天然氣分布式能源項目前期常見問題分析

文/吳葉 裴璐 劉坤林，彭州華潤燃氣有限公司

1 天然氣分布式能源的相關概述

1.1 分布式能源的概念以及特點概述

天然氣分布式能源相對于傳統(tǒng)的發(fā)電、供能方式來講，成功地將冷、熱、電這三種能源以合理的布局方式安裝在終端用戶附近，是一種實用性強、便于操作的能源系統(tǒng)。天然氣分布式能源的裝機配比靈活，模塊化程度高，便于用戶的操作使用，并且該供能系統(tǒng)還具有裝機容量范圍廣、集成度高的結構特點。天然氣分布式能源系統(tǒng)主要是由燃氣發(fā)電機組、煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷溫水機組、常規(guī)能源系統(tǒng)組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)的最大特點就是可以實現(xiàn)冷、熱、電三個系統(tǒng)獨立的輸出。

天然氣分布式能源在很大程度上有效地發(fā)揮高品位能源利用的最大化。比如說，正常燃氣發(fā)電機的效率只是維持在一個百分點的范圍之內(nèi)，發(fā)電機在發(fā)電的過程中，系統(tǒng)里面存在著大量的熱量，而這些熱量是沒有被充分利用的。天然氣分布式能源可以將這部分沒有被利用的熱量，通過熱力系統(tǒng)中的溴化鋰吸收機進行能量轉化，將沒被利用的熱量傳輸?shù)綑C組中，利用吸收式制冷循環(huán)的原理，制取冷熱水，此時余熱的利用率可以高達80%以上。

1.2 分布式能源系統(tǒng)的工作原理

分布式能源系統(tǒng)是通過對天然氣逐級開發(fā)和利用而制造出來的新式能源利用系統(tǒng)，這種能源系統(tǒng)主要是應用于供能系統(tǒng)當中。天然氣梯級利用的模式可以有效地降低能源開發(fā)過程中涉及的一次能源成本問題，同時也可以提高對能源的利用率，具有節(jié)能保護環(huán)境的重要作用。

天然氣分布式能源系統(tǒng)的工作原理是通過燃氣輪機或燃氣內(nèi)燃機，燃燒天然氣過程產(chǎn)生大量熱量，推動氣缸內(nèi)活塞進行往復式運動，從而帶動發(fā)電機轉子轉動，產(chǎn)生電力，發(fā)電過程中的高溫煙氣進入到了吸收式溴化鋰機組之中，通過進一步提取熱量，產(chǎn)生冷或熱進行供能，這就是我們使用的分布式能源系統(tǒng)。在分布式能源系統(tǒng)的工作原理中，也可通過使用燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組同時進行制冷、發(fā)電、供熱，實現(xiàn)冷熱電三種能源的結合使用，對天然氣的使用進行了進一步的開發(fā)和利用。

2 天然氣分布式能源系統(tǒng)內(nèi)容分析

2.1 分布式能源內(nèi)容

天然氣分布式能源系統(tǒng)實際的應用環(huán)境主要在用戶端的能源綜合利用系統(tǒng)中。這種系統(tǒng)的存在可以使得用戶通過微型或者小型的獨立輸電、熱、冷系統(tǒng)有效地把天然氣能源階級利用起來。同時，中央能源供應系統(tǒng)及時給予和這個系統(tǒng)相應的補充。還有至關重要的一點就是該能源系統(tǒng)靠近負荷中心，能夠有效地減少輸配級別管道的熱損程度，快速實現(xiàn)與外部能源網(wǎng)的互相供給和補充。

2.2 天然氣分布式能源

天然氣分布式能源系統(tǒng)之所以被稱為一個系統(tǒng)，自然是與它的運行方式相關的。這個系統(tǒng)的運營以天然氣作為燃料，通過帶動燃氣輪機和內(nèi)燃機等設備進行運轉，進而達到電力的實際需求。在這個運轉過程中，系統(tǒng)會產(chǎn)生一定的熱量，這些熱量在系統(tǒng)的循環(huán)下可以通過設備給用戶供熱或者是供冷，滿足了用戶在不同方面的需求，避免了資源的浪費，從而建立了一個完整的燃氣冷熱電多聯(lián)供系統(tǒng)。

2.3 分布式能源系統(tǒng)構成

天然氣分布式能源系統(tǒng)是一個大的系統(tǒng)，為了滿足社會不同領域的需求，它又包括了動力系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)以及制冷系統(tǒng)。對于其中的動力系統(tǒng)又主要包括了燃氣輪機系統(tǒng)和內(nèi)燃機系統(tǒng)。首先，前者主要是把天然氣作為驅動燃料，通過把高溫煙氣引入到熱鍋爐里然后再經(jīng)過低壓蒸汽或者熱水的方式，把系統(tǒng)產(chǎn)生的預熱進行回收利用，也就是滿足用戶的供暖需要。對于后者，由于燃氣輪機種類繁多，有微型燃氣輪機，也有大型的燃氣輪機。如此多的種類自然就會受到社會各個領域的支持和推廣應用。同時，燃氣輪機穩(wěn)定性比較高，適應面也比較廣，它的余熱也可以進行回收，用以冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的動力。而燃氣內(nèi)燃機進行往復的運動的燃料也是天然氣，它的容量包括范圍很廣，通過回轉運動的轉變驅動發(fā)電機組。此外，它所需要的投資比較小，能夠快速地進行投入使用，加上變負荷性能高，甚至在世界范圍內(nèi)廣泛使用。

3 分析天然氣分布式能源的應用

3.1 涉及的范圍

天然氣分布式能源系統(tǒng)廣泛應用于生活工作的各個領域之中，尤其是寫字樓、酒店、商業(yè)中心、以及醫(yī)院、住宅小區(qū)等等。天然氣分布式能源系統(tǒng)對于柴油機備用系統(tǒng)、城區(qū)火力熱電聯(lián)機組的替換升級也是有非常大影響的。目前在我國，天然氣分布式能源已經(jīng)逐步應用于商業(yè)及住宅小區(qū)當中，為各領域中的人員的日常生活帶來了極大的方便。

3.2 應用的情況

隨著我國“可持續(xù)戰(zhàn)略”措施的不斷開展的過程中，人們對于能源中的天然氣資源的使用比例也在逐年增加，以天然氣分布式能源系統(tǒng)為例，已經(jīng)進入到了實質性的開發(fā)和應用階段的過程當中，尤其是在一線城市使用的比例較大。一線城市對于天然氣分布式能源系統(tǒng)的使用不僅局限于公用的事業(yè)單位之中，還應用于居民小區(qū)、商業(yè)區(qū)等等，實現(xiàn)了大范圍的使用天然氣分布能源布局。

與此同時，各大城市紛紛推廣關于天然氣分布式能源的建設項目，并且取得了顯著的成效，為社會帶來了極大的經(jīng)濟效益。這也使得社會對于天然氣分布式能源的應用情況變得愈來愈關注。

4 結束語

綜上所述，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對于生活的質量也提出了要求。其中，天然能源的需求量也相應地上升。對于天然氣能源開發(fā)的這一過程中，要從結合我國當前能源消耗的實際特點出發(fā)，實現(xiàn)我國對天然氣資源的高效利用。