HDEC-天然气分布式能源项目开发边界---中国华电集团有限公司河南-...

华电分布式能源工程技术有限公司HDEC华电分布式能源工程技术有限公司2016年9月28日天然气分布式能源项目开发负荷分析与装机方案探讨华电集团2016年天然气分布式能源项目开发培训技术交流华电分布式能源工程技术有限公司HDEC主要内容I天然气分布式能源技术发展方向II天然气分布式能源负荷和装机方案III新都华润雪花啤酒项目实例分析IV华电分布式能源技术有限公司介绍华电集团2016年天然气分布式能源项目开发培训技术交流华电分布式能源工程技术有限公司HDEC天然气分布式能源技术发展方向天然气分布式能源技术发展方向华电分布式能源工程技术有限公司HDEC燃料化学能高品位热中低品位热太阳能、地热等环境资源燃机燃料转换二次燃料燃料电电时间蓄热与蓄冷中温排热汽轮机发电正逆耦合循环中低温排热电冷热电冷热一次能源利用率大于80%燃气分布式能源核心理论“温度对口、梯级利用”4天然气分布式能源是以天然气为原料，靠近用户端直接向用户提供冷热电等多种能源产品的终端供能系统。通常采用燃气内燃机或者燃气轮机为原动机，发电就地直接提供用户使用，多余电力送入电网。发电余热就近提供用户冷热、蒸汽、生活热水等能源产品。燃气分布式核心特点：能源就地消纳+冷热梯级利用。理论特性与装机配置的关系？蒸汽价格和供电价格的关系？天然气分布式能源技术发展方向华电分布式能源工程技术有限公司HDEC传统能源：已经大规模生产和广泛利用的一次能源，如煤炭、石油、天然气、水力、核裂变等。新能源：指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的一次能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。可再生能源：是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。化石能源：是指煤炭、石油、天然气，他们是埋在地下的古代动植物经过漫长的地质年代形成的。燃气分布式能源地位：是传统能源中的化石能源，但属于清洁能源；燃气发电是从化石能源向可再生能源过渡的必然选择，燃气分布式能源是天然气的最佳利用方式。政府正在酝酿将其划归为可再生能源类。两对概念天然气分布式能源技术发展方向华电分布式能源工程技术有限公司HDEC系统设计方面：以满足用户需求为出发点，以提高能源综合利用效率和节能率为重点；在准确把握各种负荷的基础上，合理利用余热，做到物尽其用。应充分融合太阳能、空气能、地热能等可再生能源，做到多能源互补；要借助互联网技术，建立用户需求侧管理平台，做到供需无缝衔接；应通过主动蓄能等措施，做到全工况优化运行。产业发展方面：应结合微电网、售电平台等，做到资源合理配置和供需有机衔接，满足小区域微网与大区域外网错峰互补需求，最终实现智能型终端一体化供能。技术内涵：市场需求、节能减排和经济适应性是应用技术发展的导向，天然气分布式能源“清洁高效、靠近用户”的主要特点及价格边界决定了其技术发展方向。分布式能源应用应把握“需求引导、供需衔接与多种能量优化匹配”的技术内涵。天然气分布式能源技术发展方向华电分布式能源工程技术有限公司HDEC天然气分布式能源负荷分析与装机方案天然气分布式能源负荷分析与装机方案华电分布式能源工程技术有限公司HDEC楼宇式分布式能源项目主要服务领域：办公、学校、医院、酒店，宾馆，综合商业体、机场，车站等区域式分布式能源项目主要服务领域：1）工业热负荷重点关注蒸汽负荷需求，有连续生产的企业：橡胶、化工、制药、啤酒生产、纺织、造纸和电子生产等企业2）工业负荷慎重对待间断性生产蒸汽热负荷，这些负荷甚至有可能是通过热水可以实现用能需求的保温和/或加热负荷。例如：服装加工、食品加工、木材干燥等企业楼宇式、区域式共同关注的服务领域：数据中心、工业开发区天然气分布式能源负荷分析与装机方案天然气分布式能源项目的主要服务领域华电分布式能源工程技术有限公司HDEC供蒸汽合理半径：8公里热水采暖合理半径：20公里供冷的合理半径：2公里，再远的冷用户考虑厂外建设供冷子站区域的用电情况：10公里电压等级输送距离0.38kV0.6km以下10kV6~20km35kV20~50km110kV30~150km220kV100~300km冷热电产品的合理输送距离序号地点占地（平方公里）最大平均最小1江苏2010675492江苏341621461093上海18160103694湖北24162130935湖南40154110636广东201339573关注设计工况与实际运行工况的差异，这些差异会影响能源的合理输送半径天然气分布式能源负荷分析与装机方案华电分布式能源工程技术有限公司HDEC9号文件允许符合条件的五类主体参与售电（1）高新产业园区或经济技术开发区，组建售电主体直接购电；（2）鼓励社会资本投资成立售电主体，允许其从发电企业购买电量向用户销售；（3）允许拥有分布式电源的用户或微网系统参与电力交易；（4）鼓励供水、供气、供热等公共服务行业和节能服务公司从事售电业务；（5）允许符合条件的发电企业投资和组建售电主体进入售电市场，从事售电业务。集团前期工作管理办法建议：（1）楼宇式项目：设计理念优先采用“自发自用为主，多余电量上网”模式。（2）区域式项目：以“并网上网”为基本模式，但要考虑为工业园区预留直供电接口。现在集团已经有项目按照微电网，区域供电的模式开发。在项目开发过程中，我们不仅仅关注冷热负荷，也要关注电负荷。要在电网的备用容量、调峰、应急相应、节能减排中争取合理利润。整合电力、燃气、冷热市政服务，真正成为能源解决方案的提供者天然气分布式能源负荷分析与装机方案分布式能源项目关注电力负荷的分析整理华电分布式能源工程技术有限公司HDEC场馆电负荷逐时曲线能源站厂用电电负荷逐时曲线要关注设计电负荷、基本电负荷，不同时段电负荷需求，绘制设计日与全年电负荷变化曲线。并匹配机组的运行模式，可以保证内燃机满负荷运行。文化中心区域的电负荷逐时变化曲线分析天津某个楼宇式分布式能源项目的电负荷特性分析天然气分布式能源负荷分析与装机方案华电分布式能源工程技术有限公司HDEC0246810121416182002000400060008000冷负荷(MW)时刻（小时）02468101214161820050010001500200025003000冷负荷(MW)时间(小时)3%4%8%26%5%17%6%7%24%外墙传热屋顶传热窗户传热太阳辐射室外空气侵入照明设备人员新风05101520253035400.02.04.06.08.010.012.014.016.018.017131925313743495561677379859197103109115121127133139145151157163169175181187室外温度（℃）冷负荷（MW）时间（小时）冷负荷室外温度一周冷负荷逐时变化图设计日冷负荷拆分延时冷负荷变化图逐时冷负荷变化图12天津某个楼宇式分布式能源项目的冷负荷特性分析天然气分布式能源负荷分析与装机方案华电分布式能源工程技术有限公司HDEC0246810121402000400060008000热负荷（MW）时刻（小时）024681012140500100015002000250030003500热负荷(MW)时间(小时)-4.0-2.00.02.04.06.08.010.0热负荷(MW)-20-15-10-505100.02.04.06.08.010.012.014.016111621263136414651566166717681869196101106111116121126131136141146151156161166室外温度（℃）热负荷（MW）时间（小时）热负荷室外温度一周内热负荷逐时变化图设计日热负荷拆分延时热负荷变化图年逐时热负荷变化图13天津某个楼宇式分布式能源项目的热负荷特性分析天然气分布式能源负荷分析与装机方案华电分布式能源工程技术有限公司HDEC楼宇式项目规模：规模下限：发电总装机容量不宜小于2000千瓦，据此确定建筑体量不宜小于20万平方米规模上限：宜按供冷半径不超500米，商业地产容积率2~3，确定单个能源站的供能面积楼宇式价格体系：燃气价格/电网购电价格小于3，项目具有较好开发潜力燃气价格/电网购电价格大于3，要结合其它因素对项目经济性进行详细论证后确定是否具备开发条件楼宇型项目关注：调峰方式；冷热水与用户的连接方式，管网的水压图；根据现实价格边界合理选择运行模式。设计过程中，暖通专业要分析到位，电厂暖通关注通风较多，对楼宇建筑负荷规律特点很难把握清楚。根据基本负荷的特性，通过运行模型分析，来确定发电容量及调峰设备方式及台数配置，。天然气分布式能源项目开发边界天然气分布式能源负荷分析与装机方案华电分布式能源工程技术有限公司HDEC天然气分布式能源项目开发边界合理平衡电价发热量本期价格上期价格涨跌幅环比去年同期同比4500405-415385-395205.13%320-33026.15%5000465-475440-450255.62%350-36032.39%5500510-520490-500204.04%400-41027.16%5800525-535495-505306.00%455-46515.22%每个吉焦的燃煤价格为23元，工业燃锅炉的热效率70%左右每吨蒸汽燃料价格约为90元（燃煤）。每个吉焦的燃气价格为70元（燃气价格2.5元/立方米），工业燃气锅炉热效率85%~90%，每吨蒸汽燃料价格218元（燃气）。用户行业对蒸汽价格变化具有一定的承受力。有一定规模的冷热负荷总蒸汽需求200吨/小时以下，稳定负荷50吨/小时以上。除了燃煤+0.35元/千瓦时外，要平衡一下当地工业园区用户的综合用电价格，做好直供准备。推荐采用“一抽一背”或背压机配置《热电联产管理办法》发改能源[2016]617号天然气供应方式厂外燃气管线自建的可能性，双气源的选择。天然气分布式能源负荷分析与装机方案华电分布式能源工程技术有限公司HDEC适合分布式能源的燃气轮机厂家GE（LM2500/6000-华电通用轻型燃机设备有限公司）、中国南汽公司（PG6581（B))、中航世新公司（DQ系列）、西门子（SGT200~800，含株洲南车公司）、美国Solar燃气轮机公司、美国普惠公司(FT8系列）、日本川崎公司（M1A系列）、日本日立公司（H15/25)、英国Rolls–Royce（RB211系列）GE（LM2500/6000）系列轻型燃机具有的特点：①简单循环效率高；②需要快速、频繁启停并且不影响机组寿命；③节省占地空间；更适合区域式燃气分布式行业的需求天然气分布式能源负荷分析与装机方案华电分布式能源工程技术有限公司HDEC适合分布式能源的内燃机厂家国内产品：济柴胜动国外产品：GEJenbacher（颜巴赫）、MWM（德国曼海姆）、卡特（美国）、瓦锡兰（芬兰）、瓦克夏（美国）、MAN（德国）适合以冷热水为输送介质的楼宇式分布式能源项目天然气分布式能源负荷分析与装机方案华电分布式能源工程技术有限公司HDEC余热锅炉和汽轮发电机组的设计选型技术探讨余热锅炉选型原则：50MW容量等级的燃气轮机，宜配置双压余热锅炉汽轮机选型原则：汽轮机型式、容量及台数的最佳配置方案，应在调查核实热（冷）负荷的基础上，根据设计热（冷）负荷特性曲线，按下列原则确定：1）具有常年持续稳定的热负荷的分布式能源站，应按全年基本热负荷选用背压式汽轮机；2）具有持续部分稳定热负荷的分布式能源站，可选用背压式汽轮机或抽汽背压式汽轮机承担基本稳定的热负荷，另配置抽凝式汽轮机承担变化波动的热负荷；3）当配置双压或多压余热锅炉且热负荷变化幅度较大时，系统可配置双压汽轮机进行调节。4）项目一期建设1台汽轮机，不宜配置背压机天然气分布式能源负荷分析与装机方案华电分布式能源工程技术有限公司HDEC溴化锂吸收式机组的设计选型技术探讨内燃机系统宜配置烟气热水型溴化锂机组燃气轮机系统宜配置蒸汽或蒸汽热水型溴化锂机组烟气型双效溴化锂冷（温）水机组烟气温度不宜小于