分布式能源系统介绍.pptx

主要内容分布式能源系统应用领域分析2分布式能源系统及特点介绍13目标用户及典型案例分析第1页/共35页分布式能源概念图分布式能源概念图分布式能源概念图分布式能源概念图天然气分布式能源是指利用天然气为燃料，通过冷热电三联供冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用，综合能源利用效率在70%以上，并在负荷中心负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式，是天然气高效利用的重要方式。(关于发展天然气分布式能源的指导意见（发改能源20112196号）)燃气轮机、蒸汽轮机，内燃机、溴化锂机组等天然气工业类 电公建及商业类【能源站】电 热 冷 电电网【冷热电联供】【用户】第2页/共35页分布式能源实现了能源的梯级利用能源的梯级利用，能源综合利用效率可达70%以上。中温段200500低温段200以下高温段500以上环境温度燃料能级应用方式发电制冷、制蒸汽制热、制生活热水排放第3页/共35页123456789 10 11 120.002.004.006.008.0010.0012.0014.0016.0002004006008001000120014001600月耗天然气量电力负荷月月 份份电力负荷月耗天然气量电力公司电力公司：削减电力高峰，减少大规模发电厂投资；燃气公司燃气公司：缓解天然气冬夏季峰谷差，提高燃气设施的利用率；用户用户：减少高峰用电花费针对电力和天然气的季节性差异，试点分季节电价：上海：（工商业、10kV）：夏季0.972元/kWh，非夏季0.937元/kWh安徽：（工商业、10kV）：7、8、9月峰段1.4373元/kWh，其他季节1.3536元/kWh对电力和天然气具有双重“削峰填谷”作用第4页/共35页国家政策01/关于加快天然气冷热电联供能源发展的建议-国务院研究室研究报告445号-2011年4月6日 发展天然气冷热电联供能源具有重要意义且条件具备、时机成熟。02/关于发展天然气分布式能源的指导意见-发改能源20112196号-2011年10月 “十二五”期间建设1000个左右天然气分布式能源项目；到2020年，在全国规模以上城市推广使用分布式能源系统，装机规模达到5000万千瓦。03/天然气利用政策2012-国发改委员第15号令-2012年12月1日 天然气分布式能源属于优先类城市燃气。04/国家电网公司关于印发分布式电源并网相关意见和规范（修订版）的通知-国家电网办20131781号-2013年11月29日 分布式电源发电量可以全部自用或自发自用剩余电量上网，由用户自行选择，用户不足电量由电网提供。05/分布式发电管理暂行办法-发改能源20131381号-2013年7月18日 电网企业负责分布式发电外部接网设施以及由接入引起公共电网改造部分的投资建设，并为分布式发电提供便捷、及时、高效的接入电网服务。第5页/共35页06/关于印发天然气分布式能源示范项目实施细则的通知-发改能源20142382号-2014年10月23日 各省（自治区、直辖市）要充分考虑天然气分布式能源项目在节能减排方面的优势和特点，优化和简化审核程序，加快审核办理进度，并网申报、审核和批准过程原则上应不超过60个工作日。天然气分布式能源项目可向项目所在地有关部门申请冷、热、电的特许经营，允许分布式能源企业在该区域内享受供电、供热、供冷经营权利，与用户分享节能效益。07/关于深圳市开展输配电价改革试点的通知-发改价格20142379号-2014年10月23日 将终结电网依靠购销差价获得收入的盈利模式，政府可以借此摸清电网输配环节的成本，为下一步的改革积累经验。明确提出，输配电价改革应逐步向成本加收益的管制方式过渡。国家政策第6页/共35页地方政策01/上海市天然气分布式能源系统和燃气空调发展专项扶持办法的通知-沪府办发201314号-2013年3月19日 对分布式能源项目按照1000 元/千瓦给予设备投资补贴，对年平均能源综合利用效率达到70%及以上且年利用小时在2000 小时及以上的分布式能源项目再给予2000 元/千瓦的补贴。每个项目享受的补贴金额最高不超过5000万元。02/关于调整燃气空调和分布式能源系统燃气销售价格的通知-沪燃集（2010）67号-2010年7月类别2010年7月2013年7月2014年9月备注工业用户2.83元/m33.23元/m33.43元/m30-80000m3/月2.73元/m33.13元/m33.33元/m380000m3/月以上营事团用户2.43元/m32.83元/m33.03元/m30-80000m3/月2.33元/m32.73元/m32.93元/m380000m3/月以上上海市第7页/共35页03/长沙市促进天然气分布式能源发展暂行办法长沙市促进天然气分布式能源发展暂行办法的通知的通知-长政办发长政办发20146 号号-2014年年1月月28日日补贴标准为3000元元/千瓦千瓦，每个项目享受的补贴金额最高不超过5000万万元元。04/关于印发北京市大气污染防治技术改造项目奖励资金管理办法的通知关于印发北京市大气污染防治技术改造项目奖励资金管理办法的通知-京京财经财经-20141782号号-2014年年8月月20日日 单个项目总投资3000万元以下，改造后治理对象(污染物)排放浓度低于现行环保标准限值的50%(含)，且污染物去除效率大于20%的，按项目总投资的30%给予资金奖励；单个项目总投资3000万元以上(含)的，补助标准不超过项目总投资的30%，单个项目支持资金最高不超过2000万元。地方政策长沙市北京市青岛市05/青岛市人民政府办公厅关于印发青岛市加快清洁能源供热发展若干政策青岛市人民政府办公厅关于印发青岛市加快清洁能源供热发展若干政策的的通知通知-青政办发青政办发-201424号号 1000元/kW设备投资补贴，年综合利用率超过70%及以上再给予1000元/kW补贴，最高不超过3000万元；天然气分布式能源供热项目每立方米用气补贴1.32元。第8页/共35页美国：l2010年，20%的新建商用建筑，5%的已建商业/学院采用分布式能源；2020年，50%的新建商业/学院，15%的已建商业/学院采用分布式能源；l截止到2012年：总装机容量82GW；l2012年8月30日，奥巴马签署政令，要求2020年前美国新发展40GW。l1978年，美国公共事业管理政策法公布分布式能源概念，开始推广并被其他发达国家接受。日本：l2012年，已建8783个项目，总装机容量9.5GW；l政府扶持：特殊税费、低息贷款、投资补贴、新技术发展补贴；丹麦、荷兰（分布式能源推广力度最大）：l欧盟有超过万台分布式热电联产机组，占欧洲总装机容量的13%以上。l丹麦：分布式装机占总装机容量的53%；电力供应法规定，电网公司必须优先购买热电联产的电力；l荷兰：分布式装机占总装机容量的37.5%，热电联产的发电量优先上网，征最小税率。韩国：l2013年，已建分布式能源项目112个，分布式能源装机容量5.5GW（总装机容量80GW）。l5千户或30万m2以上的开发区必须采用分布式能源。第9页/共35页分分 类类区域型区域型楼宇型楼宇型规规 模模一般几十MW一般几百kW至几MW谈判对象谈判对象政府业主审批流程审批流程常规电厂手续流程简化主要设备主要设备燃气-蒸汽联合循环内燃机、小型燃气轮机、微燃机等电力接入方式电力接入方式上网为主并网不上网为主区 域 型工业园区：-医药-食品-造纸商业中心区医院楼宇型机场高铁站写字楼商场数据中心酒店分布式能源系统应用领域第10页/共35页天然气分布式能源项目数量上海北京江苏天津广东四川湖南重庆浙江陕西河北湖北海南广西新疆山东江西安徽051015202530354045391676 6543 3 32 21 1 1 1 1 1国内各省市发展分布式能源项目情况分布式能源提出30余年，项目研究与实践已有15年；行业初期发展缓慢，2008年之后开始快速发展，近两年来爆发性增长；项目主要集中于上海、北京、江苏等经济发达及气源有保障的地区。1998年2000年2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年2012年2013年2014年0510152025301102253207588121828分布式能源系统发展现状与趋势第11页/共35页累累计计装机容量装机容量/MW1998年2000年2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年2012年2013年2014年10008006004002000155991212141417197 199211408582971从项目累计装机容量来看，2009年之后项目装机容量才有较快增长；截止2014年10月份，天然气分布式能源累计装机容量971MW（97.1万kW)，相比2020年总装机容量5000万kW的目标相差较远。分布式能源系统发展现状与趋势第12页/共35页商业中心工业医院园区（产业园）办公楼学校酒店（宾馆）交通枢纽数据中心0510152025211613131210953国内分布式能源应用领域情况早期的分布式能源项目，都以楼宇型项目如商业中心、工业用户和医院项目居多近年来区域能源站项目也得到较快发展随着通信行业的飞速发展，数据中心项目成为近年来重点发展的领域之一14%61%25%1%燃气轮机内燃机微燃机外燃机项目原动机的类型分析分布式能源系统发展现状与趋势第13页/共35页分布式能源系统适用于具有多种能源需求，能源消费量大且集中的地区具有多种能源需求，能源消费量大且集中的地区，以及对供电安全要求较高的单位，如：医院、宾馆、商业综合体、高档写字楼、交通枢纽、数据中心、机关和工厂等。这些用户组织性强，便于集中控制和管理，用电、用冷（热）负荷时间长，用电、用冷（热）负荷时间长，产生的效益较高，有利于资金回收。医院大型宾馆商业综合体交通枢纽数据中心工业园区分布式能源系统适用场合及目标用户第14页/共35页建筑用途建筑用途热负荷热负荷冷负荷冷负荷热电波动小热电波动小稳定负荷期长稳定负荷期长需节能减排需节能减排需备用发电需备用发电综合评价综合评价医院16交通枢纽16工业园区16工厂15数据中心-14宾馆14区域能源中心12办公楼9商业9社区住宅8分布式能源系统适用场合及目标用户第15页/共35页工业领域涉及行业主要为：钢铁、石化、化工、建材、机械、纺织、电子信息、食品、烟草、陶瓷、医药等。根据各行业的工艺要求不同，对用热的要求也不同，但也有许多共同点。能源需求种类多：能源需求种类多：主要为蒸汽、热水、热风、导热油、冷/热空调等；热耗占比多：热耗占比多：工业耗能中一般50%以上为热耗，用热范围大多在80 以上，多数集中在100左右，特殊用热在250 左右；温度恒定：温度恒定：工作温度要求变化范围较小，一般在3-5之间；用能连续、安全性要求高用能连续、安全性要求高：工作时要求热量必须连续的供给，供能不能中断，避免影响生产。用能时间长、能耗波动小：用能时间长、能耗波动小：主要为生产工艺用能，主要与计划生产量有关，能耗随季节或时间等波动较小。工业用户用能特点分析第16页/共35页u持续稳定的电力供应u有稳定蒸汽需求或工艺用导热油需求u对能源成本敏感能源需求特点工业分布式能源系统配置的特征u主要考虑解决工业蒸汽、导热油、或热风等 用热需求；u原动机按需求可采用燃气轮机（满足蒸汽需求）或内燃机（加热导热油）或微燃机（热风）等；u系统年运行时间长，一般高于5000h。工业天然气分布式能源系统解决方案第17页/共35页上海大众汽车安亭工厂分布式能源项目上海大众汽车安亭工厂分布式项目是上海市首个工业燃气轮机煤改气项目，系统由4台燃气轮机、余热锅炉及其附属设备组成，系统总发电装机容量26.5MW，同时每小时可产生蒸汽57.3t(10bar)，综合能源利用率可达84.3%。该项目已于2016年2月19日正式投产运行，投运后每年将节省标准煤1.6万多吨，减排 二氧化碳5万多吨，同时与燃气锅炉相比，每年运行费用节省显著。第18页/共35页上海大众汽车安亭工厂分布式能源项目为响应政府“煤改气”号召，上海大众汽车厂厂区正在进行锅炉“煤改气”项目改造，原有的燃煤锅炉拟改建为燃气锅炉。综合考虑了运行效率及运行成本，建议用户采用天然气分布式能源系统代替部分锅炉来满足厂区的部分电力和基础负荷需求。u电负荷1）不同季节用能负荷差别较大；2）在同一天的不同时段，负荷有规律波动比较平稳；3）发动机二厂两台变压器全年用电负荷最低为6017kW，最高为14142kW。凌晨时段用电负荷集中在6000-8000kW，其他时段均高于8000kW；4）汽车三厂两台变压器全年用电负荷最低为1709kW，最高为9813kW。凌晨时段用电负荷集中在3000-4000kW，其他时段集中在4000-5000kW。规划达到60007000kW。第19页/共35页上海大众汽车安亭工厂分布式能源项目u蒸汽负荷1）全年最大需求约为280t/h；全年最低需求约为40t/h；2）已建成2台30吨燃气锅炉，1台55吨燃气锅炉，还将增加4台55吨燃气锅炉来替代现有的5台35吨燃煤锅炉和3台20吨燃煤锅炉；3）根据工厂统计，工厂大部分时间蒸汽需求达60t/h以上，每天约只有2个小时左右蒸汽需求降到40t/h以上，且多出现在凌晨交班时段；4）蒸汽使用点压力0.6MPa，要求锅炉出口压力1.0MPa。方案确定机型对比系统配置第20页/共35页上海大众汽车安亭工厂分布式能源项目4台MGT6200型小型工业燃气轮机发电机组4台余热蒸汽锅炉1套CCHP智能系统上海大众分布式能源系统流程图第21页/共35页上海大众汽车安亭工厂分布式能源项目 系统主要运行技术参数、设备运行状态和运行模式都能在集控室中大屏幕上位机上显示，且能通过系统获取的技术参数计算并显示系统的发电效率和年平均能源综合利用率。u系统控制操作模式转换运行状态监测系统运行逻辑执行系统状态记录、输出机组保养定时提醒系统故障报警、复位市电监控自动同步负载跟踪逆功保护功率分配并网/孤网转换突发状况应对设备启停控制实时显示实时显示自动控制自动控制第22页/共35页上海大众汽车安亭工厂分布式能源项目第23页/共35页上海大众汽车安亭工厂分布式能源项目第24页/共35页上海大众汽车安亭工厂分布式能源项目第25页/共35页上海大众汽车安亭工厂分布式能源项目第26页/共35页供能方式供能方式:冷热电联供燃料类型：燃料类型：天然气发电机组类型发电机组类型:燃气内燃发电机组总输出功率总输出功率:电：600kW 冷：349kW热：217kW福伊特造纸织物（中国）有限公司不仅有稳定的电力需求，而且其办公区全年有舒适性空调需求，其生产用辊子全年有交替冷、热需求，系统年综合能源利用效率可达80%，节约标准煤475.5吨，减排二氧化碳1214.9吨。昆山福伊特纸业工厂分布式能源项目第27页/共35页u持续稳定的电力供应u全年空调需求u供能安全性要求高u较低PUE值（数据中心消耗的所有能源与IT负载使用的能源之比）能源需求特点分布式能源系统配置的特征u冷（热）比电接近1:1，系统配置采用“以冷定电”+冷电平衡原则；u原动机多采用内燃机，主要考虑内燃机发电量和其余热通过溴化锂之后产冷量接近1：1，故此可保障系统经济性；u数据中心供能安全性要求高，系统原动机、溴化锂及水泵等设备需采用N+1配置。数据中心天然气分布式能源系统解决方案第28页/共35页供能方式供能方式:冷电联供燃料类型：燃料类型：天然气发电机组类型发电机组类型:燃气内燃发电机组总输出功率总输出功率:电：6x4.3MW 冷：6x5.1MW能源站供能能力为25.8MW电量+30.6MW冷量，可以在市电故障的情况下，独立完成对数据中心的供能，并且解决了用户变压器容量不足的问题，每年可为生产基地节省能源费用数千万元，同时节能21864吨，减排二氧化碳75590吨。斐讯数据中心天分布式能源项目第29页/共35页u持续稳定的电力供应u全年热水需求u经济的能源成本u严格的噪声及污染排放u主要考虑解决热水需求并供应 一部分电力，系统设计采用“以热定电”原则；u原动机可采用微燃机以保证系统的噪音和污染排放满足要求；u系统年运行小时长，基本上可超过6000h。楼宇型天然气分布式能源系统解决方案(医院)能源需求特点分布式能源系统配置的特征第30页/共35页供能方式供能方式:热电联供燃料类型：燃料类型：天然气发电机组类型发电机组类型:微型燃气轮机总输出功率总输出功率:电：3x65kW 热水：3x2t/h第一人民医院松江分院是松江地区一家的综合性医院，占地面积150亩，建筑面积10万m2，床位数700个。医院除具有长久稳定的电负荷和冷负荷需求外，24小时需求热水。年平均综合能源利用效率82%，年约节省标煤283.0吨，减少二氧化碳排放量633.4吨。上海市第一人民医院松江分院第31页/共35页u持续稳定的电力供应u空调冷热负荷较大u可能存在较稳定的生活热水需求，但热水负荷相对较小u遵循“以热定电，热电平衡”的 原则进行系统配置，分布式能源系统仅解决区域内的部分能源需求，需配置相应的调峰 设备共同满足整个区域的能源供应；u原动机基本选用燃气内燃发电机组，系统采用冷电/热电联供形式；u条件允许的情况下，多余电力可以上网；u系统过渡季节运行时间较短或不运行，年运行小时相对较短，主要为冬夏空调季。区域能源中心天然气分布式能源系统解决方案能源需求特点分布式能源系统配置的特征第32页/共35页供能方式供能方式:冷热电联供燃料类型：燃料类型：天然气发电机组类型发电机组类型:燃气内然发电机总输出功率总输出功率:电：2x800kW冷：2x605kW 热：2x680kW上海国际汽车城港区计划建造120幢300-2000平方米的独立楼宇，可容纳150家左右汽车研发设计企业入驻，一次能源利用率可达78%以上，相比传统分产系统年节省运行费用约522.1万元，年节约标准煤1161吨，二氧化碳减排2035 吨。上海国际汽车城研发科技港第33页/共35页Thank You谢 谢第34页/共35页感谢您的观看！第35页/共35页