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摘要：通过燃气分布式能源站对工业园区能源集中供应方式与传统热电分产以及分散锅炉的能源供应方式进行了对比分析，结果表明，分布式能源站能源集中供应方式对提高工业园区的环保生态水平，提高工业园区的能源合理利用和节能降耗发挥重要作用。
关键词：分布式能源工业园区 环保 节能
Abstract: The mode of gas-fired distributed energy stations supplying intensively energy to the industrial park are compared and analysed with the traditional thermoelectric separately production and distributed boilers energy supplying modes, result indicated, distributed energy stations play an important role improving the level of environmental protection of industrial park, and improving the rational use of energy and energy saving。KeyWords: Distributed energy station, Industrial park, Environmental Protection , Energy Saving
中图分类号：TE08文献标识码：A 文章編号：
概述
目前，在全国各地有各种规模的工业园区正在建设，如国家级、省级、市级的工业园区，甚至乡镇级的工业园区等． 工业园区需要有齐备的基础设施配套和支撑，除水、电、热力、燃气等配套设施外[1]，还要考虑园区经济循环需要所必须的能源梯级利用、废物利用等多种技术需求． 但是，目前许多工业园区在这些方面的投入和建设远远不足． 尤其是工业园区在能源综合利用和环境保护方面往往存在较突出的问题。
分布式能源是指分布在用户侧的能源梯级利用和可再生能源及资源综合利用, 如以太阳能发电、太阳能热水器、热电联产、沼气利用，天然气发电等。分布式能源直接安装在用户端, 通过在现场对能源实现温度对口梯级利用, 尽量减少中间输送环节的损耗, 实现对资源利用的最大化。
随着分布式能源供应系统技术不断发展以及全国天然气管道敷设门站等配套设施的日益完善，燃气分布式能源站越来越成为工业园区重要的能源供应方式。
分布式能源供应系统在园区建设中的作用
2.1 环保作用
分布式能源大多采取天然气、可再生能源等清洁能源为燃料。较之传统的集中式能源系
统更加环保。热电联产是目前典型的分布式能源利用方式, 在发达国家已得到广泛的推广利用。分布式能源可使用天然气、煤层气等清洁燃料, 也可以利用沼气、焦炉煤气等废弃资源, 甚至利用风能、太阳能、水能等可再生能源[2]。由于目前的分布式能源项目大多建在城市, 所以大部分分布式能源系统的燃料大多为天然气。通过分布式能源供应系统向园区提供热水、冷水，电力等，解决了园区内企业独自上污染较大，安全性不高、能源利用效率不高的自备小锅炉。分布式能源供应系统在工业园区的环保建设发挥重要作用。
分布式能源系统采取以天然气、轻油, 以及生物质等为燃料, 动力设备本身, 如燃气轮机、锅炉( 换热器) 等可达较高的污染排放控制标准,且其配套辅助设施也具有较高的环保性能。因此, 分布式能源系统总体上较之常规的分产能源供应设施更加环保[3]。
一般燃气分布式能源站对大气的污染主要来自于燃机燃烧过程中产生的烟气。天然气中硫分很低，正常投运时，燃烧烟气中烟尘和SO2为痕量，主要污染物为NOx。燃气分布式能源站的燃机燃烧器采用干式低氮燃烧技术，NOx的排放浓度很低，为25mg/m3，完全满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2003)中80 mg/m3的要求。而一般自备锅炉的NOx排放都达到了120 mg/m3，甚至200 mg/m3，可见天然气分布能源供应系统大大降低了园区的NOx排放。
2.2 节能作用
2.2.1 分布式能源系统是以热、电、冷联供为主要形式的多联产系统, 有效地实现了能源的梯级利用, 可使全系统燃料利用效率达到70% ~ 80%。
2.2.2 分布式能源系统建在工业园区的用户附近, 大大减少供电线路损失；
2.2.3 分布式能源集中供应系统与热电分产及分散小锅炉的节能比较如下：
（1） 燃气式分布式能源是燃气轮机联合循环热电冷三联供项目，充分考虑能源的梯级利用，是一个节能、环保项目。比燃气轮机单循环发电的热利用率高，比普通发电厂的效率高。
例如某工业园区的分布式能源站项目由于采用了联合循环技术，并对外供热（冷），使热效率大大提高，主要能耗指标如下：联合循环机组在额定供热工况条件下的总能量效率约为80.49% （LHV）。机组在额定条件下的发电气耗量为0.1611Nm3/kW.h；供热气耗率为25Nm3/GJ。折算成年平均供电标煤耗为214g/kW.h。该工业园区所在省份常规火电年均供电煤耗指标基准值为333g/kW.h，与此相比，建设分布式能源项目每年可节约标煤10.94万吨。能源利用效率较燃煤机组出33.53%，极大地提高了机组运行的经济性；
（2）分布式能源集中供应与热电分产的比较
经计算，分布式能源集中供应与热电分产的年耗气量1.737×108Nm3相比，分布式能源集中供应每年可节约耗气量0.357×108Nm3，折合标煤每年大约节约43350t。 能源利用效率也要高出19.29%。详细比较如表1所示：
表1：分布式能源与燃气机组和燃气锅炉热电分产的能源利用效率比较
（3）分布式能源集中供应与供热锅炉分产相比
热电分产能源利用效率=[年供热量+年供电量×3600kJ/kWh]/[（分散供热锅炉房年标煤消耗量+先进凝汽机组年标煤消耗量）×标煤低位热值]；
集中供热锅炉房年标煤消耗量=年供热量/（锅炉总效率×标煤的低位热值）；
锅炉总效率包括锅炉热效率和自用电量、汽量的影响，按《工业园区热电联产规划范本》的推荐值取为0.75；
该工业园区所在省份常规火电机组的年均供电煤耗指标基准值为333g/kWh，因此先进凝汽机组的年标煤消耗量=年供电量×333g/kWh。标煤热值按照29307.6kJ/Kg。详细对比见表2 。
表2 分布式能源与分散锅炉能源利用效率比较
天然热值（LHV）按35588KJ/Nm3计算。密度按照0.785 kg/Nm3。
由表2可见，与燃煤机组及锅炉热电分产的全年耗煤量27.487万吨相比，建设分布式能源站每年可节约标煤约10.94万吨，同时能源利用效率也要高出33.53%。
综上，通过上述某工业园区的为例计算，分布式能源集中供应系统节能效果显著，能源利用效率大大提高。
3. 结论
工业园区发展燃气式分布式能源集中供应项目，对提高工业园区的环保生态水平，相比传统分散自备锅炉的能源利用方式，环保效益显著，同时对提高工业园区的能源合理利用和节能降耗发挥重要作用。
参考文献
[1]林世平，工业园区小型分布式能源系统应用研究[J]。沈阳工程学院学报：自然科学版，2011，7(2):103-106
[2]熊自平，分布式能源开启高效用能新时代[J]。上海电力, 2009,4:259-262
[3]姜述杰，薛子畅 分布式能源站的发展问题[J].发电设备，2009,5:318-321.
作者简介：章正传(1980)，男，贵州大方人。工程师，工学硕士，从事燃气蒸汽联合循环机组电厂的设计
关键词：分布式能源工业园区 环保 节能
Abstract: The mode of gas-fired distributed energy stations supplying intensively energy to the industrial park are compared and analysed with the traditional thermoelectric separately production and distributed boilers energy supplying modes, result indicated, distributed energy stations play an important role improving the level of environmental protection of industrial park, and improving the rational use of energy and energy saving。KeyWords: Distributed energy station, Industrial park, Environmental Protection , Energy Saving
中图分类号：TE08文献标识码：A 文章編号：
概述
目前，在全国各地有各种规模的工业园区正在建设，如国家级、省级、市级的工业园区，甚至乡镇级的工业园区等． 工业园区需要有齐备的基础设施配套和支撑，除水、电、热力、燃气等配套设施外[1]，还要考虑园区经济循环需要所必须的能源梯级利用、废物利用等多种技术需求． 但是，目前许多工业园区在这些方面的投入和建设远远不足． 尤其是工业园区在能源综合利用和环境保护方面往往存在较突出的问题。
分布式能源是指分布在用户侧的能源梯级利用和可再生能源及资源综合利用, 如以太阳能发电、太阳能热水器、热电联产、沼气利用，天然气发电等。分布式能源直接安装在用户端, 通过在现场对能源实现温度对口梯级利用, 尽量减少中间输送环节的损耗, 实现对资源利用的最大化。
随着分布式能源供应系统技术不断发展以及全国天然气管道敷设门站等配套设施的日益完善，燃气分布式能源站越来越成为工业园区重要的能源供应方式。
分布式能源供应系统在园区建设中的作用
2.1 环保作用
分布式能源大多采取天然气、可再生能源等清洁能源为燃料。较之传统的集中式能源系
统更加环保。热电联产是目前典型的分布式能源利用方式, 在发达国家已得到广泛的推广利用。分布式能源可使用天然气、煤层气等清洁燃料, 也可以利用沼气、焦炉煤气等废弃资源, 甚至利用风能、太阳能、水能等可再生能源[2]。由于目前的分布式能源项目大多建在城市, 所以大部分分布式能源系统的燃料大多为天然气。通过分布式能源供应系统向园区提供热水、冷水，电力等，解决了园区内企业独自上污染较大，安全性不高、能源利用效率不高的自备小锅炉。分布式能源供应系统在工业园区的环保建设发挥重要作用。
分布式能源系统采取以天然气、轻油, 以及生物质等为燃料, 动力设备本身, 如燃气轮机、锅炉( 换热器) 等可达较高的污染排放控制标准,且其配套辅助设施也具有较高的环保性能。因此, 分布式能源系统总体上较之常规的分产能源供应设施更加环保[3]。
一般燃气分布式能源站对大气的污染主要来自于燃机燃烧过程中产生的烟气。天然气中硫分很低，正常投运时，燃烧烟气中烟尘和SO2为痕量，主要污染物为NOx。燃气分布式能源站的燃机燃烧器采用干式低氮燃烧技术，NOx的排放浓度很低，为25mg/m3，完全满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2003)中80 mg/m3的要求。而一般自备锅炉的NOx排放都达到了120 mg/m3，甚至200 mg/m3，可见天然气分布能源供应系统大大降低了园区的NOx排放。
2.2 节能作用
2.2.1 分布式能源系统是以热、电、冷联供为主要形式的多联产系统, 有效地实现了能源的梯级利用, 可使全系统燃料利用效率达到70% ~ 80%。
2.2.2 分布式能源系统建在工业园区的用户附近, 大大减少供电线路损失；
2.2.3 分布式能源集中供应系统与热电分产及分散小锅炉的节能比较如下：
（1） 燃气式分布式能源是燃气轮机联合循环热电冷三联供项目，充分考虑能源的梯级利用，是一个节能、环保项目。比燃气轮机单循环发电的热利用率高，比普通发电厂的效率高。
例如某工业园区的分布式能源站项目由于采用了联合循环技术，并对外供热（冷），使热效率大大提高，主要能耗指标如下：联合循环机组在额定供热工况条件下的总能量效率约为80.49% （LHV）。机组在额定条件下的发电气耗量为0.1611Nm3/kW.h；供热气耗率为25Nm3/GJ。折算成年平均供电标煤耗为214g/kW.h。该工业园区所在省份常规火电年均供电煤耗指标基准值为333g/kW.h，与此相比，建设分布式能源项目每年可节约标煤10.94万吨。能源利用效率较燃煤机组出33.53%，极大地提高了机组运行的经济性；
（2）分布式能源集中供应与热电分产的比较
经计算，分布式能源集中供应与热电分产的年耗气量1.737×108Nm3相比，分布式能源集中供应每年可节约耗气量0.357×108Nm3，折合标煤每年大约节约43350t。 能源利用效率也要高出19.29%。详细比较如表1所示：
表1：分布式能源与燃气机组和燃气锅炉热电分产的能源利用效率比较
（3）分布式能源集中供应与供热锅炉分产相比
热电分产能源利用效率=[年供热量+年供电量×3600kJ/kWh]/[（分散供热锅炉房年标煤消耗量+先进凝汽机组年标煤消耗量）×标煤低位热值]；
集中供热锅炉房年标煤消耗量=年供热量/（锅炉总效率×标煤的低位热值）；
锅炉总效率包括锅炉热效率和自用电量、汽量的影响，按《工业园区热电联产规划范本》的推荐值取为0.75；
该工业园区所在省份常规火电机组的年均供电煤耗指标基准值为333g/kWh，因此先进凝汽机组的年标煤消耗量=年供电量×333g/kWh。标煤热值按照29307.6kJ/Kg。详细对比见表2 。
表2 分布式能源与分散锅炉能源利用效率比较
天然热值（LHV）按35588KJ/Nm3计算。密度按照0.785 kg/Nm3。
由表2可见，与燃煤机组及锅炉热电分产的全年耗煤量27.487万吨相比，建设分布式能源站每年可节约标煤约10.94万吨，同时能源利用效率也要高出33.53%。
综上，通过上述某工业园区的为例计算，分布式能源集中供应系统节能效果显著，能源利用效率大大提高。
3. 结论
工业园区发展燃气式分布式能源集中供应项目，对提高工业园区的环保生态水平，相比传统分散自备锅炉的能源利用方式，环保效益显著，同时对提高工业园区的能源合理利用和节能降耗发挥重要作用。
参考文献
[1]林世平，工业园区小型分布式能源系统应用研究[J]。沈阳工程学院学报：自然科学版，2011，7(2):103-106
[2]熊自平，分布式能源开启高效用能新时代[J]。上海电力, 2009,4:259-262
[3]姜述杰，薛子畅 分布式能源站的发展问题[J].发电设备，2009,5:318-321.
作者简介：章正传(1980)，男，贵州大方人。工程师，工学硕士，从事燃气蒸汽联合循环机组电厂的设计