探究分布式能源站的能源综合利用及噪音治理

蔡鹏飞

摘 要：文章以某地区工业园区分布式能源站的一期项目为例，并且对燃气—蒸汽联合循环机组进行了分析，探究分布式能源站能源综合利用的效果以及对噪音整治的措施，然后对天然气分布式能源分布系统未来的发展提出了优化建议。对这个项目深入研究，可以为我国国内分布式能源健康成长有一定推动作用。同时，为提升天然气资源的实际利用率以及建立智能电网等方面，起到一定的示范及促进作用。

关键词：能源技术 能源综合利用 天然气分布式能源 噪音治理 环境治理

中图分类号：TK019 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）09（b）-0129-02

随着社会发展，能源的需求量在逐渐上升，而开采力度的逐渐加大，能源资源储备含量就会日益枯竭，自然环境也会遭到严重破坏，因此寻找新能源就变成现阶段面临的主要问题。分布式能源的使用有效降低了能源消耗，减少了废气的排放量，并且还具有较高的安全系数和灵活性，是进一步达到节能减排目的的重要路径。因此，加快分布式能源系统的建设，能够有效推动能源发展方式的转变，从而建立起高利用率、高稳定性、高度清洁、安全系数显著的能源供应体系，促进社会经济稳步提升，具有非常重要的作用意义。

1 分布式能源站对能源资源的使用方案

工业园区分布式能源站使用的双联燃气轮发电机组是由美国进口的，能够为园区以及周边居民提供冷水、热水以及电能，真正实现了低碳环保的能源供给。

1.1 能源综合利用策略

园区能源站使用了多种有效措施达到能源阶梯利用的目标。例如，燃气式轮机发电机组、蒸汽式轮机发电机组、使用余热锅炉供给低压力的蒸汽，利用锅炉尾气制作热媒水，把园区热水站的水变成高质量的水之后，再向园区企业以及居民提供热水[1]。其中还有一部分热水会作为园区企业中央冷气溴化锂机组工作的能源，从而达到能源的阶梯型使用，提升能源整体的使用效率，其阶梯型生产流程（见图1）。

以往使用火力发电的电厂，实际能源利用率通常在35%左右；燃煤热电厂的能源效率可以达到45%以上，工业园区能源站的资源有效率可以达到78%左右，并且还有一定的上升空間。对能源站的余热充分使用后，锅炉排烟温度对周围环境的影响可以减少到最低[2]。

1.2 能源综合利用效果

第一，园区的能源站投入资金量、占地面积均较少，传统火力发电需要建立空调以及供热系统等，而园区能源站可以不必设置这些系统，所以，能源站内的制冷机组减少了将近1/2左右，而省去大部分供热管道铺设的费用，减少了中央空调设备、缩小占地和建筑面积，节省了相应的资金投入。

第二，园区能源站使用的是燃气和蒸汽相结合的循环机组，这种机组能够减少污染物的排放，其中污染物中二氧化硫以及粉尘的排放量少到可以忽略不计；二氧化碳的排放量可以减少70%左右，理论上每年减少的二氧化碳排放量可以达到18万吨；而氧化氮代谢物总排放量减少了80%左右，比标准排放量还低将近40%；在锅炉补给水中使用反渗透膜和电子数据交换相结合的技术进行水的制备，不会产生具有强酸、碱性的水；与此同时，园区内所产生的生活和生产的废水在经过处理后，可以用作园区内的绿化以及清洗，真正达到污染物零排放的目的[3]。

第三，园区使用分布式能源站，在一次能源的实际利用率上可以达到50%～60%左右，而实际节能率在20%～25%之间。由于余温锅炉低压力的蒸汽可以供补气式凝汽器轮机使用，可以在不增加能源消耗的基础上，提升能源站数千万的经济收益；而系统中溴化锂空调也取代了老式空调，也可以为系统节省数十万的成本支出；而把供冷、供热、供电三者进行有机结合，形成梯形能源利用体系，提高能源实际利用率和经济性。

第四，燃气轮机机组的开机关机速度都比较灵活，即使频繁操作，对机组的使用时间影响也比较小，因此，分布式能源站具有安全系数高、可靠性好、操作便捷、灵活等特性，并且还可以作为黑启动的电源点。

第五，园区能源站使用的燃气和实际电力需求量会在不同季节有明显的差异，因此就要通过季节调峰以及日常负荷调节来有效控制能源的供给结构。

第六，通过使用有效的技术手段，得到了较好的结果，例如，理论设计方法，给能源站系统优化、模块化标准提供了示范作用；能源的梯级利用也减少了排烟温度；在系统余热利用方面上，使用抽汽、补汽汽轮机进行调节互补，最大程度上满足园区对电能的实际需求。而使用溴化锂设计，满足了园区内日常生活的实际需求，保证了制冷单元的输出要求，提高了系统的稳定程度[4]。

2 噪音治理措施

园区内，噪声污染的主要来自燃气式、蒸汽式轮机组、发电机、水泵、余热锅炉、冷却塔、供油泵等。园区针对环境污染使用针对性的措施对其进行处理，逐渐改变了周围的环境，改善了能源站实际运行的环境，真正达到了低碳、环保的目的，保证了环保以及社会收益。

2.1 噪音治理措施

对于噪音治理措施计算来说，可以由能源站现场测试数据进行计算或者是通过模拟计算软件进行计算，以及与声学数据库进行调整和修正来完成。噪音治理方案措施的制定上，一定要遵守四个方面原则[5]。首先，噪音治理单位一定要根据噪音批复文件标准以及工程招标文件的相关规定，对噪音污染进行处理，最后达到能源站噪音达标的目的。其次，在噪音治理期间一定要使用能够不影响机组正常运行和园区美观的要求的措施。再次，相关施工单位要对噪音的来源进行确认和排查，为之后的噪音治理方案的确定提供理论依据。最后，在能源站二期工程建设时，一定要选用低噪音的设备，综合考虑能源站机房的结构、透光度以及隔音门窗的选用，给能源站二期的噪音治理工作打下良好的基础。

通常情况下，噪音治理的方法主要是通过对噪音的吸收、消除、隔音以及减少振动等方式进行。图2、图3是对能源站内燃气机组和冷却塔噪音治理的设施。例如，对于蒸汽轮机房来说，在厂房外墙原来的基础上加装隔音、吸音墙面；窗户上安装消声；厂房需要换成隔音门，排风口上要安装消声器；燃机区域要在排风口、门窗、烟道上加装隔音装置，如有需要还要将其更换成隔音设备，达到隔音、消音的目的；冷却塔、水泵或者机房等区域也要采取以上措施进行噪音治理[6]。表1是后增加的设备技术改革和降噪措施，降低机器运行时产生噪声对外界的实际影响。

2.2 噪音治理成效

噪音治理的成本投资金额大小，与其项目所处的地理环境、设备型号、噪声设备的实际性能以及能源站运行的管理等因素有着直接的关系，而实际噪音处理的效果与使用的降噪措施有着直接的关联。工业园区能源站针对噪音污染的来源，在园区周围以及内部都使用相应的治理措施，并对治理过程和效果进行持续跟踪、检测，对主要噪音来源数据做好相关记录，为未来噪音治理措施完善提供理论支持。在2008年和2010年分别对噪音治理方案进行了调整和优化，构建了相对完善的环境管理制度，同时也制定了环境质量控制、检测标准，明确了不同种类废气物以及噪音控制的管理职能，并将这些标准认真贯彻落实和执行[7]。同时，还制定了对突发环境事故的紧急处理制度，做好园区能源站环境污染的预防工作。

3 对我国天然气分布式能源的建议

首先，不断完善相关政策，并且做好相应市场开发的工作。完善天然气冷水、热水、电能供给规章制度，健全相关配套财务、金融、天然气价格等方面的扶持政策，确保天然气项目的经济收益。其次，制定与天然气项目相关的优惠政策，完善和调整相应法规，充分考虑不同地域内天然气成本价格以及当地供热、供冷等因素，然后制定不同区域不同标准的价格，同时，随着供给成本的变化，对其价格进行适当调整。再次，全方位、多角度的寻找天然气项目开发新突破口。再次，提升能源综合使用率，分布式能源系统能够提升能源的使用水平，实际利用率可以保证在70%以上。因此就要充分挖掘分布式能源优势。最后，还要加大对微型燃机的研究力度，逐步适应分布式能源系统供给的实际要求[8]。

4 结语

总而言之，分布式能源系统与传统发电机组进行对比，具有能源利用效率高、安全系数高、可靠性好、能够进行灵活的调整，对环境污染少等优点，真正实现了对能源的阶梯型使用。而对于机组运行时产生的噪音，园区也使用了有效的治理措施，且取得了良好的成效。

参考文献

[1] 童罡，曾琼.分布式能源站的能源综合利用及噪音治理[J].能源技术经济，2012，24（5）：56-61.

[2] 王仁雷，彭桂云，郑迪，等.广州大学城分布式能源站水平衡测试与节水优化探讨[J].给水排水，2012，38（12）：58-60.

[3] 秦渊，陈昕，王华超，等.冰蓄冷空调系统在楼宇型分布式能源站的应用[J].煤气与热力，2014，34（5）：21-24.

[4] 徐波.分布式能源站的未来发展趋势分析[J].科技创业家，2013（24）：136-136.

[5] 童罡.廣州大学城分布式能源站噪音治理的应用与启示[C]//2011年中国电机工程学会年会论文集.2011：1-7.

[6] 陈靖，和彬彬，范洁，等.分布式能源站低负荷运行难点及解决思路[J].华电技术，2014（5）：1-2，5.

[7] 杨勇，于秀艳.天然气分布式能源站系统集成设计的几个关键问题[J].华电技术，2014（4）：1-4.

[8] 王仁雷，彭桂云，郑迪，等.广州大学城分布式能源站水平衡测试与节水优化探讨[J].给水排水，2012，38（12）：58-60.