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          跨世紀能電系統的大變革多元化的能電共生--愛能列島
          2015-06-29 11:12:39|點擊次數:



          【摘要】((A)前言


          本世紀以來電力的發展主要靠煤,燃煤冷凝電站是發電的主力,它對我國建設起了巨大的貢獻,今后仍將為較重要的能源與動力。但是十多年來,以煤為主的能源造成的污染逐步為人們所認識,燃煤電廠的排污(Cq)和汽車的排氣成為大氣污染的罪魁禍首,清潔能源,再生能源走上歷史的舞臺。

          五十年代天然氣是令人厭煩的氣體,是油田中的危險物,七十年代在阿拉伯半島用以發電,九十年代迅速發展成為(都市)最佳的燃料。

          "煤炭--石油--天然氣--清潔煤氣--再生能源"是全球能源發展的大趨勢。

          高科技,環境的新認識,市場的激烈競爭,天然氣基本是再生能源。在九十年代,近至1998年以來,引發一場從認識,理論和產品的變革,小型動力正在產生革命。


          能電科技的新發展


          上海市經委電力專家從1989年開始,在廣東開發柴油機聯合循環成功,1994年上海市經委科委聯合通過"愛能島"開發研究,注(2)

          開發電,冷,熱,功聯供的"愛能島"建成了國內首批柴油機,燃氣機主體的汽電共生系統,獲得了較豐富經驗,現又與上海上能節能科技發展公司合作開始建立愛能島的試驗基地,又跟蹤世界能電科技變革的新發展,不斷的提出能電科技的新思路,本文將闡述過程,思路,觀念,市場與傳統能電的比較以及前景。


          愛能列島


          1.什么是愛能列島(IslandsofEnergy)


          愛能島是我國根據國際科技發展自行創造的電,熱,冷,功的能源系統,它歸屬于國際統稱的汽電共生(Combinebestandpower)。

          它由1.動力機2.鍋爐--余氣,補燃3.制冷機4.作"功"等性能組成。


          2.愛能島主要的技術思路與特點:


          汽電共生是一個古老的發電設備,長期來由于技術古老和適應性差而發展遲緩,但它非常適合于近年來興起的環保的要求,在深層次的開發和功能轉化中,它應運而新生。

          94年("愛能島"的開發研究)思路是:(1)城市燃料結構將從煤轉到清潔能源,預測能電產品將有較大變化。(2)注意橫向結合(GrosslinkSystem)發揚系統優勢(3)產品精品化要求適應空間效益(EfficiencyofSpace)


          (D)愛能列島的優越姓


          愛能島(汽電共生)。


          (1)是當今環境保護最佳工程之一。

          當今環境污染是人類生存第一殺手,大氣污染是環保最突出的問題,厄爾尼諾等等的損失占某些國家國民生產總值4%以上,因而降低排污的系統成為最為熱點的產品(系統)

          (5)改進輸配電方法:

          a:傳統的電流單向從郊區送往市中心,現代要求電力接近用戶或就地發電線損是電力損耗的重要因素,減少輸配電損失或就地發電成為科技的方向

          b:城市尖峰電力合理結構。

          電力高峰分時間(PLT)和地域(PLS)之分。

          目前在郊區建燃機調峰電廠可以解決時間的峰值(PLT)但較難解決在市區某點的(PLS的困難),因線損大,尖峰時間短,變電設備運行率低,折舊大,合理的方案,應在市區(現場)設立燃用調峰機組替代郊區(調峰)機組。

          (6)都市要求能電設備從'粗放形'向'精品型'發展,國際上開始向"微型化"發展。

          都市發展中一個重要因素則受"空間效益(EfficiencyofSpace)"的制約,高科技要求電與能設備濃縮在寸金之地。

          傳統熱電站無論電纜和蒸汽管道在繁榮區中安置困難,燃用清潔能源的愛能島可以躲開前二項的矛盾,它可因地置宜,大到2000Kw小到30Kw。

          (7)進入多元化的分散型的能電共生--愛能列島時代。

          由于現代化的都市的電與能有許多特殊的個性化的要求,需求變化幅度大,要求有特殊轉換功能(電,熱,冷,功,絕不停電)等等。

          大中小結合的,以大電網,花園地下電廠為依托,太陽能。燃料電池,風力發電,各種愛能島相結合,即分散型能電系統(Distributedgeneration)--愛能列島,成為下一世紀的都市電能共生系統。(附圖)。


          (E)市場


          本項目是傳統能與電觀念的一個大轉變,大突破,在九十代,它是世界電能市場的熱點,我國在天然氣進入的地區,這個新市場正在升溫。

          在下列三大方面存在巨大潛力

          1.樓字大廈集中--所有集中空調的大樓均應分層次利用能源,采用愛能島或汽電共生。

          2.天然氣推廣區,目前建立的天然氣直接燃鍋爐供汽的熱力站和供熱小區,用高品位能源直接代替低品位的煤,以致提供的蒸汽價格過貴。只有采用愛能島,在供熱同時產出電力,蒸汽價才可與燃煤產的汽價相近,可以擴充天然氣市場。

          3.現代化的農場--應采用柴機愛能島,不僅汽電共生,而且排出的CO2也轉為植物吸收,使效率達93%。

          一個1000萬kw的城市,為降低CO2。汽電共生至少應達電力的5%,即50萬kW估計投資約25億元。

          例:產出10萬LW/時的愛能島與同功率的傳統電站比較

          [table]

          供電方式

          能利用率 中央電站電網

          0.33 燃機愛能島

          0.66 柴機愛能島

          0.66

          時供電力

          當量kc/h 10萬KW

          8600萬kc 5萬KW

          4300萬kc 5萬KW

          4300萬kc

          時供熱量 0 4300萬kc 2500-4300萬kc

          投入基建資

          金(元) 10億

          電站70%配電

          30% 4億 2-3億

          企業入網金

          增容,攤費,

          電纜費 約3.4億 聯網費

          0.34億 聯網費

          0.34億

          年排CO2 90萬噸 11.2萬噸 15.75萬噸

          年減少排CO2 33.5萬噸 29.25萬噸



          電廠能源利用率33%愛能島能源利用率砧%一旦為市場所理解和接受,一個巨大的市場就在眼前


          (F)問題


          愛能島(汽電共生)有很多優勢,還存在下列問題

          1.我國能源以煤為主,故本系統針對燃用天然氣而開發并不可與燃煤地區,水電,核發電作比較。

          2.長期以來,燃料以煤為主,電力以中央電站為主,能和電的科技和生產是分割的,已成-個定勢,現有的城市電力改進計劃,大部屬傳統方法,要產用新的觀念,困難重重。


          3.熱電聯產是一個古老的系統,有的地區發展很慢。各別工程經濟效益并不好。有些部門和經辦人員不了解最新技術的進步,以致推廣困難。

          4.科技領先乏力,我國開展汽電共生和綜合能源利用起步不晚,但屆科研人員熱心愛好,缺乏強力機構,支持,最新國外化巨資開發的微型汽電共生,定時宣稱是電站的革命,燃擾轉速達十萬轉。

          5.已公布支持熱電聯產,計至能(1998)220號文《節約能源法》"關于發展熱電聯產的若干規定"尚未得到很好的落實。


          [G)理論與前途


          由于環保高科技的發展,天然氣長驅進入市場,傳統能電的面貌正在變化。

          (1)大電站為主的供電方式,正向大中小結合,多元化的能電聯供轉變。

          中型的聯合循環,燃機聯合循環,和柴機電廠正欣欣向榮,

          小巧玲成型的汽電共生(愛能島),再生能源。

          精品型的正走向市場,

          科學家正在開發"鑲嵌式電站"

          (2)傳統大電網轉向多元化的輸配電方式。電力接近用戶,就地發電成為高科技的目標。

          (3)分層次利用能源,能量的轉換,熱泵能的再生等等是科研的熱點。

          (4)都市能電的變革,它的思路,交義影響,從此推動空調,燃機,柴機,鍋爐等等的變革,開發出新的汽車發動機,將建成一個高科技的高地。

          (注:作者介紹:)趙之一原汽輪機鍋爐研究所所長。原上海經委副總工程師,現上海經委科技咨詢委副主任。

          陸緒民國家有特出貢獻專家,上海上能聲能科技發展公司總經理

          王孟浩原上海發電設備成套研究所副總工程師,教授級高工。

          注1分散的能電共生原文Distibutedgeneration分散的多元化的,產出能與電的系統它包括中央電站,聯合循環,燃料電池太陽能等等,是過去Co-generation,意義的延伸。

          國際上統稱的Co-generation,具體的名稱很多如HotelEnergySystem,TotelEnergySystem即全能量系統,汽電共生,熱電聯產等等。Co表示共同,可是二個也可能是3個4個,

          玫我國較多稱熱電聯產含義不全,汽電共生或熱電冷聯供較合適,94年,根據實際我們系統

          6含冷熱電功,又取中文譯IslendofEnergy為愛能島。

          注2.上海工業技術簡報1994年第33期

          注3.PowerEngineneringInternationlFeb1998

          注4.愛能島--一種跨世紀的最佳汽,電共生方法動力工程第17--第6期

          文章來自:http://www.ytebara.com.cn/index.php?catid=835/



                        
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