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摘要：随着我国社会经济快速发展，城市建设规模的不断扩大，对能源的需求量和品质不断提升，低碳和绿色的能源应用形式不断被提出，其中区域能源项目就是代表之一。区域能源项目将传统能源和新型可再生能源结合，即保障了能源供应的稳定性，又实现了清洁能源的有效利用，减少传统用能的污染排放。国家发改委相继发布《能源发展十三五规划》和《可再生能源发展十三五规划》，其中明确推动能源生产供应集成优化，构建多能互补、供需协调的智慧能源系统是十三五的主要任务之一。
关键词：区域供冷供热；燃气冷热电三联供；梯级利用；问题分析
1区域供冷供热项目概况
1.1系统简介
区域供冷供热系统，简称DHC系统（District Heating and Cooling）（下称区域能源项目），是指对一定区域内的建筑群，由一个或多个区域供冷供热中心集中制取冷媒或热媒，通过区域管网输配到各单体建筑，实现用户制冷或制热需求的系统。是区域能源在建筑节能领域的具体应用。DHC不是新的节能技术，而是集中集约综合能源利用的技术思想和方法。
1.2区域供冷供热项目的意义
随着中国经济总量的增长，增长与能耗矛盾日益突显，节能、降耗、循环、高效作为经济增长方式的政策提到前所未有的高度。这要求城市的基础建设必须具有前瞻性，也为区域供冷供热项目的发展提供了一个良好的契机和广阔的市场前景。区域供冷供热项目具有以下市场价值：
能源利用效率高：由于分布式能源区域集中供热（制冷）可采用更加复合多样的热源，能够有效进行能源的梯级、循环利用，提高了能源利用率，从而降低运行费用10%～30%；同时采用大型机组，COP值相对较高，通过合理的系统配比可使运行费用进一步降低；运用自动计量系统，按量收费，价格稳定、透明，保证在当地处于同比较低水平，能够拥有价格竞争优势。
节省土地使用：在城市中心寸土寸金的地区，集中式的能源站使众多的传统小机房合而为一，大大节省机房占地，提高了土地资源的利用效率。节约出的地下空间可通过地下商业或停车创造出更多的市场价值。
环境的友好性：区域集中供热（制冷）可以使用多种热源来实现制冷和采暖，特别是可以规模化地利用地热（包括深层和浅层地热）、余热、生物质能以及太阳能等可再生能源或清洁能源，大幅度减少SO2、CO2等有害气体的排放。
2驱动能源对区域能源的影响
2.1驱动能源分析
作为用于服务城市公建商业和居民用户为主的项目，区域能源只能选用清洁能源设备为主。因此常规的煤炭等高污染的系统不适用于区域能源项目。
区域能源项目的供热主要系统为：燃气锅炉、电锅炉、热泵机组（空气源、水源、地源、污水源）、溴化锂机组；供热主要系统为：热泵机组、离心制冷机组、溴化锂机组。由此可以看出区域能源的主要驱动能源是天然气、蒸汽和电。
2.2能源成本高
区域能源的驱动能源主要是蒸汽、天然气和电能。通过对三种能源的价格进行分析：
1、蒸汽制取成本较低，但蒸汽供应方主要采用的是煤炭、工业余热，供应方一般都远离城市中心区，需要通过输汽管道实现蒸汽疏送，造成成本大大提升。
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2、区域能源位于城市区域，一般执行的是商业电价，加上配置了大量的耗电设备，其电价和容量电费极大的增加了运行成本；
3、天然气国内市场的价格也偏高，根据不同地区用气价格在2.4~3.4元/m3不等，用于商业体还可以接受，但如果将居民也纳入集中供能范围，则不能维持项目的正常运作。
由以上分析可看出，能源成本是制约区域能源项目的主要因素之一。
3燃气三联供系统在区域能源项目中的应用
3.1燃气三联供系统介绍
冷热电联产(CCHP)是一种建立在能源的梯级利用概念基础上，将制冷、供热（采暖和供热水）及发电过程一体化的多联产总能系统，目的在于提高能源利用效率，减少碳化物及有害气体的排放。与集中式发电－远程送电比较，冷热电联产可以大大提高能源利用效率：大型发电厂的发电效率一般为35%-55％，扣除厂内用电和线损率，终端的利用效率只能达到30-47%；而冷热电联产的能源利用率可达到85%以上，输电损耗相对也较低。
在区域能源项目中，三联供系统主要采用燃气内燃机+烟气热水型溴化锂机组的配置，天然气与空气混合后，进入内燃机发电机组先进行发电，内燃机产生的高温烟气及高温缸套水进入烟气热水型溴化锂机组，夏季产生冷水、冬季产生热水，进行供冷或供热。根据设备容量不同，发电效率可以达到40~48%，余热利用效率40~50%。
3.2三联供对区域能源项目的效益
三联供系统有效解决的区域集中供冷供热项目中的驱动能源的问题，内燃机的发电可以为其他设备提供电能，同时还可以产生多的冷热水能源。按高效内燃气发电效率估算，1m3天然气可以发4kwh的电能，同时产生约4kwh的热量或冷量；如果按天然气2.8元/m3考虑，则其生成的电价成本为0.7元/kwh，远低于常规0.8~1.2元/kwh左右商业电价，同时还额外制取了冷热能。
因此引入三联供系统，可以大大降低区域能源项目的能源成本，提高项目的运行效率。
4三联供系统在区域能源项目运用中需要注意的问题
由于国家对燃气发电上网补贴逐年递减，不少地区已经完全取消了相关补贴，作为一个需要长期运行的项目，需要充分考虑政策的风险性。三联供在区域能源项目中的主要目的是为能源站进行电能配供，在没有明确补贴的地区，电能采用自发自用，并网不上网的原则。
因此区域能源项目本身对电力的消纳能力至关重要，三联供设备需要充分考虑用电设备的电力耗量和运行方式，保证机组的配比合理。且由于三联供机组的造价高，过量配置反而不利于项目的经济效益，根据相关项目的运行数据，三联供机组的年利用小时数不宜低于3000小时。这就需要在项目的前期对设计方案进行反复的比选和测算，以实现方案的最优化。
结束语
总的来说，各实际项目受当地条件不同，选取的能源供应方式也不尽相同，应对多种方案进行充分比较论证后确定可行的实施方案，而三联供系统为区域能源集中供能项目多提供了一个可行的选择解决方案。
参考文献
[1]马荣生.冷热电联产经济性分析[J].制冷与空调,2004(04).
[2]徐建中.分布式供电和冷热电联产的前景[J].节能与环保,2002(03).
[3]周丽.区域供冷热系统的应用研究[J].洁净与空调技术,2014(2).
论文作者:何耘夫,廖申丁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/2
标签：能源论文; 区域论文; 项目论文; 系统论文; 机组论文; 效率论文; 溴化锂论文; 《基层建设》2019年第11期论文;