2分布式燃气冷热电三联供系统的节能效益 与集中式发电远程送电比较, DES/CCHP可以大大提高能源利用效率。传 统的大型发电厂的发电效率一般为35%~55%;扣除厂用电和线损率,终端 的利用效率只能达到30%~47%。而 DES/CCHP系统把发电排放的热能,通 过供热或转换后供冷,实现能源的多级利用,能源利用率可达85%,没有或 仅有很低的输电损耗和输热(冷)损失;而传统的输配电路损耗高达10%左 右 2.1从能源质的角度 力学第一定律是能量守恒与转换定律在热现象上的应用,它揭示了能量 在量上的特性热力学第二定律涉及能量传递的方向和深度的问题,是能量在 质上的特性。所谓能的质量是指能的品位或能的可用性。能量在其传递或转 换过程中,品质是逐渐降低的,即能量贬值
2 分布式燃气冷热电三联供系统的节能效益 与集中式发电远程送电比较，DES/CCHP可以大大提高能源利用效率。传 统的大型发电厂的发电效率一般为35%～55%；扣除厂用电和线损率，终端 的利用效率只能达到30%～47%。而DES/CCHP系统把发电排放的热能，通 过供热或转换后供冷，实现能源的多级利用，能源利用率可达85%，没有或 仅有很低的输电损耗和输热（冷）损失；而传统的输配电路损耗高达10%左 右。 2.1 从能源质的角度 力学第一定律是能量守恒与转换定律在热现象上的应用，它揭示了能量 在量上的特性.热力学第二定律涉及能量传递的方向和深度的问题，是能量在 质上的特性。所谓能的质量是指能的品位或能的可用性。能量在其传递或转 换过程中，品质是逐渐降低的，即能量贬值
2.2.1系统经济佣效率计算 传统热力装置能源利用性能评价准则〔多为总能利用效率,又称为第一定律效 率,其表达式如下 第一定律效率〓(电力输岀十热能输岀十冷能输岀)(消耗燃料量κ燃料热值) 然而根据热力学第二定律,热与功并不等价,将它们相提并论常常会误导系统设 计优化。拥概念的提岀使我们有可能将功与热合理地合并到一个综合评价指标中, 即拥效率。与第一定律效率相比,功与热因各自不同的品位得到了区别对待,拥效 率评价准则显然更加科学。 第二定律效率三(电力输岀十热佣输岀十冷拥输岀)(消耗燃料量x燃料拥) 经济拥效率三(电力输岀十热能输岀ⅫB十冷能输岀κ℃)亼α消耗燃料量ⅹ燃料热值) 式中系数B为热、电售价之比,而C则为冷、电售价比。 经济佣效率的优点在于它与国民经济的收益密切相联系,通过由价格最后反映出 来的功与热的贡献(价值)不同及生产难易不同,从而能够较好地反映岀热力装置 的能源利用优劣。另外,与热力学上的效率还有一定的联系,有学术上的意义。当 然,经济佣效率应用成功与否,与电/热/冷三者之间的售价比确定是否合理有很 大关系。由于目前尚未形成成熟的冷、热价标准,上述系数的确定应从实际情况出 发,根据实际生活中社会对三者的需求性与价值观选择
2.2.1 系统经济佣效率计算 传统热力装置能源利用性能评价准则〔多为总能利用效率，又称为第一定律效 率，其表达式如下： 第一定律效率=（电力输出＋热能输出十冷能输出）／（消耗燃料量x燃料热值） 然而根据热力学第二定律，热与功并不等价，将它们相提并论常常会误导系统设 计优化。拥概念的提出使我们有可能将功与热合理地合并到一个综合评价指标中， 即拥效率。与第一定律效率相比，功与热因各自不同的品位得到了区别对待，拥效 率评价准则显然更加科学。 第二定律效率＝（电力输出＋热佣输出＋冷拥输出）／（消耗燃料量x燃料拥） 经济拥效率＝（电力输出十热能输出xB＋冷能输出xC）／（消耗燃料量x燃料热值） 式中系数B为热、电售价之比，而C则为冷、电售价比。 经济佣效率的优点在于它与国民经济的收益密切相联系，通过由价格最后反映出 来的功与热的贡献（价值）不同及生产难易不同，从而能够较好地反映出热力装置 的能源利用优劣。另外，与热力学上的效率还有一定的联系，有学术上的意义。当 然，经济佣效率应用成功与否，与电／热／冷三者之间的售价比确定是否合理有很 大关系。由于目前尚未形成成熟的冷、热价标准，上述系数的确定应从实际情况出 发，根据实际生活中社会对三者的需求性与价值观选择
2.1.2 DES/CCHP的梯级用能 中国建筑物能源需求的特点是暖通空调、热水供应、电气、炊事各占用能的 比例为65%、15%、14%、6%,其中80%属于低品位能量,目前多半采用燃料 和电力,“高质低用”,属于浪费。天然气用来烧水做饭,虽说是一种非常理想 的清洁燃料,但就其热量利用效率来说是极其不合算的。利用天然气产生的高温 烟气来加热热水,达到80至100°℃,从热力学第二定律计算可知其利用效率极低。 作为民用燃料又不得不使用。作为工业燃料直接烧锅炉,将大量热能浪费在烟气 中,更是极不经济的做法。所有的能量一旦从高品位到低品位了,很难再回收回 来,这就是能源在质量意义上的浪费 充分利用燃料的火用值不但是节能的关键,也是节钱的关键。例如需要用 450~5000℃C的高温气体加热原料的陶瓷厂就是一个突出的例子,此时若前置燃 气轮杋而以其排气代替直接燃烧天然气供应高温气体,则天然气的超高温段 (1200~5000°C)的焓值就可以100%用来发电。这是一个高位焓值不用白不用 的例子
2.1.2 DES/CCHP的梯级用能 中国建筑物能源需求的特点是暖通空调、热水供应、电气、炊事各占用能的 比例为65％、15％、14％、6%，其中80%属于低品位能量，目前多半采用燃料 和电力，“高质低用”，属于浪费。天然气用来烧水做饭，虽说是一种非常理想 的清洁燃料，但就其热量利用效率来说是极其不合算的。利用天然气产生的高温 烟气来加热热水，达到80至100℃，从热力学第二定律计算可知其利用效率极低。 作为民用燃料又不得不使用。作为工业燃料直接烧锅炉，将大量热能浪费在烟气 中，更是极不经济的做法。所有的能量一旦从高品位到低品位了，很难再回收回 来，这就是能源在质量意义上的浪费。 充分利用燃料的火用值不但是节能的关键，也是节钱的关键。例如需要用 450~5000℃的高温气体加热原料的陶瓷厂就是一个突出的例子，此时若前置燃 气轮机而以其排气代替直接燃烧天然气供应高温气体，则天然气的超高温段 （1200~5000℃）的焓值就可以100％用来发电。这是一个高位焓值不用白不用 的例子
天然气作为能源利用的最高效率是电热冷三联供。从热力学第一定律来说, 它的节能原理就是能把能量吃光榨尽。从热力学第二定律的角度来说,它充分的 利用了高品质的能量,同样在能量质的角度起到了节能效果 燃气冷热电联供系统根据“温度对口、梯级利用”的原则,尽可能按照需求 提供各子系统的输入:高品位热能(>450℃)优先用于动力系统发电;中品位 的热能(温度约在170~450°C)用于对口的中低温区域的热力循环系统;低品 位的热能(温度一般低于170℃C)用于低温区域的热力循环系统提供吸收式低温 热量的过程。将燃气发电、供冷、供热有机结合,梯级利用一次能源,其能源利 用率将会比各种形式的热电联供高。 天然气在燃气轮机里就有30~40%的能量转化为电能,一次转化的效率就高 于一般火电厂的锅炉蒸汽轮机机组的效率。再加上排出高温烟气产生的高温高压 蒸汽进入蒸汽轮机发电,使能量利用率达到60%以上。剩余的能量还可以用来制 冷,产生热水,用于各种不同能级的用户,系统能量梯级充分利用,使能量利用 率达到80%以上的最高境界。这便是天然气电热冷三联供的供能价格比烧煤还有 竞争力的根本原因
天然气作为能源利用的最高效率是电热冷三联供。从热力学第一定律来说， 它的节能原理就是能把能量吃光榨尽。从热力学第二定律的角度来说，它充分的 利用了高品质的能量，同样在能量质的角度起到了节能效果。 燃气冷热电联供系统根据“温度对口、梯级利用”的原则，尽可能按照需求 提供各子系统的输入：高品位热能（> 450 ℃） 优先用于动力系统发电；中品位 的热能（温度约在170～450℃）用于对口的中低温区域的热力循环系统；低品 位的热能（温度一般低于170℃）用于低温区域的热力循环系统提供吸收式低温 热量的过程。将燃气发电、供冷、供热有机结合，梯级利用一次能源，其能源利 用率将会比各种形式的热电联供高。 天然气在燃气轮机里就有30~40%的能量转化为电能，一次转化的效率就高 于一般火电厂的锅炉蒸汽轮机机组的效率。再加上排出高温烟气产生的高温高压 蒸汽进入蒸汽轮机发电，使能量利用率达到60%以上。剩余的能量还可以用来制 冷，产生热水，用于各种不同能级的用户，系统能量梯级充分利用，使能量利用 率达到80%以上的最高境界。这便是天然气电热冷三联供的供能价格比烧煤还有 竞争力的根本原因
2.2从能源量的角度 从能源使用总量的角度考虑,冷热电三联供系统综合能源利用率高,节约 了总的能源使用量,只要设计运行合理,在包括供冷期、供热期在内的整个运 行区间内均有较大的节能效益。同时,节能是一个相对的概念,要科学、客观 地对待各种指标 2.2.1DES/CCHP的节能效果评价 节能的基本分析方法是热平衡法,这是建立在热力学第一定律基础上的能 量分析方法,主要考察系统热量的平衡关系,揭示能在数量上的转换和利用情 况,从而确定系统的能利用率或能效率(热效率) 次能源转换成电能的比重已经成为世界各国经济发展水平、能源使用效率的 高低和环境保护好坏的一个重要标志。为提高总能利用效率,在生产高品位的 电能(即将其他能转换为电能)的同时,采用冷热电联供(CCHP)的方式实 施能源梯级利用,向用户供电的同时供应热和冷,这是实现节能的有效方式
2.2 从能源量的角度 从能源使用总量的角度考虑，冷热电三联供系统综合能源利用率高，节约 了总的能源使用量，只要设计运行合理，在包括供冷期、供热期在内的整个运 行区间内均有较大的节能效益。同时，节能是一个相对的概念，要科学、客观 地对待各种指标。 2.2.1 DES/CCHP的节能效果评价 节能的基本分析方法是热平衡法，这是建立在热力学第一定律基础上的能 量分析方法，主要考察系统热量的平衡关系，揭示能在数量上的转换和利用情 况，从而确定系统的能利用率或能效率（热效率）。 一次能源转换成电能的比重已经成为世界各国经济发展水平、能源使用效率的 高低和环境保护好坏的一个重要标志。为提高总能利用效率，在生产高品位的 电能（即将其他能转换为电能） 的同时，采用冷热电联供（CCHP）的方式实 施能源梯级利用，向用户供电的同时供应热和冷，这是实现节能的有效方式