类型 |
单位 |
大型燃机发电厂 字串3 |
大型燃机热电厂 字串3 |
中型燃机热电厂 |
小型燃机热电厂 |
小燃机热电装置 |
微燃机热电装置 字串1 |
直燃机 字串9 |
设备 字串1 |
|
GE Stag109E 字串6 |
GE Stag109E |
GE Stag106B |
SolarTaurus60 字串2 |
SolarSaturn20
|
BowmanTG80 |
BZ100
|
燃耗量 |
KW |
365400
|
365400 |
124364 |
16897 |
4917 |
571
|
2941 |
容量 |
KW |
188400 |
160900 |
49820 字串4 |
5069 |
1181 字串7 |
80 |
0 |
发电效率 |
% |
52% |
44% |
40% 字串3 |
30% |
24% |
14% |
0 字串9 |
输变电损失率 |
% |
12% |
12% |
8% |
3% |
0% |
0 |
0 字串5 |
有效电能利用 |
KW |
165792 |
141592 |
45834 |
4917 |
1181 字串4 |
80 字串6 |
0 字串3 |
供热量 |
KW |
0
|
48233 |
32156 |
8133 |
2508 |
425 |
2500 |
供热效率 |
% |
0 字串8 |
13.20% |
25.86% 字串8 |
47.77% |
51% 字串1 |
75% |
85% |
输热损失率 |
% |
0 |
12% |
8% |
5% 字串7 |
0% 字串4 |
0 |
0 字串9 |
有效热能利用 |
KW |
0 |
42445 |
29584 |
7726 |
2508 字串1 |
425 |
2500 字串7 |
系统热效率 |
% |
52% 字串7 |
57% |
66% |
78% |
75% 字串1 |
89% |
85% |
电力制冷COP |
|
3 |
3 |
3 |
3 字串1 |
3 |
3 字串5 |
0 字串6 |
电能制冷量 |
KW |
497376 |
424776 |
137503
|
14751 |
3543 |
240 |
0 |
热力制冷COP |
字串9 |
0 |
1.1 |
1.1 |
1.1 |
1.3 |
1.3 |
1.3 |
热力制冷量
|
KW 字串4 |
0 字串7 |
46690 |
32542 |
8499 字串6 |
3260 |
553 |
3250 |
总制冷量 |
KW 字串6 |
497376 |
471466 字串3 |
170045 |
23250 |
6803 |
793 |
3250 |
制冷效率 |
% |
136% |
129% |
137% |
138% |
138% |
139% |
110% |
上述各种转换方式中,大型设施用于变电站、输电线路和供热管网、换热站的投资巨大,在全系统造价上大大高于分布在用户端的热电冷设施。此外,中间环节损失巨大,管理层面的增加,中间环节增值税等因素,使大型能源设施的供能成本高于小型、微型分布能源设施,这是一个需要认识明确的问题,否则必将陷入极度的被动。能源用户为了竞争和生存,必将竭尽全力冲破阻力,选择一种对其最为有效的方式,这是不以人们意志为转移的趋势。市场这只无型的手将会建立一个全新的能源系统--第二代能源系统。
造价投入比较
类型
|
单位 |
大型燃机发电厂 字串1
|
大型燃机热电厂 字串1 |
中型燃机热电厂 |
小型燃机热电厂
|
小型燃机热电装置
|
微型燃机热电装置
|
设备 |
字串2 |
GEStag109E |
GEStag109E |
GEStag106B |
SolarTaurus60 |
SolarSaturn20 |
BowmanTG80
|
发电容量 |
kW 字串2 |
188400 字串6 |
160900
|
49820 字串4 |
5069 |
1181
|
80 |
千瓦造价 |
元/kW |
5500 |
7000 |
8000
|
9000 |
12000 字串6 |
10000 |
输变电造价 |
元/kW |
4500 |
4500 字串8 |
3250 |
2500 字串3 |
0 字串6 |
0 |
供热管道造价分摊 字串1 |
元/kW |
0 字串9 |
1000 |
750 字串4 |
500 |
0 字串1 |
0 |
换热千瓦造价分摊 |
元/kW |
2000 |
0 |
0 |
0 字串9 |
0 |
0 字串8 |
总造价 |
元/kW 字串9 |
12000 字串1 |
12500 字串6 |
12000 字串1 |
12000 |
12000 |
10000 |
小型、微型分布式的热电联产的优势
第二代能源系统具有一系列技术、经济优势,是其他能源设施无法比拟的。
1、 建设周期短:企业可以根据自己的需求及时安排自己量体裁衣的能源工程,微型热电联产可以在几周或几天内实现,小型热电联产项目可以在几个月内完成,随要随建。不会向大型项目一样出现市场脱节与不同步问题,并可以根据需求的发展随时增加和扩建;
2、 节约投资:实现能源就地转换、就地供应,大大减少输电、变电、热力管网、换热站的投资,就小型、微型热电装置自身的单位千瓦造价和单位供能造价也不比大型热电厂高,用户无须承担不必要的投资负担;
3、 节约资源:小型、微型热电装置的能源转换效率基本可以达到到性大型热电装置的效率,但由于是就地转换、就地供应,没有中间环节的损耗,其用户端能源利用效率大大提高,实现真正意义上的节能;
4、 环保效果好:天然气本身就是环保燃料,但使用小型燃气轮机、微型燃气轮机、燃气外燃机和燃气内燃机热电联产的污染排放更低于其他利用形式,好于燃气锅炉、直燃机等方式。利用端效率高本身就可以减少排放二氧化碳25%,而少量二氧化碳可以实现资源利用,真正达到零排放
方式 字串3 |
宝曼微燃机 |
索拉小燃机 |
卡特内燃机 |
STM外燃机 |
燃料电池 字串5 |
燃气锅炉 字串1 |
排放值 |
25ppm |
25ppm
|
〈150ppm |
8ppm 字串1 |
0 |
>200ppm |
5、使用小型、微型分布热电装置的各种能量价格基本为用户价格,没有中间环节的损耗、浪费、利润和增值税,用户可以大量节约能源支出,有利于降低成本,增加用户的竞争能力。
技术的可行性
目前在利用天然气中,小型燃气轮机、燃气内燃机技术已经极为成熟,甚至比大型燃气轮机还要成熟可靠。微型燃气轮机和外燃机正在全速进入市场,而且采取了使用较为传统的技术和计算机控制技术相结合的解决方案,可靠性已不是问题。燃料电池技术发展不断加速,预计在2005年将可提供多种成熟产品,最迟2010年将进入全面市场应用阶段。
一、小型燃气轮机:主要是15MW-400kW的采用涡流式技术的燃气轮机,标志性产品是美国索拉(Solar)公司星座系列和加拿大普拉特·惠特尼(P&W)公司的ST系列,前者为专门为地面应用设计的工业型燃机,后者为小型航空涡轮发动机的地面改型产品,或称为:轻型燃气轮机。
工业燃气轮机的特点是坚固可靠,应用极为广泛。可以作为固定电源或移动电源,可用于热电联产,也可与余热溴化锂机组组成热电冷联合循环系统,还可以直接提供工业动力或组合成动力热力联合循环,以及应用于交通动力设备等等。企业可以根据自己的用途和需求容量随意配置,有无厂房无所谓,电压等级随意选,起停调节和燃料切换全部可以自动控制,基本上是一个“傻瓜机”的设计,现场可以无人职守。 字串8
小型燃气轮机极为适合于工业和大型建筑的自备热电设施,可作为工厂的热电设施,当用电大用热少时,可以采用燃气轮机--背压机同轴联合循环;当用电小用热大时,可以采用余热锅炉补燃技术,能够适应各种需求变化。小型燃机可以适应天然气、液化石油气、煤制气、柴油等多种燃料,并可随时自动切换,确保能源供应安全。大修周期在3-4万小时,运行稳定可靠。调峰能力强,一般都可以在30%的工况下稳定持续运行,机组能够自动跟踪频率,实现电网和自备电源的混合运行,燃机转速高达10000转/分,电力品质好于电网电力。