燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的介紹及應(yīng)用

阮慧鋒 劉心喜

摘 要：介紹了燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。重點(diǎn)分析了基于熱力學(xué)第一定律的能源綜合效率和基于熱力學(xué)第二定律的 效率，同時(shí)，引入了節(jié)能率及污染物減排量等節(jié)能減排指標(biāo)。并在實(shí)際項(xiàng)目的性能指標(biāo)評(píng)價(jià)中得到了應(yīng)用，以期為燃?xì)夥植际侥茉葱阅茉u(píng)價(jià)指標(biāo)的完善提供參考。

關(guān)鍵詞：燃?xì)夥植际?；評(píng)價(jià)指標(biāo)； 效率；節(jié)能減排量

中圖分類號(hào)：TU996 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）25-0173-03

Abstract： The performance evaluation index of gas distributed energy system is introduced. The energy comprehensive efficiency based on the first law of thermodynamics and the efficiency based on the second law of thermodynamics are analyzed emphatically. At the same time， energy-saving and emission reduction targets such as energy saving rate and pollutant emission reduction are introduced. It is applied in the performance evaluation of the actual project in order to provide a reference for the improvement of the performance evaluation index of distributed gas energy.

Keywords： distributed gas energy； evaluation index； efficiency； energy saving and emission reduction

引言

燃?xì)夥植际侥茉蠢錈犭姸嗦?lián)產(chǎn)方式是能夠?qū)崿F(xiàn)能源梯級(jí)利用、在負(fù)荷中心就近提供電、熱、冷和生活熱水等多種能源供應(yīng)的現(xiàn)代能源供應(yīng)方式，是一種天然氣清潔高效的利用方式。與傳統(tǒng)的供能方式相比，天然氣分布式能源具有能效高、清潔環(huán)保、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。國內(nèi)外分布式能源的裝機(jī)容量在逐年提高，到2017年，我國分布式能源的數(shù)量達(dá)131個(gè)，總裝機(jī)容量為1769.394MW。為了評(píng)價(jià)分布式能源的整體性能，鼓勵(lì)和引導(dǎo)分布式能源的發(fā)展，各國政府都根據(jù)自身的情況頒布了一些政策。分布式能源冷熱電多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)將發(fā)電、輸配電、熱網(wǎng)、建筑采暖和供冷等多種系統(tǒng)組合起來，系統(tǒng)復(fù)雜性高，各種能源產(chǎn)品的品位和能耗差異很大，進(jìn)行分布式能源冷熱電多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)能效評(píng)估的難度和復(fù)雜性明顯高于傳統(tǒng)分產(chǎn)系統(tǒng)。目前，國內(nèi)分布式能源企業(yè)開展性能指標(biāo)評(píng)價(jià)工作的差異性很大，進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法和標(biāo)準(zhǔn)還不統(tǒng)一，尚未形成系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。本文從經(jīng)濟(jì)、能耗、環(huán)境等方面構(gòu)建分布式能源評(píng)價(jià)指標(biāo)，并在實(shí)際項(xiàng)目的評(píng)價(jià)中予以應(yīng)用。

1 熱力性能評(píng)價(jià)指標(biāo)

燃?xì)饫錈犭姺植际侥茉聪到y(tǒng)通過對(duì)能源的梯級(jí)利用達(dá)到充分利用能源的目的，體現(xiàn)能源利用性能的評(píng)價(jià)方法包括基于熱力學(xué)第一定律的能源綜合利用率、發(fā)電效率及供熱效率；基于熱力學(xué)第二定律的 效率。能源綜合利用率是將“熱”和“電”兩類不同能源級(jí)的輸出按照“加法”的方式進(jìn)行計(jì)算，不能反映不同能量形式之間的能級(jí)差別。 效率可以反映不同能量形式之間的能級(jí)差別。

1.1 能源綜合利用率

燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)的能源綜合利用率是衡量系統(tǒng)利用燃?xì)獍l(fā)電及發(fā)電后余熱有效利用情況的指標(biāo)，計(jì)算式如下：

1.2 效率

效率考慮了電能與熱能之間的品質(zhì)差異，是指燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)中有用能利用的程度，計(jì)算式如下：

2 節(jié)能減排評(píng)價(jià)指標(biāo)

節(jié)能減排評(píng)價(jià)指標(biāo)是指在滿足同等需求的條件下，燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)與基準(zhǔn)系統(tǒng)相比減少的數(shù)量，是考察節(jié)能降耗和減少污染物排放的一個(gè)主要手段。

供熱工況下，燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)按燃?xì)獍l(fā)電，余熱供熱方式供能，基準(zhǔn)系統(tǒng)按市電供電，燃?xì)忮仩t供熱的方式供能，示意圖如下：

燃?xì)夥植际侥茉次廴疚餃p排量是指在滿足同等電力和熱量需求的條件下，與基準(zhǔn)系統(tǒng)相比減少的污染物排放量。燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)的減排量計(jì)算如下：

減排量=（基準(zhǔn)系統(tǒng)一次能源消耗量-分布式能源系統(tǒng)一次能源消耗量）×污染物排放因子

式中：一次能源消耗量需折算成標(biāo)準(zhǔn)煤質(zhì)量，污染物排放因子按表1進(jìn)行計(jì)算：

3 性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的應(yīng)用

下面通過一個(gè)具體的應(yīng)用實(shí)例對(duì)各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行定量計(jì)算，分析各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的可操作性。

上海某燃?xì)夥植际侥茉凑臼翘烊粴饫洹?、電三?lián)供的分布式能源系統(tǒng)，為園區(qū)供冷、供熱、供生活熱。項(xiàng)目采用燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)+煙氣熱水型溴化鋰吸收式機(jī)組+離心式水冷機(jī)組+燃?xì)忮仩t的燃?xì)饫錈犭姺植际侥茉聪到y(tǒng)，滿足該項(xiàng)目的全部冷熱負(fù)荷需求及部分電負(fù)荷的需求。能源站由5臺(tái)4.4MW的GE顏巴赫品牌燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組、5臺(tái)雙良品牌YRXII368（95/74）-393（15.6/6）H2-G393（65.5/90）型煙氣熱水型吸收式機(jī)組、4臺(tái)YKR2R2K45DGG型、2臺(tái)YKK8K4H95CWG型約克品牌的離心式冷水機(jī)組、2臺(tái)由寧波富爾頓熱能設(shè)備有限公司生產(chǎn)的FBD-7.0-1.0/90/65.5型燃?xì)鉄崴仩t組成。

燃?xì)饫錈犭姺植际侥茉聪到y(tǒng)一個(gè)完整運(yùn)行年的按季度能耗分析如表2。

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，對(duì)燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行了評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果如表3。

4 結(jié)束語

針對(duì)國內(nèi)燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)尚未形成系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，本文以熱力學(xué)第一、二定律的基礎(chǔ)上構(gòu)建了分布式能源熱力性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。同時(shí)，引入了節(jié)能率及污染物減排量等節(jié)能減排指標(biāo)。并在項(xiàng)目中得到了實(shí)際的應(yīng)用，為同行在燃?xì)夥植际侥茉吹脑u(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立提供有益幫助。

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