王鵬

摘 要：隨著經(jīng)濟社會的持續(xù)快速發(fā)展，能源結(jié)構(gòu)體系進一步優(yōu)化調(diào)整，使分布式能源的應(yīng)用迎來了前所未有的重大發(fā)展機遇，如何采取有效技術(shù)措施，優(yōu)化分布式能源的應(yīng)用總體成效，成為業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注的焦點課題之一?；诖?，本文首先介紹了分布式能源應(yīng)用的必要性，并結(jié)合相關(guān)實踐經(jīng)驗，分別從電力系統(tǒng)、能源體系、配套設(shè)施等多個角度與方面，提出了分布式能源在青島西客站應(yīng)用策略，闡述了個人對此的幾點淺見，望對分布式能源的應(yīng)用有所裨益。

關(guān)鍵詞：分布式能源;工程實踐;應(yīng)用;策略方法

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的能源與環(huán)境問題日益突出。在城市經(jīng)濟建設(shè)與發(fā)展中，必須客觀審視新型能源結(jié)構(gòu)的深入應(yīng)用問題，以國家相關(guān)政策體系為依據(jù)，深化新型能源結(jié)構(gòu)的應(yīng)用成效，為促進節(jié)能減排，構(gòu)建環(huán)境友好型社會奠定堅實基礎(chǔ)。本文就此展開了探討。

1 分布式能源應(yīng)用的必要性

隨著我國經(jīng) 濟的快速發(fā)展，我國的能源與環(huán)境問題日益突出。長期以來，國家相關(guān)部門高度重視能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化，先后相繼制定并實施了一系列重大方針政策，在能源結(jié)構(gòu)領(lǐng)域取得了令人矚目的現(xiàn)實成就，積累了豐富而寶貴的實踐經(jīng)驗，為優(yōu)化經(jīng)濟社會發(fā)展成效，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的協(xié)同發(fā)展注入了強大動力與活力。

在諸多種類的新型能源結(jié)構(gòu)中，分布式能源具有得天獨厚的優(yōu)勢特征。在能源資源日趨緊張的發(fā)展背景下，分布式能源成為近年來國家大力扶持的綠色能源技術(shù)，在提高能源綜合利用率，電力燃氣消耗雙重削峰填谷，提高能源供應(yīng)安全性，改善城市能源結(jié)構(gòu)體系等方面具有顯著優(yōu)勢，兼具環(huán)保效益與經(jīng)濟效益，也是適合于商業(yè)、辦公等公共建筑的優(yōu)秀能源解決方案。近年來，分布式能源在應(yīng)用實踐領(lǐng)域所取得的成效極為顯著。以青島西海岸實華天然氣有限公司實施的青島西客站分布式能源供應(yīng)項目為例，該項目主要實施西海岸部分區(qū)域天然氣供應(yīng)與服務(wù)、區(qū)域管道天然氣及LNG、CNG等天然氣綜合能源供應(yīng)、以及天然氣分布式能源站的建設(shè)與運營等內(nèi)容，在青島市黃島區(qū)青島火車西站附近，規(guī)劃建設(shè)獨立2層分布式能源中心，為西海岸交通商務(wù)區(qū)供能。能源中心規(guī)劃建設(shè)1套燃氣內(nèi)燃機冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、燃氣鍋爐及電制冷供熱供冷系統(tǒng)、輔助設(shè)備設(shè)施，并配套熱力外管網(wǎng)，總發(fā)電裝機為0.6MW、供冷能力6.9MW、總供熱能力43.2MW。由于項目實施單位前期已在鐵山區(qū)域建設(shè)投產(chǎn)天然氣門站一座，緊鄰青島西海岸交通商務(wù)區(qū)啟動區(qū)，日供氣能力200萬m3，氣源充足，因此該項目的天然氣資源利用條件得以可靠保障。

2 分布式能源在青島西客站應(yīng)用策略

2.1 電力系統(tǒng)的構(gòu)建

在分布式能源的實際應(yīng)用中，必須首先建立完善的分布式能源發(fā)電系統(tǒng)，為分布式能源的正常高效運轉(zhuǎn)提供必要的能源支持。構(gòu)建電力系統(tǒng)具有極為重要的實際價值，主要表現(xiàn)在：提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與靈活性，極大程度上滿足能源用戶對電力能源資源的需求，在緊急突發(fā)情況下為用戶提供源源不斷的電力能源供應(yīng);降低經(jīng)濟成本，由于分布式能源系統(tǒng)可在有效優(yōu)化供冷供熱的同時，調(diào)節(jié)電能品質(zhì)，因此可提高能源利用率，減少不必要的經(jīng)濟投入，降低能源的無序消耗與浪費;為分布式能源的未來升級改造提供可靠保障，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，分布式能源技術(shù)日新月異，必須充分考量其未來發(fā)展空間，通過構(gòu)建電力系統(tǒng)，可為分布式能源后續(xù)調(diào)整應(yīng)用方向，拓展應(yīng)用領(lǐng)域，實現(xiàn)創(chuàng)新升級奠定堅實基礎(chǔ)。發(fā)電機采用并網(wǎng)不上網(wǎng)的接入方式。電能僅在能源中心消納，不向能源中心外倒送電能。西海岸交通商務(wù)區(qū)是集交通、商務(wù)商貿(mào)、鐵路服務(wù)物流等功能于一體的復(fù)合性城市門戶，其區(qū)域內(nèi)的青島西站及附屬商業(yè)設(shè)施、公建設(shè)施等對冷、熱、電能源有穩(wěn)定需求。經(jīng)對負荷參數(shù)進行校驗，冷負荷、全年耗冷量、熱負荷、全年耗熱量等技術(shù)指標均處于合理范圍內(nèi)。根據(jù)基礎(chǔ)負荷資料，對模擬數(shù)據(jù)進行校核，最終確定青島西客站站房冷負荷為6898kW，西客站站房和站區(qū)的總熱負荷為8635kW。

2.2 能源體系的完善

在主要設(shè)備配置方面，根據(jù)對交通商務(wù)區(qū)冷、熱、電負荷分析，考慮燃氣發(fā)電機組合理運行時間、安全合理供電距離、運行管理問題，分布式能源系統(tǒng)燃氣發(fā)電機組供電范圍為能源中心本身。綜合考慮項目冷、電負荷特點、燃氣發(fā)電機組特點、項目外部資源條件、余熱充分利用的原則等因素，初步確定分布式能源系統(tǒng)主要設(shè)備配置。在工藝流程方面，燃氣分布式冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組與煙氣熱水型溴冷機組直接對接。制冷季溴化鋰機組吸收燃氣發(fā)電機和缸套水余熱進行供冷，不足部分優(yōu)先使用風(fēng)冷熱泵機組補充，其次采用離心冷水機組。采暖季優(yōu)先使用發(fā)電機余熱和風(fēng)冷熱泵機組供熱，不足部分由燃氣鍋爐補充。由于建設(shè)單位已建成天然氣門站一座，氣源充足，天然氣資源利用條件得天獨厚，且天然氣屬新型清潔能源，污染物排放較少，對生態(tài)環(huán)境影響輕微，且應(yīng)用方法多樣化，是當今社會大力發(fā)展的可替代燃煤的供熱資源形式。

2.3 配套設(shè)施的優(yōu)化

交通運輸方面，青島港客運站是旅客水路進入青島的主要通道之一，通航國內(nèi)多個港口城市，青島航空港也是山東省內(nèi)乃至全國最繁忙的機場之一，有多條高速公路。電氣系統(tǒng)方面，根據(jù)青島西站及周邊建筑空調(diào)負荷和采暖負荷情況，能源中心規(guī)劃設(shè)置燃氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)、電制冷系統(tǒng)、燃氣鍋爐系統(tǒng)。能源中心規(guī)劃設(shè)置1套600kW燃氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)。電制冷系統(tǒng)包含2臺2637kW離心冷水機組、1臺1054kW螺桿熱泵機組，為青島火車西站站房供冷。燃氣鍋爐系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)置4臺2000kW燃氣冷凝常壓熱水鍋爐及6臺5.6MW燃氣承壓熱水鍋爐，能源中心初步規(guī)劃為獨立2層建筑。電氣主接線方案方面，根據(jù)本項目裝機特點及裝機規(guī)模，能源中心安裝1臺600kW燃氣內(nèi)燃機組，接入I段低壓母線。電能僅在能源中心消納，不向能源中心外倒送電能。電氣運行方式方面，10kV配電系統(tǒng)采用單母線分段運行。1#、2#變壓器低壓側(cè)分別對應(yīng)I、II段低壓母線，兩段母線之間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān);母聯(lián)開關(guān)和變壓器0.4kV進線開關(guān)之間設(shè)電氣聯(lián)鎖，在單臺變壓器故障時可由另一臺變壓器帶場內(nèi)絕大部分用電負荷。

整體而言，我國分布式能源技術(shù)起步較晚，相關(guān)技術(shù)方法依舊處于探索階段，部分工藝應(yīng)用相對欠成熟，加之政策、規(guī)劃、設(shè)備等要素的影響，在實際應(yīng)用中的短板是極為顯著的。因此，在分布式能源應(yīng)用中，應(yīng)從宏觀角度提供可靠的政策與制度保障，完善相應(yīng)配套實施布局，扎實推進分布式能源設(shè)備創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新，并探索強化國內(nèi)外技術(shù)交流與溝通的新路徑，一定程度上實現(xiàn)分布式能源技術(shù)共享，共同推動分布式能源邁向更高層次。同時，隨著競爭性電力市場的逐漸開放，以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)、智能化技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，更具智慧性的智能化分布式能源示范工程將會陸續(xù)扮演更重要角色，在經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展中發(fā)揮更大效用。

3 結(jié)語

綜上所述，受技術(shù)方法、管理模式、人為意志等方面要素的影響，分布式能源在實踐應(yīng)用中依舊存在著諸多方面的薄弱環(huán)節(jié)與不足之處，制約著新能能源體系的構(gòu)建與完善。目前該項目運行良好，冬夏兩季都已盈利，帶客運負荷和周邊商戶的加入，經(jīng)濟效益會更好。對此，有關(guān)人員應(yīng)該從城市建設(shè)與城市經(jīng)濟發(fā)展的客觀實際需求出發(fā)，遵循分布式能源的基本應(yīng)用規(guī)律，創(chuàng)新分布式能源應(yīng)用理念與方法，優(yōu)化分布式能源應(yīng)用流程與成效，為促進能源結(jié)構(gòu)體系進一步完善化、科學(xué)化提供便利條件，為推動經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展保駕護航。

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