一、什么是分布式能源
分布式能源是相對于傳統(tǒng)的集中供電方式而言，是指將冷熱電系統(tǒng)以小規(guī)模、小容量（數(shù)千瓦至50MW）、模塊化、分散式的方式布置在用戶附近，可獨(dú)立地輸出冷、熱、電能的系統(tǒng)。分布式能源的先進(jìn)技術(shù)包括太陽能利用、風(fēng)能利用、燃料電池和天然氣冷熱電三聯(lián)供等多種形式，其中燃?xì)饫錈犭娙?lián)供因其技術(shù)成熟、建設(shè)簡單、投資相對較低，已經(jīng)在國際上得到了迅速地推廣。
分布式能源的起源可追溯到十九世紀(jì)的80年代。早在1882年，美國紐約出現(xiàn)了以工廠余熱發(fā)電滿足自身與周邊建筑電熱負(fù)荷的需求，成為分布式能源最早的雛形。熱電聯(lián)供（CHP）的不斷發(fā)展，至今已成為世界普遍采用的一項成熟技術(shù)。熱電聯(lián)供根據(jù)能量梯級利用原理，把燃料燃燒釋放的能量先發(fā)電，再將排放的余熱（可占燃料總能量的60%以上）充分利用滿足用戶熱負(fù)荷需求。熱電聯(lián)供方式相對于傳統(tǒng)的發(fā)電和供熱的熱電分供方式而言，一次能源利用效率有大幅度的提高。
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之后余熱利用進(jìn)一步用于空調(diào)或制冷，發(fā)展成冷熱電三聯(lián)供（CCHP）能源系統(tǒng)，一次能源利用效率可達(dá)80%以上。近二、三十年來，隨著世界范圍經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展及日趨嚴(yán)峻的能源環(huán)境危機(jī)使可再生能源的開發(fā)利用提到前所未有的重要地位。當(dāng)前，清潔能源的高效利用、可再生能源利用、工業(yè)余熱余壓利用的相互結(jié)合，共同構(gòu)成了分布式能源的體系，成為當(dāng)今世界迅速發(fā)展的綠色新興能源產(chǎn)業(yè)。
二、分布式能源的特點(diǎn)：
天然氣分布式能源系統(tǒng)具有節(jié)能、減排、經(jīng)濟(jì)、安全、削峰填谷、促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多種不可替代的優(yōu)勢。
1）提高能源綜合利用效率
天然氣分布式能源的節(jié)能不是單純的設(shè)備或工藝的節(jié)能,而是整個供能系統(tǒng)的節(jié)能。由于系統(tǒng)建在用戶現(xiàn)場或鄰近，減少了能源輸運(yùn)過程的損失。以供電為例，大型電廠遠(yuǎn)離用戶，通過高壓輸變電網(wǎng)的逐級降壓后進(jìn)入配電網(wǎng)，再分配給低壓用戶，遠(yuǎn)距離輸電損失一般占到總發(fā)電量的5%-10%，,配電網(wǎng)中的電能損耗更大。分布式能源不僅避免了輸配電損失，還應(yīng)用了能量梯級利用原理，先發(fā)電，再利用余熱，體現(xiàn)了由能量的高品位到低品位的科學(xué)用能,且使一次能源綜合利用效率和效益大幅度提高。
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2）降低排放，保護(hù)環(huán)境
由于采用清潔燃料，大量減少了煙氣中溫室氣體和其它有害成分，一次能源綜合利用率的提高和當(dāng)?shù)氐母鞣N可再生能源的利用進(jìn)一步起到減排效果。據(jù)測算，在滿足同樣電熱負(fù)荷條件下，天然氣分布式供能方式與傳統(tǒng)燃煤發(fā)電分供方式比較，CO2排放可降低約50%。近年來，脫氮及溫室氣體捕獲利用技術(shù)的發(fā)展可以使分布式供能系統(tǒng)滿足各種嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
3）良好的經(jīng)濟(jì)性
與大型天然氣集中發(fā)電，特別是與燃煤電廠相比，天然氣分布式能源首先用天然氣生產(chǎn)了高價值的電力，又將余熱用于供冷供熱或工業(yè)蒸汽負(fù)荷，創(chuàng)造了比前者更加顯著的經(jīng)濟(jì)效益。如果站在國家宏觀能源經(jīng)濟(jì)的層面上，同時考慮優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，為電力和天然氣供應(yīng)消峰填谷，以及增強(qiáng)城市電網(wǎng)供電安全性等方面的貢獻(xiàn)，天然氣分布式能源系統(tǒng)所帶來的附加經(jīng)濟(jì)價值是可觀的。
4）提高能源供應(yīng)的安全性
傳統(tǒng)的集中供電依賴于大電網(wǎng)、高電壓輸變電系統(tǒng)，系統(tǒng)中一處故障可能造成嚴(yán)重影響，也可能引起大面積的停電。近年來我國的低溫雨雪冰凍災(zāi)害和國外如美國、歐洲、東南亞地區(qū)發(fā)生的大面積停電事故，不斷提高人們對供能安全重要性的認(rèn)識。分布式能源在大電網(wǎng)出現(xiàn)突發(fā)事件時可以維持當(dāng)?shù)乩^續(xù)供電，減緩了地方對集中供電系統(tǒng)的過分依賴，還可以根據(jù)用戶負(fù)荷的特殊需求采用調(diào)節(jié)手段提高供電質(zhì)量。
5）改善能源使用結(jié)構(gòu)
天然氣分布式能源系統(tǒng)對電力與燃?xì)夤?yīng)的削峰填谷是其重要的功能。如北京等大城市夏季多采用電制冷，冬季用燃?xì)忮仩t供熱，電力及燃?xì)夤?yīng)存在很大的季節(jié)性峰谷差，以2007年以來的北京為例，采暖季天然氣耗量可占全年用氣量80％，冬夏燃?xì)夤?yīng)量峰谷差達(dá)到8:1以上，而制冷季空調(diào)耗電占總電負(fù)荷的40%，電力峰谷差接近2:1。采用三聯(lián)供分布式能源系統(tǒng)，發(fā)電余熱可用于供熱和制冷，既能減小電空調(diào)造成的供電高峰，又填補(bǔ)了燃?xì)夤?yīng)在夏季的低谷，緩解了各自的峰谷差，是供能需求側(cè)管理的有效手段,有利于能源供應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展。
三、分布式能源的適用范圍
天然氣分布式能源的應(yīng)用非常廣泛，原則上可應(yīng)用于任何有穩(wěn)定電、熱（冷）負(fù)荷和天然氣氣源供應(yīng)的地方，無論負(fù)荷規(guī)模的大小和當(dāng)?shù)赜袩o公用電網(wǎng)。不同類型用戶的天然氣分布式能源在系統(tǒng)規(guī)模上有較大差異。根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)?？纱笾路譃?strong>樓宇型、區(qū)域型兩種類型。
上海迪士尼分布式能源項目V01
上海中心大廈-分布式能源項目V02
樓宇型系統(tǒng)主要針對樓宇單一類型的用戶，建筑規(guī)模相對較小，系統(tǒng)比較簡單，用戶的用能特點(diǎn)和規(guī)律差異不大。這類聯(lián)供系統(tǒng)目前應(yīng)用數(shù)量最多，建筑面積在一般在幾十萬平米以內(nèi)，用戶類型包括辦公樓、商場、酒店、醫(yī)院、學(xué)校、居民樓等等。
區(qū)域型指在一定區(qū)域內(nèi)多種功能建筑構(gòu)成的建筑群，建筑群各組成部分的能量需求有顯著差異，不同功能建筑的負(fù)荷種類、用能規(guī)律、負(fù)荷曲線都有所不同。該類型系統(tǒng)規(guī)模較大，總建筑面積可以可能幾十萬到一、二百萬平米。用戶類型包括商務(wù)區(qū)（含商場、酒店、辦公等）、金融區(qū)（金融中心、辦公等）、機(jī)場、火車站、大學(xué)、新城（含部分住宅）、綜合社區(qū)等。
國內(nèi)外天然氣分布式能源的潛在市場十分廣闊，包括居民建筑和公用建筑節(jié)能、老電廠與供熱廠的設(shè)備更新和擴(kuò)容改造、具有高負(fù)荷密度的數(shù)據(jù)中心、區(qū)域供熱供制冷、工業(yè)園與經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的能源中心等，應(yīng)用范圍向小型化和規(guī)?；膬杉墧U(kuò)展，以發(fā)揮更大的全社會的效益。我國正處在工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的發(fā)展進(jìn)程中，有利于同步進(jìn)行區(qū)域總體規(guī)劃和分布式能源規(guī)劃，建設(shè)更多的區(qū)域型或大規(guī)模的分布式能源系統(tǒng)，發(fā)揮分布能源的規(guī)模效益，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)提供了更有利條件。
四、冷熱電三聯(lián)供
燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)基本原理是溫度對口、梯級利用，其原理如圖1所示。首先潔凈的天然氣在燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫高壓的氣體用于發(fā)電做功，產(chǎn)出高品位的電能,發(fā)電做功后的中溫段氣體通過余熱回收裝置回收利用，用來制冷、供暖，其后低溫段的煙氣可以通過再次換熱供生活熱水后排放。通過對能源的梯級利用使能源利用效率從常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)的40%左右提高到80%左右，大量節(jié)省了一次能源。
五、天然氣發(fā)電技術(shù)
目前三聯(lián)供系統(tǒng)中應(yīng)用較多的發(fā)電機(jī)形式以燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)和微燃機(jī)為主。采用不同形式發(fā)電機(jī)的三聯(lián)供系統(tǒng)各有特點(diǎn)，各種發(fā)電設(shè)備形式應(yīng)用于三聯(lián)供系統(tǒng)的一些參數(shù)比較如下表所示。
| 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī) | 燃?xì)廨啓C(jī) | 微燃機(jī) | |
| 容量（kW） | |||
| 發(fā)電效率(%) | 25-42 | 22-38 | 18-27 |
| 燃料供應(yīng)壓力 | 低壓 | 中高壓 | 中壓 |
| 噪音 | 高(中) | 中 | 中 |
| NOX含量(ppm) | 較大 | 小 | 小 |
燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)
在城市燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)中，由于項目規(guī)模、供氣壓力等條件的限制，燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組應(yīng)用范圍更為廣泛。燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組主要特點(diǎn)如下：
1、 單機(jī)能源轉(zhuǎn)換效率高，發(fā)電效率最高可達(dá)40%以上，能源消耗率低；
2、 地理環(huán)境造成的影響最小，高溫、高海拔下可正常運(yùn)行；
3、 通常海拔高度每增加300m，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電出力下降3%；環(huán)境溫度每增加1℃，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電出力下降0.32%；
4、 可直接利用中低壓天然氣；
5、 余熱利用工藝較為復(fù)雜；
6、 氮氧化物排放量較高。
燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)技術(shù)已很成熟，在國際上亦有很多著名制造商。如美國康明斯公司、美國卡特比勒公司、美國瓦克夏公司、德國MDE公司、芬蘭瓦錫蘭公司、奧地利顏巴赫、日本三菱重工等。其產(chǎn)品質(zhì)量可靠，技術(shù)先進(jìn)，是目前燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電設(shè)備中普遍選用的產(chǎn)品。
燃?xì)廨啓C(jī)
燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組具有以下特點(diǎn)：
1、 體積小，相同容量的燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組體積比燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組小；
2、 運(yùn)行成本低，日常維護(hù)費(fèi)用比燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)組低；
3、 壽命周期較長，一般大修周期在6萬小時左右；
4、 余熱煙氣溫度較高，余熱利用工藝相對簡單；
5、 氮氧化物排放低；
6、 發(fā)電機(jī)輸出功率受環(huán)境溫度影響較大，當(dāng)大氣溫度由15℃增至40℃時，發(fā)電出力降低17%~23%，效率降低5%~8%；
7、 燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組一般需要次高壓或高壓燃?xì)猓?br> 小型燃?xì)廨啓C(jī)目前國外產(chǎn)品較為先進(jìn)，如：美國索拉公司、日本川崎公司、俄羅斯動力進(jìn)出口公司、瑞士透平公司、日本三菱重工等多家公司，其產(chǎn)品質(zhì)量可靠，技術(shù)先進(jìn)，是目前燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備中的佼佼者。
微燃機(jī)
一般將單機(jī)發(fā)電量在300kW以下的小型燃?xì)廨啓C(jī)稱為微燃機(jī)。目前微燃機(jī)生產(chǎn)廠家主要有開普斯通、英格索蘭、褒曼等公司，主要有30kW、65kW、100kW、200kW、250kW等不同發(fā)電功率等級的產(chǎn)品。微燃機(jī)的基本原理與燃?xì)廨啓C(jī)相同，其核心技術(shù)是利用空氣軸承保持一個整體化的高速轉(zhuǎn)子在每分鐘6-15萬轉(zhuǎn)在狀態(tài)下運(yùn)行，驅(qū)動小型永磁發(fā)電機(jī)發(fā)電。微燃機(jī)采用了回?zé)嵫h(huán)技術(shù)，將燃燒后的高溫?zé)煔馔ㄟ^一個設(shè)計緊湊的小型回?zé)崞鲗θ剂项A(yù)熱，提高系統(tǒng)能效。
六、余熱設(shè)備介紹
燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)常用的余熱利用設(shè)備有余熱鍋爐、熱水/蒸汽型吸收式空調(diào)機(jī)組、煙氣型吸收式空調(diào)機(jī)組、煙氣熱水型吸收式空調(diào)機(jī)組等。吸收式空調(diào)機(jī)組本身發(fā)展較晚，余熱型吸收式空調(diào)機(jī)組出現(xiàn)的更晚，只有5～10年左右的歷史，余熱鍋爐則為相對成熟的余熱利用設(shè)備，在較早出現(xiàn)的三聯(lián)供系統(tǒng)中采用余熱鍋爐的間接連接方式占據(jù)了主要地位，但是隨著余熱型吸收式空調(diào)機(jī)組技術(shù)的發(fā)展成熟，它在新建三聯(lián)供項目中越來越多的被采用。
余熱吸收式空調(diào)機(jī)組具有如下特點(diǎn)：
可充分利用低溫?zé)嵩?、?jié)省電耗、單機(jī)容量可以較大、運(yùn)行平穩(wěn)、變負(fù)荷性能好、噪音低、排放好、一機(jī)可以供冷供熱兩用。對運(yùn)行維護(hù)、自動控制要求較高。利用煙氣、熱水等相對低品位熱媒作為熱源，非常適合燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的余熱形式特點(diǎn)，很好的體現(xiàn)了對于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組余熱“溫度對口、梯級利用”的思想。
煙氣型余熱機(jī)
這種余熱利用方式的優(yōu)勢在于可以利用高溫的煙氣制冷，制冷效率較高；而溫度較低的缸套水直接加熱生活熱水，換熱效率也較高。因此，對不同品質(zhì)的熱量進(jìn)行了梯級利用，廢熱利用率較高。缺點(diǎn)在于吸收式空調(diào)機(jī)組的體積較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，余熱利用由于同時涉及到煙氣和缸套水，所以管路系統(tǒng)的連接也較為復(fù)雜。除此之外，需設(shè)置缸套水換熱設(shè)備（或由發(fā)電機(jī)廠家集成），夏季缸套水只能用于供應(yīng)生活熱水，當(dāng)生活熱水負(fù)荷較小時，缸套水熱量不能完全用掉而通過散熱水箱冷卻，造成了能源的浪費(fèi)，因此這種方案需要醫(yī)院在夏季有比較穩(wěn)定適合的熱水負(fù)荷。
熱水型余熱機(jī)
這種余熱利用方式的優(yōu)勢在于缸套水及煙氣換熱器均可以由發(fā)電機(jī)廠家集成，發(fā)電機(jī)與余熱利用設(shè)備之間僅通過熱水管道聯(lián)系，余熱利用工藝最為簡單。同時，熱水型吸收式空調(diào)機(jī)組結(jié)構(gòu)較為簡單，機(jī)組費(fèi)用相對較低。發(fā)電機(jī)組與余熱利用機(jī)組的供貨和管理界限清晰，運(yùn)行維護(hù)簡單。缺點(diǎn)在于余熱利用過程的換熱環(huán)節(jié)較多，熱損失較大，并且熱水型余熱機(jī)的制冷性能參數(shù)（COP）只有0.7左右，低于利用煙氣的制冷效率，造成能源綜合利用效率下降。
煙氣熱水型余熱機(jī)
煙氣熱水型吸收式空調(diào)機(jī)組是專門與燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)直接對接的三聯(lián)供系統(tǒng)余熱利用設(shè)備，采用煙氣進(jìn)高壓發(fā)生器、熱水進(jìn)低壓發(fā)生器的雙效吸收式空調(diào)機(jī)組設(shè)計方式，非常適合燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的余熱形式特點(diǎn)。
這種余熱利用方式的優(yōu)勢在于采用煙氣進(jìn)高發(fā)、熱水進(jìn)低發(fā)，適合燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的余熱形式特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的余熱，“溫度對口、梯級利用”的思想，有利于提高系統(tǒng)的能源綜合利用效率，同時系統(tǒng)供冷效率也高于熱水型機(jī)組。缺點(diǎn)在于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組與余熱直燃機(jī)之間的管路連接復(fù)雜，余熱利用設(shè)備初投資較高。同時與其它形式的吸收式空調(diào)機(jī)組相比，系統(tǒng)布線和運(yùn)行維護(hù)管理均較為復(fù)雜。
七、案例介紹
7.1北京燃?xì)饧瘓F(tuán)指揮調(diào)度中心CCHP項目
北京燃?xì)饧瘓F(tuán)指揮調(diào)度中心大樓（簡稱燃?xì)獯髽牵┪挥诒本┦形髦遍T南小街官園青年宮北側(cè)，是北京市天然氣管網(wǎng)的監(jiān)控和調(diào)度中心，同時具備天然氣用戶報裝、報修、IC卡結(jié)算以及輔助辦公等多項功能的建筑。大樓建筑面積32800m2，建筑物高度42m，地上十層，地下二層。
為開發(fā)天然氣資源合理利用的途徑，北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)決定在新建的指揮調(diào)度中心大樓建設(shè)以天然氣為燃料的燃?xì)獍l(fā)電、供熱、供冷的三聯(lián)供系統(tǒng)，滿足大樓用電、采暖、空調(diào)的需要。建成后的北京燃?xì)獯髽侨?lián)供系統(tǒng)是國內(nèi)首個燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組與煙氣熱水型吸收式空調(diào)機(jī)組直接對接工藝的系統(tǒng)，也是北京的首個三聯(lián)供示范項目。該項目于2003年建成,從2004年8月試運(yùn)行成功以后，一直運(yùn)行穩(wěn)定，確保了北京燃?xì)獯髽窃诳照{(diào)、采暖季的全部冷、熱、電能源供應(yīng)。
燃?xì)獯髽侨?lián)供系統(tǒng)采用2臺（725 kW、480 kW）美國卡特彼勒公司的燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組，分別與2臺（200萬大卡、100萬大卡）中國遠(yuǎn)大公司的煙氣熱水型余熱直燃機(jī)直接對接，在天然氣做功發(fā)電的同時產(chǎn)生余熱。其中，煙氣（約460℃）通過三通閥（調(diào)節(jié)型）進(jìn)入余熱直燃機(jī)的高溫發(fā)生器，作為余熱直燃機(jī)的高溫?zé)嵩?；缸套水在夏季進(jìn)入余熱直燃機(jī)的低溫發(fā)生器，在冬季進(jìn)入板式換熱器與供熱回水換熱。通過余熱直燃機(jī)在夏季產(chǎn)生7～12℃的冷水，在冬季產(chǎn)生50～60℃的溫水。系統(tǒng)運(yùn)行時優(yōu)先利用煙氣和缸套水中的熱量滿足大樓冷、熱負(fù)荷的需要，如果余熱量不夠，將采用余熱直燃機(jī)組補(bǔ)燃解決。
7.2北京高速鐵路南站CCHP項目
北京南站能源中心供能范圍為14萬平米，包括12萬平米的站房面積和2萬平米左右的寫字樓，設(shè)計冷負(fù)荷12500kW，設(shè)計熱負(fù)荷12000kW。
南站能源供應(yīng)方式采用：燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)與污水熱泵相結(jié)合的能源系統(tǒng)，動力站采用2臺1570kW的燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組，與兩臺1620kW的煙氣熱水型余熱吸收式空調(diào)機(jī)組直接對接，動力站為獨(dú)立建筑，與市政污水泵站相鄰，距主站房最近端約250米，因此調(diào)峰設(shè)備采用了的是污水源熱泵系統(tǒng)（兩臺3692kW的離心機(jī)和兩臺890kW的螺桿機(jī)）。能源站總投資7000多萬元。南站主站房屋頂大面積采用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，總裝機(jī)容量300kW，投資約5000萬元。
在夏季，天然氣發(fā)電承擔(dān)基本電力負(fù)荷，不足部分由市電提供，發(fā)電煙氣和部分缸套水余熱進(jìn)入煙氣熱水吸收機(jī)制冷，不足的冷量由污水源熱泵提供，吸收機(jī)利用后的低溫?zé)煔膺M(jìn)入煙氣熱回收器，換出熱水和發(fā)電機(jī)缸套水一塊送入站外辦公樓除濕系統(tǒng)的再生器；在冬季，煙氣吸收機(jī)按照熱泵模式運(yùn)行，回收煙氣冷凝熱回收器回收的冷凝熱，不足部分由污水源熱泵提供。
前期設(shè)計中，北京南站冷熱電三聯(lián)供技術(shù)的應(yīng)用通過能源的梯級利用使天然氣的最高使用效率從50%提高到90%以上，可滿足北京南站總用電量的48.7%，其自發(fā)電以及綜合節(jié)能使得與常規(guī)供能系統(tǒng)相比，北京南站每年可以節(jié)省約600萬元的運(yùn)行費(fèi)用，因此本能源系統(tǒng)高處常規(guī)供能系統(tǒng)的增量投資預(yù)計4.8年即可收回。三聯(lián)供系統(tǒng)運(yùn)行后，每年可以減少2000t左右的CO2排放，節(jié)約標(biāo)煤約1000t。
7.3長沙黃花國際機(jī)場能源中心CCHP項目
長沙黃花國際機(jī)場分布式能源站項目是湖南省第一個分布式能源項目，也是我國民航系統(tǒng)第一個采用BOT方式建設(shè)的能源供應(yīng)項目，實(shí)現(xiàn)了分布式能源從項目開發(fā)到設(shè)計、建設(shè)、商業(yè)化運(yùn)營的一體化服務(wù)模式。
分布式能源站主要為15.4萬m2新建航站樓提供全年冷、熱以及部分電力供應(yīng)。能源站采用以燃?xì)饫錈犭姺植际侥茉醇夹g(shù)為核心，結(jié)合常規(guī)直燃機(jī)、離心式電制冷機(jī)組、燃?xì)忮仩t、熱泵及冰蓄冷（二期工程）等先進(jìn)能源技術(shù)。設(shè)計總規(guī)模為27MW制冷量，18MW制熱量和2×1160KW發(fā)電量。能源站一期配備2×1160kW 的燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組、2×4652kW的煙氣熱水型余熱直燃機(jī)、1×4652kW的燃?xì)庵比紮C(jī)、2×4571kW水冷離心式制冷機(jī)組、1×2.8MW燃?xì)鉄崴仩t。發(fā)電機(jī)所發(fā)電力采用并網(wǎng)不上網(wǎng)的方式運(yùn)行，供給能源站及黃花機(jī)場新航站樓。
在制冷工況運(yùn)行時，天然氣先進(jìn)入燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)排煙和缸套水直接驅(qū)動煙氣熱水型余熱直燃機(jī)組制冷。燃?xì)獍l(fā)電余熱制冷用于滿足基本負(fù)荷，不足部分采用燃?xì)庵比紮C(jī)組和離心式電制冷機(jī)組調(diào)峰補(bǔ)充。在制熱工況運(yùn)行時，天然氣進(jìn)入燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)排煙驅(qū)動煙氣熱水型余熱直燃機(jī)組制熱，缸套水直接進(jìn)入板式換熱器，不足部分的熱量由燃?xì)庵比紮C(jī)組和燃?xì)忮仩t直接燃燒天然氣補(bǔ)充。
黃花機(jī)場分布式能源站實(shí)現(xiàn)了能源的梯級利用，先將燃?xì)馊紵a(chǎn)生的高溫?zé)崮苻D(zhuǎn)化為高品位的電能，然后再將發(fā)電后的中低品位熱能回收利用，用于航站樓的冷熱供應(yīng)。與常規(guī)能源供應(yīng)方式相比，一次能源節(jié)能率約41%，年節(jié)約標(biāo)煤3640噸，年二氧化碳減排量為8956噸。
7.4廣州大學(xué)城分布能源項目
廣州大學(xué)城能源站項目位于廣州市番禺區(qū)南村鎮(zhèn)，與廣州大學(xué)城一江之隔，占地面積11萬平方米，是廣州大學(xué)城配套建設(shè)項目，為廣州大學(xué)城18平方公里區(qū)域提供冷、熱、電三聯(lián)供，也是全國最大的分布式能源站。
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項目由中國華電集團(tuán)新能源發(fā)展有限公司和廣州大學(xué)城能源發(fā)展有限公司按55%和45%的比例，共同出資成立廣州大學(xué)城華電新能源有限公司，負(fù)責(zé)廣州大學(xué)城分布式能源站項目的投資、建設(shè)及經(jīng)營管理。2008年7月28日一期2×78MW正式開工建設(shè)，2009年10月實(shí)現(xiàn)“雙投”。
一期項目包括LNG燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組及配套設(shè)施、熱水制備站、冷凍站等。能源站以天然氣為一次能源，通過燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組發(fā)電。
燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組發(fā)電工作原理是由兩臺燃?xì)廨啓C(jī)和一臺發(fā)電機(jī)組成--兩臺燃?xì)廨啓C(jī)通過聯(lián)軸器直接連接一臺雙端驅(qū)動發(fā)電機(jī)（額定出力60MW），通過葉輪式壓氣機(jī)從外部吸收空氣，壓縮后送入燃燒室。同時氣體燃料也噴入燃燒室與高溫壓縮空氣混合，在定壓下進(jìn)行燃燒，生成的高溫高壓煙氣進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)膨脹做功，推動動力葉片高速旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)，燃機(jī)效率可達(dá)39%，排出的479℃煙氣進(jìn)入余熱鍋爐循環(huán)利用。余熱鍋爐再生產(chǎn)出蒸汽供應(yīng)給汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。發(fā)電后的尾部煙氣余熱再生產(chǎn)高溫?zé)崴?，制造生活熱水和空調(diào)冷凍水。
燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組發(fā)電大大減少了二氧化硫、總懸浮顆粒物等污染物的排放，其中氮氧化物排放是同容量常規(guī)燃煤電廠的1/5，二氧化硫、總懸浮顆粒物的排放幾乎為零。同時鍋爐補(bǔ)給水采用RO膜+EDI（電去離子）系統(tǒng)制水，生成無強(qiáng)酸性、強(qiáng)堿性的廢水，生產(chǎn)、生活廢水再經(jīng)過污水處理后又用于廠區(qū)內(nèi)清洗、澆灌等，從而實(shí)現(xiàn)廢水零排放。
本文技術(shù)來源：中國城市燃?xì)鈪f(xié)會分布式能源專業(yè)委員會
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