中石油数据中心燃气冷热电三联供项目可行性研究

中石油数据中心燃气冷热电三联供项目可行性研究内容摘要：

量约占全美发电量的 9%。 分布式供能 系统产电量的 54%为自用电 , 其余采用 经营方式出售给公共电网。 如威斯康星大学冷热电联供系统的电装机容量达到 288MW, [8] 生产的电力不仅 满足学校 ,还 将剩余电力出售给公共电网。 日本由于资源缺乏 ,所以对冷热电 三联供十分重视。 在 80 年代后半 期 ,日本对 区域供热和制冷的需求增长了一倍 ,每年 2500 万 GJ。 其中 ,东京新 宿区的区域供热 和制冷工程最为有名。 对于东京 市新建的市政厅和 10 多座摩 天大楼 ,日本东京煤气 公司在 1991 年初运行了一座高效、高性能的供热制冷中心 ,其总容量达到 , 1993 年扩充至 ,成为世界上最大的区域供热和制冷厂。 冷热电三联供 在英国的应用发展非常迅速。 特别使 事件以后 , 他们加速了 分布式能源站建设的步伐 , 以保证供电安全。 在过去的 20 年中 , 英国国内己安装 1000 多个小型成套的分布式供能系统设备 , 遍布英国的饭店、 休闲中心、 医院、 大学校区、 机场、 公共部门建筑、 写字楼 、 购物商城等。 比如英国女王的白金汉宫 , 首相的唐宁 街官邸 , 而其中曼彻斯特机场是其比较有代 表性的一个工程。 l989 年决定建设发电功 率 的三联供系统 ,向原有的两个候机楼和 1993 年 4 月投入的 新候机楼供电和 热水。 系统实现冬季采暖 ,夏季将多余的回收热量用于吸收式制冷。 欧盟委员会确信 , 冷热电 三联供是能够为欧洲气候目标创造单项最大贡献的能源 使用 方式。 1995 年欧洲已有 66GW 的联供容量 ,占电力生产 9%的份额。 2020 年市场 [7] 份额预计将达到 18%。 日 本 1997 年冷热电 三联供的容量为 ,预计 201O 年将 达到。 由于冷热 电三联供的诸多优点 ,近年来 ,美国、欧洲和日本都分别制 定了一 系列鼓励政策 , 促使 三联供在有章可循的基础上迅速发展。 如 : 日本规定热电 联供的上网电价高于火力发电 , 法国对热电联供投资给予 15%的政策补贴 , 丹麦对热 网投资给予 50%的政策补贴 , 欧洲委员会已经批准了强制购买热电联供和可再生能源 [911] 发电的政策等。 4 北京理 工大 学工 程硕 士学 位论文 国 内发 展现状 与国外相比国内对于 冷热电三联供 的研究和应用都要晚一些 , 而且现有的应用工 程无论从规模上还是数量上都难以与发达国家相比。 而且由于我国在 能源结构、 价格、 管理体制以及冷、 热、 电负荷等外部条件与国外存在差异 , 这就造成了 冷热电 三联供 在我国大中城市的推广应用仍需 要研究一些技术方面的重要课题。 再加上 冷热电 三联 供技术本身的节能性、环保性和经济性优势 ,近几年来已成为备受关注的研究领域。 在我国 , 随着许多专家学者的协力宣传、 推广 , 目前以天然气为燃料的分布式能 源建设 , 已由学术研 究进入到工程开发阶段。 北京、 上海、 广东、 成都已有一批工程 实现冷、热、电、联产 ,以其自身优势和经济效益显示其强大生命力。 目前 ,除北京燃气集团指挥监控中心、北京清华科技园 A02 (文津国际公寓 ) 三联供能源站、 北京会议中心 9楼、 北京火车南站三联供能源供应站、 蟹岛生态园区 冷热电三联供能源中心、 上海浦东机 场、 上海 舒雅健康休闲中心、 广东铝业集团、 成 都深兰绿色能源站等多项冷热电三联供工程已建成投产外 , 上海、 北 京、 广西、 重庆 等城市还有许多三联供项目正在运作中。 总 的来说 ,我国冷热电 三联供虽然起步较晚 ,但是发展速度很快。 研究现状 [1215] 我国冷热电三联供 领域的研究主要集中在以下几个方 面 : 1 冷热电三联供 系统的节能性 这一方面一直是学术界争论的焦点内容 , 有的 学者认为 冷热电三联供系统是 “无 条件” 节能的 , 有的则认为 冷热电三联供 是有条件节能的 , 就是要具体问题具体分析 不能对所有项目一概而论。 2 冷热电三联 供设备、材料的研究 冷热电三联供 设备一直被视为整个技术的核心部分 , 先前利用热电厂蒸汽机加区 域热网的 冷热电三联供 技术在我国相对成熟 , 实现国产化也不是难题 , 关键在于热网 中高效、环保的传输介质和发挥区域热电厂参与热电冷 联供的研究还在继续进行。 对于燃气轮机应用于 冷热电三联供 , 因为提高 燃气轮机的利用效率是重点 , 国内虽然 已经有了个别例子 , 但 是燃气轮机多数依赖进口 , 所以大小型燃气轮机的制造与生产 是当前研究的焦点问题。 5 北京理 工大 学工 程硕 士学 位论文 3 现有项目的合理优化与整合 根据统计资料显示 ,1998 年我国 668 个城市中有 286 个城市建设了集 中供热系统 年供应 蒸汽量 17463 万吨 ,供热水 64684 百万千焦 ,总供热面积为 86540 万平方米 , 其中在总的供热量中有 %是采用热电联产 ,热电联产机组数达到 1313 台。 这一 方面说明我国利用原有热电联产实行 冷热电三联供潜力巨大 , 另一方面对现有的热电 联产装置进行合理的优化管理、 增强节能效果 也是一项重要的任务。 所以针对热电联 产的优化、整合向 冷热电三联供迈进是当前另一项研究的重点。 4 冷热电三联供 经济性研究 热 电 联 产 的 经 济 性 研 究 已 经 比 较 完 善 , 但 是 夏 季 供 冷 的 经 济 性 研 究 还 在 起 步 阶 段 , 而且多数针对生产 侧即电厂侧和管网侧展开研究。 实践证明热电联产具有良好 的经济性是与用户有着密切关系的 , 冷热电 三 联供 亦然。 但是用户侧经济性和不同功 能用户对整个 冷热电 三联供经济性的研究还很少 ,这主要与我国研究领域各司其职、 互不沟通有很大关系。 所以 , 针对以前各自为战的状态 , 综合各学科的研究对用户侧 的经济性进行整体评价和研究是很有必要的。 燃气冷热电联供技术的研究 , 除了主要设备 , 诸如燃料电池等先进高效的发电设 备、 高性能除湿机等的研发外 , 主要集中在系统的评价、 系统配置和运行的优化等方 面。 燃气冷热电联供系统评价研究包括冷热电联供系统在能效、 环境影响以及经济性 等方面的评价 , 以及在政府层面对合理发展冷热电联供的规模以及在用 户层面上对冷 热电联供技术 经济适用性的评价等。 燃气冷热电系统配置与运行优化研究的内容非常 广泛 , 包括系统配置优化、 运行优化、 新流程 研究等。 冷热电联供系统配置优化核心 问题是确定系统的最佳内部结构 , 即机组形式 、 单级容量和各种基本装置组合的优化 等。 冷热电联供系统的优化运行研究 , 则多将系统与蓄能结合起来 , 通过一定的优化 算法 ,研究在一定优化目标下系统最优的运行方式。 冷热电联供系统的新流程研究 , 多集中于在传统冷热电联供方式的基础上 , 利 用一些新的 手段或方式 , 改进系统的流 程 , 以达到所要研究的目的 , 如提高系统效率 , 降低系统排放或提高系统经济性能等。 本文的研究课题 ??数据中心燃气冷热电三联供项目 , 有资料显示美国已有部分 数据中心 采用 ,但在中国 ,尤其是在 A 级数据中心项目上 尚未有应用实例。 6 北京理 工大 学工 程硕 士 学 位论文 主要内 容和研究方法 主 要内 容 本文从数据中心项目及燃气冷热电三联 供的相关背景出发 , 介绍燃气冷热电三联 供的定义 和优势及国内外发展现状 , 指出对数据中心燃气冷热电三联供项目进行可行 性研究的必要性。 然后 将理论与具体实践相结合 , 以中石油数据中心燃气冷热电三联 供项目 为例 , 从市场、 技术 、 经济、 环境等方面进行研究 , 对该项目可行性作以 结论 , 为该项目决策提供依据。 最后 , 针对数据中心燃气 冷热电三联供项目可行性研究的关 键点和保证条件进行总 结和提炼 , 对燃气冷热电三联供在国内数据中心项目中的应用 起一定的借鉴作用。 论文主要分为如下 几个部分 : 第一章是绪论 ,主要介绍选题的背景和意义 、研究现状、主要 内容、研究 方法、 预期目标和研究难点。 第二章是项目概述 , 本章介绍了数据中心与燃气冷热电三联供的基本情况及 进行 数据中心燃气冷热电三联供 可行性研究 的必要性。 中石油数据中心冷热电三联供 项目 的项目概况、 设计原则、 可行性 研究报告编制依据、 可研报告研究范围和项目建设的 必要性。 第三章是。