燃气冷热电分布式能源技术

2020-11-02 03:14周康乐
价值工程 2020年29期
关键词:分布式能源应用

周康乐

摘要:本文系统的对燃气冷热电分布式能源的概念进行解析,并探讨了在我国该技术的应用优势、方法与策略,为该技术在我国的推广和应用提供参考。

Abstract: This paper systematically analyzes the concept of gas cooling, heating and power distributed energy, and discusses the application advantages, methods and strategies of the technology in China, so as to provide reference for the promotion and application of the technology in China.

关键词:燃气冷热电;分布式能源;应用

Key words: gas cooling, heating and power;distributed energy;applicatrion

中图分类号:TM62                                      文献标识码:A                                  文章编号:1006-4311(2020)29-0198-02

0  引言

我国的能源储备结构,决定了我国是以煤炭资源为主要能源的国家,但随着我国煤炭资源的过度开发,目前国内现存的优质煤炭资源已经屈指可数。但能源是国家发展的基石,缺少能源是万万不行的,所以近年来,我国加大了对核能、风能、太阳能、水利勢能等能源的应用,也加大了石油和天然气的进口比例。在国际天然气价格不断创新低的背景下,燃气冷热电技术作为清洁的能源技术受到广泛关注,其在国内各领域也逐渐得到了广泛的应用。但由于我国天然气自有储备量不足,我国燃气冷热电技术的应用也并不成熟,因而对燃气冷热电分布式能源技术进行研究具有十分广泛的必要性。

1  燃气热电分布式能源的概念解析

所谓分布式能源,实质上是一种对能量物尽其用的应用方式,在我国传统的热力电站时期,分布式发电技术就已经得到了应用,即电站发电后的热量会供给给企业生产或者住宅集中供暖,该系统的目的就在于提高能源利用率。

所谓“分布式能源”(distributed energy resources)是指分布在用户端的能源综合利用系统。一次能源以气体燃料为主,可再生能源为辅,利用一切可以利用的资源;二次能源以分布在用户端的热电冷(值)联产为主,其他中央能源供应系统为辅,实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用,并通过中央能源供应系统提供支持和补充;在环境保护上,将部分污染分散化、资源化,争取实现适度排放的目标;在能源的输送和利用上分片布置,减少长距离输送能源的损失,有效地提高了能源利用的安全性和灵活性。

但随着我国能源改革的推进,效率低、污染大的火电站已经逐步被淘汰,但关于分布式能源的应用却被其他能源形势沿用。以燃气能源来举例,相比于火电,此种能源分布式系统热效率能达到80%,并且由于燃气为清洁能源,其燃烧过程中不会对空气和环境带来危害,因此该分布式能源已经成为取代传统热电站的重要方法。

2  分布式能源系统

简单来说,分布式能源系统就是采取小规模,模块式等形式的方式,将发电系统设置到用能源用户的周围,要独立性的供给冷热电等能源。这种新型的能源系统主要是气体为能源为基准,进行能量的转化。这种分布式能源系统和我国以往所使用的集中式供能系统进行比较,该系统的优势会比较强,其输配电的损耗会比较小,以电能实际性的需求量进行合理化的调节,适当的增加设备设施数量,控制好使用的时间,同时该项系统的构建施工成本以及后续的安装维护费用也会比较少。各个微型电站彼此之间相互独立,依靠微电网进行管控,所以其系统使用的供电可靠程度会比较强,能够远程化的监控相应区域的电力运行性能以及品质,所以可以将该系统应用到我国农村等一些居民区当中,确保其基础电力的稳定供给状态,满足居民用户们的基础性生活诉求,同时还可以弥补电网安全以及可靠等层面上所存在的缺陷性问题,真正的达到了能源互补以及综合使用的目的。一般情况下,分布式能源转换技术的使用,可以降低总体污染物质实际的排放量,让各类污染物质一种分散化的形式进行排放,处理并分解,降低有害气体的实际排放量,使得一些二氧化硫以及固体废弃物物质的排放接近于零。

3  燃气冷热电分布式能源的应用价值

3.1 经济性好,无污染

近年来,降低污染保护环境成为我国整个社会的主旋律,尽管能源行业为基础行业,但在社会发展中也需要逐步淘汰污染技术,采用更加绿色环保的技术。相比于火电站,该技术是以天然气为燃料,燃烧后直接生成二氧化碳和水,不会产生粉尘和其他废弃物,所有的产物简单处理就能够直接排放到环境中。随着我国煤炭资源的减少,优质的煤炭资源采挖越来越难,煤炭的成本也逐年提高,但在国际天然气价格下行和我国多个大型气田被发现的背景下,该能源在经济性上已经渐渐有超越传统火电的势头,正因为这样,此类能源技术得到了社会的认可,得到了国家的大力推广。

3.2 能源体积明显,利用率更高

相比于其他资源的供应,燃气的燃烧更加稳定,我们很容易就能够实现对能源梯级的分层运用,对于高品位热能,可直接发电并网,对低品位热能,则可用于供热和制冷。据测算,使用燃气的分布式能源系统,热能利用效率能够达到80%,这帮助我们实现了更高的能源利用率,并且经济效益也较为明显。针对当前能源的实际使用来说,再具体设计之上可以更好的完成建设规划,更好的进行能源合理规划,结合当前的社会发展现状,能源的合理使用能够确保利用率得到提升,并且实际的使用效果会更加稳定。简而言之在当前的发展过程中需要对资源的实际使用效果进行细致性的规划,使其能够更好的满足实际使用需求,同时在按照规划进行工作的过程中,应当更好的提高能源利用效果,从企业的经济效益角度出发来完成对问题的处理,保证相关使用效果的进一步提升,同时促进经济效果的整体提升,使其全面的满足当前实际发展需求。

3.3 技术提升,保证使用的可靠性

在我国并网供电的背景下,所有的供电单位都是电网的一个重要关键点,但凡有一个供电单位无法稳定供电,那就会导致很大区域的电网供电稳定性出现问题。传统的火电站已经逐渐被核能、风能、太阳能等替代,但这些新能源在功能稳定性上都有一定的问题,而燃气热电作为一种更稳定的供能方式,虽然目前燃气热电在经济性上略差,但仅仅是可靠性高的优点,就能让它在特殊时期承担起调节电网的作用。针对当前的资源使用来说,由于社会的快速发展,人们生活水平在不断的进步,因此其对能源的使用要求也在不断的提高,这些也导致相关的能源使用率在逐渐的增加,所以对于相关的供电工作来说,需要完成整体的资源合理搭配,并且综合完成全面调控,针对相关的要求完成具体化设计和安排,对于整体的燃气热电供应来说,在实际的发展过程中需要针对目前存在的技术特点进行更好提升,就当前的可靠性完成全面发展,以此来作为相关备用电源进行使用,合理的将其使用特点完成整体规划,更好保证备用电源的有效使用效果。

3.4 燃气管道完善,能源获得容易

随着我国城市天然气管网的不断完善,燃气已经成为一种家家户户的普及能源。这意味着在燃气的获取上,我国已经有完整的网络可以利用,这对于燃气冷热电分布式能源的建设,无疑是一个利好的消息,能够极大的促进用户的使用积极性,降低用户的使用和建设成本。

4  燃气冷热电分布式能源的运行策略

4.1 电负荷较高的使用需求运行策略

近年来,很多耗电量大的用电单位,为了节约成本,都添加了燃气冷热电分布式能源,通过不并网内部使用的方式,来为企业供电。对于电负荷较高使用需求的单位,一般来说燃气热能供电都会高出企业需求,但由于体制和市场原因,多出来的电又不能并网销售,如果浪费掉无疑非常可惜。为此,企业可以将电能转化为热能,在同时降低电能成本的同时,降低企业的供热成本。如果结余较少,则可以以热量的方式进行储存,如果还有结余,则可适当降低生产效率,以最少的能源达到最佳的需求。

4.2 供热为主的运行策略

以供热为主使用的燃气冷热电能源,一般来说都是为了补充用热高峰期热能不足问题而设立的,由于大多规模比较小,因此不会给企业运营带来多大的问题。在此类设备运行中,就要更加灵活的运营,做好运营计划。在日常运营中,可保持较小功率,而在用热高峰期,则可保持全力使用,从而提高系统的使用效率,提高经济价值。如果热能供给充足,也可转化为电能,供给企业自己使用,降低企业用电成本。

4.3 补充式运行策略

另外一种策略,就是让热站在基本负荷运行状态下,电能和热能都能够全部使用。这种方式经济性更好,而且由于规模较小,建设成本上也比较好控制。在此类系统中,对于不足的电能,可以从电网购买,不足的热能,则可以采用其他锅炉和设备来补充,从而以最小的经济和成本投入创造最大的价值。

4.4 智能化微电网应用

随着智能技术的发展,我们已经能够实现对能源的可靠监控,和对能源利用与生产的有效控制,运用智能设备,可以建设智能化微电网,将不同种类的能源进行联合应用,从而降低成本,提高经济性。而且这种智能化建设,能够在提高能源利用经济性的同时,有效的降低人力资源成本,应用优势明显。当然,在具体的系统建设中,还是需要具体问题具体分析,需要进行细致的核算和计算。只有按照自己的使用需求来建设和使用,才能最大化发挥燃气能源的经济优势。

5  燃气冷热电分布式能源的发展趋势

5.1 国外发展趋势

和国外社会相比,由于我国人口密度大,所以我国的燃气冷热电分布式能源主要是作为一种能源的补充手段,但在地广人稀的某些国家,该技术已经成为一种常用的能源手段。诸如美国,以供有6000多个燃气能源站。他们在此类能源的使用上,已经走过了试验阶段,而是进入了实际应用时期。

5.2 国内技术发展展望

目前国内该技术的应用,其最有意义的研究方向为智能微电网的应用,就是通过智能控制,将该系统所生产的电能和热能来并入小型网络,从而更精准的输出和使用。由于燃气能源可控性高,因此随着技术的进步,该技术大有可为。而且在此系统中,完全可以与太阳能、风能、地热能等新能源进行联合使用,同时发挥其经济性高和稳定性好的优势,从而拓宽其应用范围。目前我国对此类能源的使用,仍然在探索阶段,这是由于我国供电体制和人口分布现状导致的,但随着我国城市化的不断推进,越来越多的农村电网在萎缩,但农村作为农业的基础其用电量也不小,所以我国对该技术的应用和发展也十分重视。相信随着技术的不断成熟,该技术在我国也将进入爆发期,为社会主义发展做出贡献。

6  结束语

综上所述,燃气冷热电分布式能源作为一种绿色清洁的能源,作为一种更加稳定、可靠的能源,其在我国生产环境中是有广泛的应用价值的。但我国与其他国家的国情毕竟有所差别,该技术能否进一步推广应用,很大程度上受政策的影响。然而,这仍然不能影响技术的进步与发展,不能影响人们对其研究和使用的热情。

参考文献:

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