一、概述

　　隨著“西氣東輸”工程的實(shí)施，我國(guó)中、東部地區(qū)每年將有大量的天然氣氣源，但是這些天然氣的工業(yè)化利用和商業(yè)利用還在開(kāi)發(fā)之中，如何合理、高效地利用天然氣資源，減輕我國(guó)目前的環(huán)境壓力，改善天然氣及電力發(fā)展中存在的問(wèn)題，并最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排及經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)，是擺在我國(guó)科研工作者面前的一個(gè)十分重要的課題。許多學(xué)者從不同角度對(duì)此進(jìn)行了研究，認(rèn)為發(fā)展燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供技術(shù)，具有實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的潛力。

　　燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)CCHP系統(tǒng)），是一種建立在能源梯級(jí)利用概念基礎(chǔ)上，將供熱（采暖和供熱水）、制冷及發(fā)電過(guò)程一體化的能源綜合利用系統(tǒng)，其受到許多發(fā)達(dá)國(guó)家的重視并被稱(chēng)為“第二代能源系統(tǒng)”。

　　由于燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)從原理上實(shí)現(xiàn)了對(duì)能源的梯級(jí)利用，因而，科學(xué)合理的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)配置與利用方式，相對(duì)傳統(tǒng)的燃煤分產(chǎn)系統(tǒng)而言，將有較大的節(jié)能潛力。同時(shí)，系統(tǒng)能源利用效率的提高、以及天然氣清潔能源的應(yīng)用，對(duì)于降低二氧化碳及其它空氣污染物（SOx、NOx和煙塵等）的排放，也將有著積極的作用。

　　另一方面，由于燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)利用燃?xì)庠谟脩?hù)側(cè)發(fā)電，減少了用戶(hù)對(duì)市電需求的壓力，增強(qiáng)用戶(hù)電力供應(yīng)的安全性，削減了夏季電網(wǎng)的電力峰值，填補(bǔ)夏季燃?xì)饫�用的谷值。同時(shí)，由于燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)利用余熱制冷，減少了夏季電力空調(diào)的需求，對(duì)消減夏季電力峰值可進(jìn)一步起到積極作用。

　　因而，燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)科學(xué)合理的利用，對(duì)于提高能源利用效率、降低污染排放、改善電力峰谷差及燃?xì)舛�夏季峰谷差、提高供電安全性等方面，將具有非常積極的意義。燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)具有改善目前我國(guó)在環(huán)境、天然氣及電力發(fā)展中存在問(wèn)題的潛力。

　　二、燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供的工作原理

　　燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)工作的基本原理是：首先利用燃?xì)飧咂肺粺崮茉趧?dòng)力設(shè)備做功發(fā)電，再利用動(dòng)力設(shè)備發(fā)電所產(chǎn)生的廢熱進(jìn)行供熱、除濕或驅(qū)動(dòng)吸收機(jī)制冷，從而實(shí)現(xiàn)能源的高效梯級(jí)利用。燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)采用的常用動(dòng)力設(shè)備主要有：燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、微燃機(jī)等。

　　三、常見(jiàn)動(dòng)力設(shè)備的比較分析

　　筆者從余熱回收形態(tài)、燃?xì)膺M(jìn)氣壓力、余熱溫度等方面對(duì)三種常見(jiàn)動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行比較。

　�。�1）燃?xì)廨啓C(jī)：發(fā)電效率低、余熱量大；排氣溫度高，余熱容易回收；輸出功率受環(huán)境溫度影響；適用于高壓燃?xì)狻?/p>

　�。�2）內(nèi)燃機(jī)：發(fā)電效率高、余熱利用復(fù)雜；發(fā)電功率范圍廣；可選生產(chǎn)廠家多；適用于中壓燃?xì)狻?/p>

　�。�3）微燃機(jī)：發(fā)電效率低；發(fā)電功率��；100千瓦以下可切網(wǎng)運(yùn)行；適用于高壓燃?xì)狻?/p>

　　在燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)的幾種應(yīng)用類(lèi)型中，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)以其成熟的工藝及技術(shù)、相對(duì)較高的發(fā)電效率、較好的部分負(fù)荷性能、較低的市場(chǎng)價(jià)格等有利因素而受到人們的關(guān)注。燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)機(jī)組發(fā)電功率從數(shù)千瓦至數(shù)兆瓦不等，其構(gòu)成的熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)已成為建筑面積小至幾千、大至數(shù)萬(wàn)甚至數(shù)十萬(wàn)平米規(guī)模的熱電冷聯(lián)供項(xiàng)目主要的考慮類(lèi)型之一。

　　四、燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供的工程應(yīng)用狀況

　　在工程應(yīng)用方面，國(guó)外發(fā)展較快，其中尤以日本為最。

　　日本從1981年開(kāi)始支持天然氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)的發(fā)展，日本在熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)的發(fā)展中，始終圍繞著節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性這一主題，并制定了一系列的保護(hù)政策和法規(guī)，使得熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)的發(fā)展突飛猛進(jìn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2000年底，民用燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供項(xiàng)目總裝機(jī)容量為478兆瓦，項(xiàng)目總數(shù)共1002個(gè)，平均每個(gè)項(xiàng)目裝機(jī)容量為477千瓦；而截至2003年，日本民用燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供項(xiàng)目總裝機(jī)容量達(dá)到1429兆瓦，項(xiàng)目數(shù)達(dá)到2915個(gè)，平均容量490千瓦。在這些項(xiàng)目中，應(yīng)用的建筑類(lèi)型主要集中于辦公樓、飯店、商店及醫(yī)院等，且基于燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)項(xiàng)目占到總聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目數(shù)的一半以上。

　　我國(guó)在燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)的工程應(yīng)用方面，起步較晚，但近年來(lái)也得到了人們的關(guān)注與重視。我國(guó)最早應(yīng)用熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)的是上海黃浦區(qū)中心醫(yī)院，機(jī)組于1997年安裝，1998年正式投產(chǎn)。隨后上海又進(jìn)行了一些項(xiàng)目的試點(diǎn)，包括上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)、上海閔行中心醫(yī)院等項(xiàng)目。2003年，北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)與次渠門(mén)站微燃機(jī)熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)也完成安裝，相繼進(jìn)入系統(tǒng)調(diào)試階段；2005年，中關(guān)村軟件園、中關(guān)村國(guó)際商城等熱電冷聯(lián)供項(xiàng)目進(jìn)入設(shè)備招標(biāo)階段。在這些已建和待建的熱電冷聯(lián)供項(xiàng)目中，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)是中小規(guī)模聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目的主要應(yīng)用類(lèi)型。

　　五、應(yīng)用前景與展望

　　目前，天然氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)在我國(guó)應(yīng)用與發(fā)展的主要障礙是天然氣的價(jià)格。如果把天然氣單純用來(lái)發(fā)電，難以與燃煤電廠競(jìng)爭(zhēng)；另一方面，天然氣價(jià)格按等熱值比較，要比煤炭高得多，也不具備替代煤炭的條件。為此，在2008年11月，上海市發(fā)改委等五部門(mén)聯(lián)合制訂《上海市分布式供能系統(tǒng)和燃?xì)饪照{(diào)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)扶持辦法》，發(fā)展分布式供能系統(tǒng)和燃?xì)饪照{(diào)，《扶持辦法》主要明確了資金來(lái)源、支持范圍、支持方式和標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備補(bǔ)貼資金申請(qǐng)程序、計(jì)劃編制程序和部門(mén)職責(zé)等事項(xiàng)。按照《扶持辦法》有關(guān)規(guī)定，2008年1月1日至2012年底，對(duì)在上海市范圍內(nèi)醫(yī)院、賓館、大型商場(chǎng)、商務(wù)樓宇、工廠等建筑物建成并投入使用，并納入市推進(jìn)計(jì)劃的單機(jī)規(guī)模1萬(wàn)千瓦及以下的分布式供能系統(tǒng)項(xiàng)目和燃?xì)饪照{(diào)項(xiàng)目的單位，給予設(shè)備資金補(bǔ)貼（燃?xì)饪照{(diào)按100元/千瓦制冷量補(bǔ)貼）、電網(wǎng)并網(wǎng)支持、天然氣價(jià)格和掘路收費(fèi)優(yōu)惠等方面的政策支持，并要求政府投資的重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，優(yōu)先使用分布式供能系統(tǒng)和燃?xì)饪照{(diào)。通過(guò)這些舉措將能明顯地降低初投資，提高投資方的積極性，將推廣燃?xì)鉄犭娎渎?lián)供系統(tǒng)的應(yīng)用。