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法国小型热电联产项目的发展状况
法国小型热电联产项目的发展状况 2011年12月09日 来源: 在法国,天然气热电联产技术已为业内人士所熟悉,1998年底的电力装机容量已超过2000MW。但是仅局限于大规模的应用,对住宅和三产领域的用户而言,小型的热电联产项目更具推广价值。热电联产的定义 热电联产就是通过一种燃料(天然气),在同一台机器上,获得机械能和热量。 这种机械能由热力发动机或燃气轮机产出,通常用于交流发电机上。通过回收机械能生产时放出的热能,热电联产设施能同时产出两种能源:热量和电力,其总体效益明显高于分散的独立装置(可节约一次能源约20%)。背景 出于经济、工业和环境的考虑,许多欧洲国家都采用了热电联产技术,并从各不相同的设施中获益甚多。尽管法国起步较晚,但是它的年增长率高于大多数欧洲国家(1998年度上半年的电力装机容量为400MW)。 直到不久前,热电联产设施由分开的部件(发动机、交流发电机、热交换器等)组成,然后集成到一个特定区域,经过降噪处理后,产出的电力一般高于1MW。这类设施被广泛地用于工业和医院,其规模均按现场的热量需求设计,在大多数情况下,产出的电力被出售。 大约十五年前,在一些北欧国家(荷兰、比利时、德国等),一体化的、电力产量小于1MW的热电联产设施被商业化。目前运行中的这类设施的数量超过5000台,并且仍在不断地增长,需求日趋多样,竞争激烈。热电联产设施的设计 这牵涉到电力产量小于1MW的有关资料,它们应具有隔音、一体化和单模块的特点,且集成下述六个基础部件:----机械能的生产(发动机)----电力的生产(交流发电机)----热力的生产(热回收系统)----燃烧产物的排放----集整体调节、控制、保护元件和低压电网相联于一身的配电箱----隔音设备 这样的设施使用方便,体积不大,无需特殊的工程。其安装应能在几个工作日内完成,也可安装在现有的供热设备处。 与传统的由活塞马达驱动的热电联产设施一样,它能使由系统运行(发动机的冷却和气体排放)而来的热量增值。 研究的目的是:按照当时的气候数据,在生产用于取暖的热量、卫生热水、热空气,甚至冷量(借助间接式吸收机组)时,避免和降低用电高峰的花费,因为在高峰期间,电网的电价远远高于平时。 起初,生产的电力全部被就地消费,今后,它将可以用于应急(不是从规章角度而言的真正的备用)、敏感部件的供电和高峰期的填平。图1 热电联产流程原理图热电联产的好处 ----能源的经济性 制造商能提供经过考验的、可靠的热电联产设施(可自由使用率高于95%),总产量(电+热产量)一般介于80%到90%之间(PCI型)。 另外,它还能按需求调节能源的产量,使用的舒适水准也非常高。事实上,一套热电联产设施达到它的标定功率,只需几秒钟,而且在产量变化不大的情况下,可以在50%到100%的范围内调节标定的电负荷(理论上,功率的调节可在标定的电负荷之0%到100%间进行,但是如低于50%,产量的下降将更为显著。 ----噪音的降低 安装在隔音室里的热电联产设施,可以满足最严格的噪音指标:1米距离为65dB(A)。 ----环保要求 它完全符合抗污染和环保要求。热电联产设施可安装在现有的供暖装置中或它的外部,简单快速(几天时间即可完成)。法国已商业化的热电联产设施之主要特性 日前,已有三家外国公司,或直接或通过中间商,进入法国市场:荷兰厂家Zanthing和Nedalo,比利时厂家CES。 Secaccier公司不久前也开始提供同类产品。 参与竞争的法国公司有:SDMO,Houvenagel Hennequin ,Soffimat和Bergerat Monnoyeur能源公司。 ----主要技术性能 热电联产设施都是成套供应,适于连接,且符合噪音标准(1米距离< 65dB(A)的防护罩)。标定电功率介于30到1000kW之间。 热与电系数之比,根据不同的功率,为1.2到2。 总产量介于84-92%之间(PCI型),电力的产出变化范围为30-39%。 ----经济性方面 初始投资包括设施本身及安装,即:● 民事工程:如当地没有在用设备,则包括热电联产设施的搬运装卸,和偶然情况下,需要铺设水泥基座;● 与供电网的电气连接,电负载的跟踪记录和电气技术的管理(GTE)等;● 与供气系统的水力连接,供热循环系统的联接,外部冷却循环和烟道等;● 有关研究、电气自动化和热力研究机构收取的费用等,与锅炉房项目相仿。 设施本身及其安装成本与热电联产设施的功率有关,由图3可以观察到
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