热电联产技术和分布式能源站技术的现状与发展

摘要：《中华人民共和国节约能源法》第39条明确提示：国家鼓励发展下列通用技术：推广热电联产，集中供热，提高热电机组的利用率，发展热电梯级利用技术，热、电、冷技术和热、电煤气三联供技术，提高热能综合利用率。为贯彻"节约能源法",国家领导部门委托中国电机工程学会热电专委会组织编制发展热电联欢会的新文件，于2000年8月原国家计委，原国家经贸委、建设部、国家环保总局联合以急计基础[2000]1268号：《关于发展热电联产的规定》批准执行。其后我国热电联产的发展走上了快事道。

关键词：热电冷联产；热电联产；分布式

1我国热电联产的现状

我国热电联产情况：到2002年底为止，年供热量139150万GJ，6000KW及以上供热机组共1937台，总容量达3743.67万KW，占同容量火电装机容量的14.58%。

在运行的热电厂中，规模最大的为太原第一热电厂，装机容量138.6万KW，在北京、沈阳、吉林等特大城市已有一批20万KW、30万KW大型抽汽冷凝两用机组在运行。近几年由于市场经济的发展，一些大中城市也开始安装大型供热机组。有些私营企业家也看好热电联产投资建设热电厂。在负责城市集中供热的热力公司中，规模最大的为北京市热力公司，现已有供热管网514km，供热面积7800万m2，共有1317个热力站，供应蒸汽给105个工业用户，最大蒸气量达到897t/h。

2002年底全国集中供热能力：蒸汽57438万GJ/年，热水122728万GJ/年；全国供热面积为155567万m2，比上年增长6.31%；热力管道总长度已达蒸汽10139km，热水48601km，三北地区，集中供热面积约占全国集中供热面积的80%，热化率30%，全国集中供热从业人员共24万人。全国集中供热面积中，公共建筑占33.12%，民用建筑占59.76%，其它占7.11%。

据统计：热电联产是蒸汽集中供热的主力军，锅炉房供热承担了城镇热水集中供热的重担。无论从供热能力上看，还是从供热总量上看，热电联产均占全国蒸汽总供热能力和总供热量的60-70%。故我国政府有关部委文件中均明确提出：积极发展热电联产集中供热。

2我国热电联产发展的几个趋势

2.1大容量供热机组增多

近两年我国热电联产建设中，开始注重建设规模，对城市集中供热国家也积极提倡搞大型两用供热机组。以前单机20万、30万千瓦的大型供热机组仅在特大城市建设，近两年在20万以上人口的大、中城市也开始建设。

2.2燃气-蒸汽联合循环热电厂开始建设

由于陕甘宁天然气进京和西气东输工程的建设，已使十余个省市燃料结构调整成为现实，一些地区将开始建设燃气-蒸气联合循环热电厂。

2.3国产首台低热值燃气-蒸汽联合循环热电机组投运

由南京汽轮电机司生产的首台66MW低热值气体燃料联合循环热电机组于2003年10月在吉林通化钢铁厂通过72小时试运后，正式投入运行。该工程的投产拓展出国产燃气轮机的应用领域，为我国冶金行业有效实现能源的综合利用，减少环境污染，提高经济效益，提供了有效途径。

2.4各城市重视环保，调整燃料结构，拔除小烟囱，发展集中供热

据国家环保总局报导：2002年我国城市空气质量恶化的趋势得到遏制，但污染程度仍很严重，空气中SO2平均浓度和总悬浮颗料物与2001年相比均未降低。

2.5分布式能源建设已建入工程开发阶段

由小型燃气轮机（内燃机）、余热锅炉以及溴化锂制冷机组成的小型全能量系统可以统一解决电、热、冷供应。目前我国大机组、大电网是主导方向，但分布式电源的发展将作为大机组、大电网的补充，以其自身的优势，必将迅速发展。小型燃机，具有高效、清洁、经济、占地少、自动化水平高，适用分散建设和可靠等优势。

鉴于国际上小型全能量系统迅速发展的事实和其本身的优势，因而在原国家计委，原经贸委、建设部、国家环保总局下发的《关于发展热电联产的规定》急计基础（2000）1268号文中，明确提出：…在有条件的地区应逐步推广。目前以天然气为燃料的分布式能源建设，已由学术研讨，进入工程开发，在北京，上海、广东已有一批工程实现热、电、冷产，以其自身优势和经济效益显示其强大生命力。

3我国分布式能源实现热电冷联产的现状

目前我国北京、上海、广东省已有一批分布式热、电、冷工程投入运行，取得明显的经济效益、环保效益和社会效益。下面简要介绍这三个代表城市的分布式能源实现热电冷联产的现状。

3.1上海市（见表1）

3.2北京市(见表2)

另有可喜的现象是：北京首都机场扩建工程的分布式能源工程将由国家电网公司的三产企业中兴电力实业发展总公司参加筹建；北京国际商城的分布式能源工程将由华电集团华电工程公司参加筹建；北京市科委已立项：“北京小型分布式发电并网运行可行性研究”科研课题，由北京供电公司和清华大学电机系承担。

3.3广东省（见表3）

据中国能源网报导：2003年7月初，由华南理工大学华贲教授主持完成的《广州大学城区域能源规划研究》在广州通过专家审查。该规划研究提出采取先进的燃气轮机热、电、冷三联供技术，通过能源服务公司和BOT方式解决区内10所大学的热电冷供应。目前全国各地正在规划建设的大学城有40多个，广州大学城的能源规划将对全国有重要的示范作用。

4 我国分布式能源实现热、电、冷联产的前景

根据国家发展改革委员会能源局编制的《2010年热电联产发展规划及2020年远景目标》确定我国今后热电联产要按下列思路发展：

4.1把热电联产作为采暖地区大气环境治理的重要手段。

在大中城市逐步消除小锅炉等污染环境的供热方式，2010年时集中供热比例达到60%，2020年时达到80%，热电联产集中供热的比例分别达到30%和48%。

4.2把热电联产作为提高发电效率的重要措施。

在50万人口以上的大城市，建设单机容量20万千瓦和30万千瓦的供热凝汽两用机组，在中等城市结合工业区用热建设中小型热电厂，使燃煤火电机组的发电效率提高到30万千瓦亚临界机组的水平。

4.3把热电联产作为降低供热煤耗，提高供热效益的重要措施，通过提高供热效益控制热价上涨，减轻政府的财政负担。

4.4积极支持以煤矸石等劣质燃料和生物质废物综合利用的热电联产，对农业废弃物（如秸秆等）也应采取热电联产等方式消化利用，减轻对环境的破坏。

4.5积极发展天然气热电联产，在有天然气供应的中心城市扩大天然气热电联产的规模，在高新技术开发区、经济技术开发区等工业园区、大学、商业中心区等区域建设天然气热电厂。根据电力负荷的特点，在具备条件的地区建设采暖期供热，夏季作为高峰电源使用的天然气电厂，并积极发展采用各种新技术的小型天然气热、电、冷三联产等独立供能系统。

规划确定：2010年时热电联产装机总规模达到1.5亿千瓦。其中：企业自备热电厂2876万千瓦；工业区域热电厂1786万千瓦；城市供热热电厂1.033亿千瓦，年均增长1200万千瓦。预计在2010年全国装机在5.4亿千瓦左右，热电联产将占全国发电总装机容量的25%。

规划确定：2010年天然气热电装机1300万千瓦。天然气热电装机主要应在北京、上海、江苏、浙江、广东等地。分布式能源、小型热、电、冷联产也应在这个区域发展。这是由天然气的气源，当地雄厚的经济基础和严格的环保要求等条件所决定的。

5 国家应采取的扶值政策

原国家计委、原国家经贸委、建设部、国家环保总局急计基础（2000）1268号：“关于发展热电联产的规定”中曾明确提出：以小型燃气发电机组和余热锅炉等设备组成的小型热电联产系统，适用于厂矿企业、写字楼，宾馆、商场、医院、银行、学校等较分散的公用建筑。它具有效率高、占地小、保护环境、减少供电线损和应急事件等综合功能。在有条件的地区应逐步推广。

我国发展以热电联产为代表的分布式能源系统，在能源传统观念、能源结构调整、现有管理体制、设计标准规范和经营管理模式等方面，亟待革命性的改革。为此提请有关领导机关，予以重视，认真研究，为此建议：应大力宣传天然气是宝贵的清洁能源应合理利用；国家在燃料结构调整中，积极扶植污染排放量最小的热、电、冷联产；在电力体制改革中，应充分体现科学用热分布式能源系统应用；有关领导部门积极组织直辖市分布式能源设备的配套生产，实现国产化批量生产；建议有关部门应明确分布式能源工程的进口设备免征进口税和增值税；国家要组织制定一系列相关政策和措施，发展适合中国国情的分布式能源系统；应积极支持各学会、协会组织分布式能源热电冷联产的交流和推广；分布式能源应当在市场机制下靠高科技、高效率、高经济收益的自我运作良性循环发展；建议有天然气供应的城市，应选择合适的建筑做分布式能源热、电、冷联产的示范工程，在取得经验后，积极推广。

参考文献

[1] 谈燃气-蒸汽联合循环热电厂与分布式热电冷联产 王振铭、郁刚

[2] “分布式能源热电冷联产研讨会”论文集

[3]《广州大学城区域能源规划报导》 中国能源网

[4] 北京市供热行业现状、形势与任务 北京市市政管理委员会

[5] 2010年热电联产发展规划及2020年远景发展目标 国家发改委能源局

作者简介：邬韶萍：工程师。2000年毕业于华南理工大学热能工程专业。一直从事热能工程设计工作。

林奇峰：工程师。2000年毕业于华南理工大学热能工程专业。一直从事热能工程设计工作。

伍成和：工程师。1974年毕业于广东石油学校化工机械专业。一直从事热能工程设计工作。

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