右，開始采用CCHP系統(tǒng)是節(jié)能的。 若以市電網(wǎng)ce=0.36進行對比時，CCHP系統(tǒng)比電、冷分產節(jié)能從23.7%至42%。,1、CCHP的節(jié)能率計算,在2000年原四部委的1268號文下達的關于發(fā)展熱電聯(lián)產的規(guī)定中要求，“應以熱電聯(lián)產的總熱效率界定其聯(lián)產項目是否合格，對供熱式汽輪發(fā)電機組的蒸汽既發(fā)電又供熱的常規(guī)熱電聯(lián)產應符合總熱效率年平均大于45%”。該規(guī)定中熱電聯(lián)產的總熱效率采用下式計算：,總熱效率=,2、

23、 CCHP的一次能源利用效率,鑒于電能是高品位能，在計算CCHP系統(tǒng)的一次能源利用率中不應只簡單地按熱功當量折算為熱量計算，應按生產電能的燃料消耗量計算。 發(fā)電效率以55%計，則單位電能的天然氣耗量約為0.21Nm3/KW.h或7300KJ/KW.h；發(fā)電效率40%計算，則單位電能的天然氣消耗量為0.29Nm/kw.h或10000KJ/kw.h。因此,一次能源利用率=,2、 CCHP的一次能源利用效率,在表A、表B是幾個CCHP系統(tǒng)的實例估算結果，從表中所列各種CCHP系統(tǒng)實例的不同系統(tǒng)和設備配置，其一次能源利用率是不相同的。,2、 CCHP的一次能源利用效率,一次能源利用率=,表A 各種CC

24、HP方案的一次能源利用效率比較實例（估算）,2、 CCHP的一次能源利用效率,表A各方案的設備配置,方案（1 ）燃氣輪機+余熱鍋爐+蒸汽LiBr+電制冷（冰蓄）+燃氣鍋爐 方案（1）A燃氣輪機+余熱鍋爐+蒸汽LiBr+電制冷+燃氣鍋爐 方案（2）燃氣輪機+余熱直燃機+電制冷（冰蓄）+燃氣鍋爐 方案（3）燃氣輪機+余熱鍋爐+蒸汽LiBr+電制冷（冰蓄）+燃氣鍋爐+熱泵 方案（3）A燃氣輪機+余熱鍋爐+蒸汽LiBr+電制冷+燃氣鍋爐+熱泵 方案（4）內燃機+熱水LiBr+電制冷（冰蓄）+燃氣鍋爐 方案（5）燃氣輪機+余熱直燃機+普通直燃機 方案（6）普通燃氣直燃機 方案（7）電制冷+燃氣鍋爐,2、

25、 CCHP的一次能源利用效率,例A 設計冷負荷約15000RT，設計熱負荷約40000KW（含生活熱水4000KW），供冷供熱面積約70萬m2。方案中，燃氣輪機采用2臺SoLar公司Centaur-50型，發(fā)電能力（+15時）4234 KW；采用6臺1600KW內燃機；冰蓄能力約為20000RTh,熱泵制冷量約6000KW。 例B 設計冷負荷約9000RT，設計熱負荷約25000KW，供冷供熱面積約40萬m2。方案中，燃氣輪機采用2臺SoLar公司Centaur-40型，發(fā)電能力（+15時）3418 K；W采用5臺1600KW內燃機；冰蓄能力約為15000RTh,熱泵制冷量約4000KW。,2

26、、 CCHP的一次能源利用效率,在各CCHP系統(tǒng)中電制冷機制冷能力與余熱吸收式制冷機制冷能力的比例，大體為1540%。其中內燃、機系統(tǒng)比例較低或當有生活熱水或全年熱負荷時，比例也較低。,2、 CCHP的一次能源利用效率,表B 各種CCHP方案的一次能源利用效率比較實例（估算）,2、 CCHP的一次能源利用效率,表B各方案的設備配置,方案（1）為微燃機+熱水型LiBr+電制冷+燃氣鍋爐 方案（2）為內燃機+熱水型LiBr+電制冷+燃氣鍋爐 方案（3）為直燃機 方案（4）為傳統(tǒng)方式（電制冷+燃氣鍋爐） 在各CCHP系統(tǒng)中，電制冷機制冷能力與余熱吸收式制冷機制冷能力的比例，大體為4050%。,2、

27、CCHP的一次能源利用效率,例A 設計冷負荷約900KW，設計熱負荷約1100KW，（含生活熱水220KW），供冷供熱面積約1.3萬m2。方案中，微燃機采用Bowman公司80KW 3臺，發(fā)電能力約240KW；或采用發(fā)電能力為200KW的內燃機。 例B 設計冷負荷約1400KW,設計熱負荷700KW，供冷供熱面積約1.2萬m2。方案中,微燃機采用Bowman公司80KW 4臺,發(fā)電能力為320KW;或采用發(fā)電能力為300KW左右的內燃機。,2、 CCHP的一次能源利用效率,四、冷熱電聯(lián)供與直燃機的能量消耗比較,熱電狀況,直燃機 能量需求 熱電聯(lián)供,ce e,z Qh h,冷電狀況（1）,直燃機

28、 能量需求 冷電聯(lián)供,h,發(fā)電廠,電力用戶,燃氣機,燃料B2,直燃機,冷用戶,LiBr,燃料A2,熱回收,z Qc,ce Pe e,四、冷熱電聯(lián)供與直燃機的能量消耗比較,冷電狀況（2）,直燃機 能量需求 冷電聯(lián)供,四、冷熱電聯(lián)供與直燃機的能量消耗比較,假設a）燃氣輪機e=0.3%，h=0.48% b）市電網(wǎng)ce=0.550.9=0.495或 ce=0.40.9=0.36 c）直燃機z=1.25，余熱回收LiBrCOPa=1.2， 電制冷機COPe=4.5,例1：,四、冷熱電聯(lián)供與直燃機的能量消耗比較,計算CCHP的節(jié)能率：,不節(jié)能（ce=0.495）或節(jié)能17.8%（ce=0.36）,供熱期節(jié)

29、能效率,四、冷熱電聯(lián)供與直燃機的能量消耗比較,供冷期節(jié)能效率,A、冷負荷全部由余熱LiBr供應，且設z= COPa時，,節(jié)能7.9%（ce=0.495）或節(jié)能23.9%（ce=0.36）,節(jié)能率,四、冷熱電聯(lián)供與直燃機的能量消耗比較,節(jié)能率11.4%（ce=0.495）或節(jié)能26.3%（ce=0.36）,供冷期節(jié)能效率,B、冷負荷由余熱制冷和電制冷供應,*表中數(shù)據(jù)為h=0.36時的節(jié)能率 *表中數(shù)據(jù)為h=0.495時的節(jié)能率,節(jié)能率,四、冷熱電聯(lián)供與直燃機的能量消耗比較,假設a）設內燃機e=0.4%，h=0.42% b）市電網(wǎng)ce=0.550.9=0.495或ce=0.40.9=0.36 c）

30、直燃機z=1.25，余熱回收LiBrCOPa=1.2或 COPa=0.7,電制冷機 COPe=4.5,例2：,四、冷熱電聯(lián)供與直燃機的能量消耗比較,計算CCHP的節(jié)能率：,節(jié)能12.5%（ce=0.495）或節(jié)能30.9%（ce=0.36）,供熱期節(jié)能效率,四、冷熱電聯(lián)供與直燃機的能量消耗比較,供冷期節(jié)能效率,A、冷負荷全部由余熱LiBr供應,節(jié)能率17.4%（ce=0.495）或節(jié)能34%（ce=0.36）,節(jié)能率,四、冷熱電聯(lián)供與直燃機的能量消耗比較,節(jié)能率23.9%（ce=0.495）或節(jié)能38.2%（ce=0.36）,供冷期節(jié)能效率,B、冷負荷由電制冷和余熱制冷供應,注：表中數(shù)據(jù)為ce

31、=0.495時、COPa=1.2時的節(jié)能率 表中數(shù)據(jù)為ce=0.36時、COPa=1.2時的節(jié)能率 表中數(shù)據(jù)為ce=0.495時、COPa=0.7時的節(jié)能率 表中數(shù)據(jù)為ce=0.36時、COPa=0.7時的節(jié)能率,節(jié)能率,四、冷熱電聯(lián)供與直燃機的能量消耗比較,假設 a）設微燃機e=0.25，h=0.55（旁通25%時）或 e=0.28，h=0.37或e=0.22，h=0.68（旁通%時） b）市電網(wǎng)ce=0.40.9=0.36 c）直燃機z=1.25，余熱LiBr COPa=0.7電制冷機 COPe=4.5,例3：,四、冷熱電聯(lián)供與直燃機的能量消耗比較,計算CCHP的節(jié)能率：,節(jié)能率11.8%

32、（e=0.25）或7%（e=0.28） 或13.4%（e=0.22）,供熱期節(jié)能效率,四、冷熱電聯(lián)供與直燃機的能量消耗比較,供冷期節(jié)能效率,A、冷負荷全部由余熱LiBr供應,節(jié)能率0.3%（e=0.25） 或不節(jié)能，多耗能0.8%（e=0.22） 或不節(jié)能，多耗能1.5%（e=0.28）,節(jié)能率,四、冷熱電聯(lián)供與直燃機的能量消耗比較,節(jié)能率6%（e=0.25）或節(jié)能率3.2%（e=0.22） 或節(jié)能率6%（e=0.28）,供冷期節(jié)能效率,B、冷負荷由電制冷和余熱LiBr供應,注：表中數(shù)據(jù)為e=0.25時的節(jié)能率 表中數(shù)據(jù)為e=0.22時的節(jié)能率 表中數(shù)據(jù)為e=0.28時的節(jié)能率,節(jié)能率,四、冷

33、熱電聯(lián)供與直燃機的能量消耗比較,從以上的各例CCHP系統(tǒng)與燃氣直燃機相比，節(jié)能率計算結果如下：,四、冷熱電聯(lián)供與直燃機的能量消耗比較,從以上的各例節(jié)能率計算結果表明： *采用燃氣輪機發(fā)電裝置的CCHP系統(tǒng),（1）供熱期 市電網(wǎng)的供電效率以燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)的發(fā)電效率55%比較時，CCHP與直燃機的一次能源消耗相差無幾或直燃機略為節(jié)能； 市電網(wǎng)的供電效率以煤電為主的發(fā)電效率40%比較時，CCHP系統(tǒng)比直燃機節(jié)能約18%。,四、冷熱電聯(lián)供與直燃機的能量消耗比較,（2）供冷期 全部由余熱吸收制冷機供應時 市電網(wǎng)的供電效率以燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)的發(fā)電效率55%比較時，CCHP系統(tǒng)比直燃機節(jié)能約8%； 市電網(wǎng)的供電效率以煤電為主的發(fā)電效率40%比較時，CCHP系統(tǒng)比直燃機節(jié)能約24%。,四、冷