摘　要：熱電冷三聯(lián)產(chǎn)能源利用率高，能節(jié)省燃料并有效減少大氣污染物的排放。近年來第三產(chǎn)業(yè)能源消費量迅速增加，大型超市、醫(yī)院、酒店等為三聯(lián)產(chǎn)的應(yīng)用提供了廣闊的空間。
　　關(guān)鍵詞：三聯(lián)產(chǎn)；第三產(chǎn)業(yè)；經(jīng)濟性分析
Abstract: Trigeneration can save energy and reduce pollutant emissions due to hi gh energy efficiency. In recent years, energy consumption of tertiary sector has increased sharply. Numerous supermarkets, hospitals, and hotels provide enormou s potential for trigeneration application.
Keywords:trigeneration； tertiary sector； economic analysis

0 引言
　　傳統(tǒng)火電廠僅能將燃料化學能的三分之一轉(zhuǎn)換成電能，其余部分以熱的形式耗散，在能量轉(zhuǎn)換過程中對環(huán)境的負面影響十分顯著。因此，提高電能生產(chǎn)效率是將來的發(fā)展方向，其途徑之一是熱電聯(lián)產(chǎn)，它可將燃料能量的五分之四轉(zhuǎn)化成可用能。
　　熱電聯(lián)產(chǎn)就是利用與熱電分產(chǎn)等量的燃料，同時生產(chǎn)兩種能源，即熱能和電能（或機械能）。熱電聯(lián)產(chǎn)應(yīng)用在同時有熱和電需要，且年需求時間在4000 h以上的部門。

　　在氣候溫和地區(qū)的第三產(chǎn)業(yè)部門，熱需求僅僅局限在冬季較短的一段時間，而在夏季對制冷（空調(diào)）的需求則非常巨大.這時，熱電聯(lián)產(chǎn)過程中生產(chǎn)的熱通過吸收循環(huán)來生 產(chǎn)冷卻水。這樣熱電聯(lián)產(chǎn)擴展成為熱、電、冷三聯(lián)產(chǎn).

1熱電/熱電冷聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)點
　　在第三產(chǎn)業(yè)中，熱電冷聯(lián)產(chǎn)的潛力用戶主要是醫(yī)院、旅館、運動中心、寫字樓、購物中心及集中供熱系統(tǒng)。選擇最適合的熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)需要考慮許多因素，例如熱電比、熱能的溫度范圍、燃料來源及熱需求的波動等。目前在第三產(chǎn)業(yè)采用三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)多為往復式內(nèi)燃機、微型燃氣輪機和吸收制冷裝置。
　　熱電冷聯(lián)產(chǎn)具有如下優(yōu)點。
　　(1) 節(jié)省燃料：與傳統(tǒng)電力生產(chǎn)相比，熱電/熱電冷三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的使用能節(jié)省25%的燃料。
　　(2) 減少污染排放：熱電/熱電冷三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的使用，可使污染物的排放減少近四分之一。
　　如果使用天然氣來取代煤和石油，則二氧化硫和煙塵的排放可以減少到接近零的水平。
　　(3) 經(jīng)濟效益：熱電/熱電三聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟效益也是明顯的，三聯(lián)產(chǎn)的能源生產(chǎn)成本比傳統(tǒng)方法低，據(jù)估計，成本下降幅度在20%～30%之間。
　　(4) 提高能源供應(yīng)安全：在大型發(fā)電廠運行或供電中斷時，小型熱電聯(lián)產(chǎn)/三聯(lián)產(chǎn)機組接入電網(wǎng)，可保證繼續(xù)供應(yīng)終端用戶。
　　(5) 增加電網(wǎng)穩(wěn)定性：由于使用吸收循環(huán)取代目前普遍采用的制冷循環(huán)，故在盛夏時節(jié)， 三聯(lián)產(chǎn)機組大大緩解了電網(wǎng)的壓力。鑒于夏季用電高峰時電力公司常啟用備用機組，輸電線路常處于超負荷狀態(tài)，三聯(lián)產(chǎn)機組可進一步提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，并提高系統(tǒng)效率。
　　目前，第三產(chǎn)業(yè)的三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，最常用的是內(nèi)燃機技術(shù)，數(shù)量眾多，負荷范圍 較廣；燃氣輪機用于大型建筑群，如醫(yī)院、集中供熱/制冷等。而汽輪機則不適用于第三產(chǎn)業(yè)。
　　高效、無噪聲運行的燃料電池適用于第三產(chǎn)業(yè)。燃料電池生產(chǎn)成本高，目前尚難以進行市場推廣，不過預期未來幾年內(nèi)將可望實現(xiàn)推廣應(yīng)用。燃料電池的其他重要優(yōu)點與系統(tǒng)運行的副產(chǎn)品（氫）有關(guān)。氫可作為儲能介質(zhì)，在能源生產(chǎn)與能源需求之間進行緩沖。這一點對提高三聯(lián)產(chǎn)機組總效率和設(shè)備利用率十分重要。
　　斯特林發(fā)動機技術(shù)問世已有多年，它的發(fā)展主要集中在幾個國家，如丹麥和澳大利亞。歐盟資助開發(fā)為數(shù)不多的小型裝置。斯特林發(fā)動機技術(shù)要與其他技術(shù)競爭，還必須做大量工作。
　　另外，近年來人們對微型透平進行了廣泛研究，尤其是在美國。研究的焦點是微型透平在機車和熱電聯(lián)產(chǎn)機組上的應(yīng)用。但目前的問題是其效率低且價格較高。

2系統(tǒng)選擇
2.1確定熱電比
　　熱電冷聯(lián)產(chǎn)項目靈活性強，對各種能源用戶沒有固定的解決方案。嚴格的前期可行性研究是項目的關(guān)鍵，根據(jù)用戶需求選擇最合適的系統(tǒng)，并確認是否具有經(jīng)濟合理性。
　　可行性研究的第一階段，分析用戶的能源需求是非常重要的。在決定應(yīng)用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)之前，應(yīng)當采用一切可能措施，根據(jù)現(xiàn)有系統(tǒng)對電、熱/冷需求、輸送以及成本進行分析，必須詳細列出最近兩三年燃料和熱水/蒸汽以及制冷需求，及典型時段的日消耗量曲線，給出系統(tǒng)的使用潛力。還應(yīng)當預估未來消費量和使用情況。根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算熱電比，熱電比是選擇系統(tǒng)類型的主要標準之一。
2.2選擇合適的系統(tǒng)
　　對于用戶能源需求及可能變化也應(yīng)當進行詳細的研究。一旦情況確定以后，就應(yīng)當決定最適合的系統(tǒng)，例如燃氣輪機、往復式內(nèi)燃機等。
　　在進行研究與評估時，必須重視熱電的消費結(jié)構(gòu)及其他要素（如運行時間、燃料等）。每個系統(tǒng)的選擇都有不同的標準。
2.2.1優(yōu)先選擇燃氣輪機的場合
　　(1) 有連續(xù)的用電需求；
　　(2) 保證天然氣供應(yīng)（這并不是一個限制因素）；
　　(3) 生產(chǎn)熱能優(yōu)先保證；
　　(4) 用戶對高壓蒸汽需求量大；
　　(5) 要求大型單相電源；
　　(6) 燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)；
　　(7) 需要高溫蒸汽（400～500℃）。
2.2.2優(yōu)先選擇內(nèi)燃機的場合
　　(1) 電需求有波動或者運行不連續(xù)；
　　(2) 需要低壓蒸汽、110℃熱水或蒸汽（90～150℃）；
　　(3) 用戶電/熱比高；
　　(4) 用電需要中斷。
　　如果沒有天然氣供應(yīng)，且環(huán)境方面沒有限制，可以優(yōu)先考慮使用燃油的內(nèi)燃機。
 若有天然氣供應(yīng)，則天然氣內(nèi)燃機通常是最適宜的選擇。
2.3可能性評估
　　下面是使用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可能性的初步評估。
　　(1) 用熱量 (蒸汽, 熱水)
　　是否大于8萬L/a的燃油?
　　或是否大于8萬m3/a的天然氣?
　　(2) 用電量
　　是否大于50萬kWh/a?
　　(3) 用電基本負荷
　　是否不小于100kW和年運行5000h?
　　(4) 用電用熱比
　　是否大于0.7?
　　上述回答“是”的選項越多，則使用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟合理性也越高。
　　在選擇了適當系統(tǒng)以后，應(yīng)當確定制冷容量，制冷容量必須與系統(tǒng)主機的能源輸出特性相匹配。

3經(jīng)濟性分析
　　經(jīng)濟性分析就是評估熱電冷三聯(lián)產(chǎn)是否具有經(jīng)濟可行性。對于熱電聯(lián)產(chǎn)機組主要有以下三點：
　　(1) 機組運行時滿足用電基本負荷和熱需求，不足電量從電網(wǎng)補充，不足熱量則由備用鍋爐或者助熱器補充。
　　(2) 機組運行時供電量大于當?shù)氐男枨髣t外售，生產(chǎn)的熱量全部滿足當?shù)匦枨蟆?BR>　　(3) 機組運行時發(fā)電量滿足當?shù)匦枨螅a(chǎn)熱供應(yīng)當?shù)赜惺Ｓ鄷r，外售給別的用戶。
　　通常熱電聯(lián)產(chǎn)機組滿足用電基本負荷，剩余部分向電力公司購買，系統(tǒng)生產(chǎn)的熱則全部加以利用。
　　系統(tǒng)成本包括：
　　(1) 投資成本
　　主要是機械、熱/冷、電生產(chǎn)的費用，燃料儲存設(shè)備，燃氣過濾設(shè)備，建筑安裝費用，管道、卷柱、控制系統(tǒng)以及一切工程研究和分析費用等。
　　(2) 運行與維護費用
　　熱電冷聯(lián)產(chǎn)機組的主要運行成本包括燃料成本。售電收入和購電費用也考慮在內(nèi)。周期性維護系統(tǒng)的勞動力和輔助設(shè)施費用也要進行評估。

（轉(zhuǎn)載）