从小型热电联产走向冷热电联产-综合新能源论文(1)

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翻新时间：2013-12-18

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从小型热电联产走向冷热电联产-综合新能源论文(1)

1 美国能源部支持CHP和CCHP 美国能源部本着建立起行之有效的研究、开发和商业化的目的，广泛而深入地参与了CCHP领域的合作，目前CCHP是美国能源部所属能源效率及可再生能源办公室执行的一个较大项目的其中一部分，能源效率及可再生能源办公室与工业部门协作共同推动小型热电联产（CHP）的使用，CHP提供了高效的、经济的、环保的和安全的能源，1998年12 月1日在CHP首脑会议上，美国助理国务卿 Dan.W.reicher宣布了一个旨在2010年使CHP容量翻番的国家目标，这就是说美国要在2010年前再增加4600万kW装机容量的小型热电联产能力。美国国家环保局、美国热电联产协会表示要为达到这个目标而努力。

（1）工业技术办公室支持CHP的挑战，它的任务是在于消除制造和工业过程中妨碍CHP系统实施的障碍。

（2）负责州和社区规划的建筑技术办公室也支持冷热电联产（CCHP）计划，因为CCHP致力于它的技术在建筑业的综合一体化。

（3）电力技术办公室正在制定计划，以消除在重组电力市场上对分布式发电上网的障碍。

（4）联邦能源管理项目也正在寻找CHP在联邦设施中应用的机会。目前CCHP组织将抓住各种机会和排除障碍以使CCHP技术在建筑业上被广泛地应用，同时与那些关注扩大CHP市场的部门合作，寻求适宜的行动计划。

2 冷热电联产的特殊意义电力是我们经济发展的原动力，从钢铁、化学工业到制造业，从保健到文化教育，无处不在，今天，供热、制冷及湿度控制系统对于商业、教育、保健及居民生活领域已显得十分重要。事实上，能源的主要用途之一是给建筑物提供采暖、卫生热水、除湿和制冷。

能源要解决这些用途有两大途径：一是将一次能源转变成电能，再由电力空调、电热水器、电热锅炉等去提供；二是将一次能源通过冷热电联产系统（CCHP）去直接提供，应该看到，在商业建筑物内加速推广应用冷热电联产系统可以大幅度节约资源（包括能源资源和其他资源），减少有害气体的排放，是有很大潜力的。冷热电联产系统在大幅度提高能源利用率及降低碳和污染空气的排放物方面具有很大的潜力，有专家作了这样的估算，如果从2000年起每年有4％的现有建筑转向CCHP从2005年起25％的新建筑及从2010年起50％的新建筑均转向CCHP的话，到 2020年的二氧化碳的排放量将减少19％，如果将现有建筑实施CCHP的比例从4％提高到8％，到 2020年二氧化碳的排放量将减少30％， CCHP既能生产电能，电能可以就地利用或向电网输出电能，或者输出轴功率，还可以提供制冷、供热和湿度控制，卫生热水，这样有90％以上的燃料可以转变为有用能量。

冷热电联供系统与远程送电比较，可以大大提高能源利用效率。大型发电厂的发电效率为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CCHP的效率可达到90％，没有输电损耗，冷热电联供系统与大型热电联产比较，大型热电联产系统的效率也没有CCHP高，而且大型热电联产也有输电线路和供热管网的损失，显然 CCHP可以减少输配电系统和供热管网的投资，无论从减少投资成本和减轻污染都是十分有利的。

冷热电联供系统的缺点有两个：一是冷热电联供系统规模小，都是安装在楼宇里的，只能使用天然气或油品，而大型发电厂和大型热电联产可以使用煤炭作燃料；二是冷热电联供系统虽然规模比大型发电厂和大型热电联产小，但CCHP不能小到一家一户安装一台，只能适应一幢楼宇或一个小区的冷热电联供，不像小型户用空调器、户用热水器或户用电取暖器那样灵活机动。好在我国目前能源利用正在向优质化发展，许多大中城市为了解燃煤污染已经提出建立无煤区，国家正在加‘决天然气、煤层气的开发，还准备在沿海地区进口液化天然气，使用 CCHP的条件将逐步具备，当然也有可能在一些地方始终不具备使用油气的条件，因此即使CCHP技术成熟之后，仍然可能与电制冷、电热水器、电热锅炉并存。

3 美国关于冷热电联产的研究美国对CCHP作了许多研究、开发和商业化目的，天然气行业、电力行业和暖通空调行业的制造业的广泛而深入地参与该领