2016年度中國分布式能源優(yōu)秀項目一等獎：華電電力科學(xué)研究院多能源互補分布式能源微網(wǎng)示范項目

申報企業(yè)：華電電力科學(xué)研究院

企業(yè)概況

華電電力科學(xué)研究院隸屬中國華電集團公司，是國有全資的科研機構(gòu)，主要從事火力發(fā)電技術(shù)研究、水電及新能源發(fā)電技術(shù)研究、煤炭檢驗檢測及清潔高效利用研究、質(zhì)量標準咨詢及檢驗檢測、分布式能源技術(shù)研究等，是集團公司和電力行業(yè)發(fā)電技術(shù)研究和技術(shù)創(chuàng)新的機構(gòu)，同時也是集團公司國內(nèi)外技術(shù)合作及人才培養(yǎng)和員工技能培訓(xùn)的平臺。目前擁有8個分院、38個專業(yè)部門、3家全資子公司、1家控股公司和4家參股公司。

2011年12月，國家能源局批復(fù)設(shè)立“國家能源分布式能源技術(shù)研發(fā)（實驗）中心”。研發(fā)中心依托中國華電集團公司建設(shè)，與中科院工程熱物理研究所進行合作，由華電電力科學(xué)研究院在杭州負責(zé)實施建設(shè)。研發(fā)中心與華電電力科學(xué)研究院合署辦公，下設(shè)5個專業(yè)研究室，主要包括規(guī)劃設(shè)計及標準研究室、燃氣動力技術(shù)研究室、動力余熱利用技術(shù)研究室、蓄能及控制技術(shù)研究室、系統(tǒng)集成及測試技術(shù)研究室。

作為國家能源局下設(shè)的分布式能源技術(shù)研究和推廣應(yīng)用平臺，研發(fā)中心將致力于建設(shè)國家級分布式能源公共數(shù)據(jù)庫和信息服務(wù)中心，搭建國家級的公共研發(fā)與試驗測試平臺，構(gòu)建具有國際領(lǐng)先水平的分布式能源技術(shù)研發(fā)體系，為分布式能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)、示范、標準以及人才等方面的支撐。

項目背景

分布式能源作為《國家能源科技“十三五”規(guī)劃》的重要發(fā)展方向之一，受到了國家的高度重視， “多能源互補利用的分布式供能技術(shù)”等列入發(fā)展規(guī)劃，作為節(jié)能減排，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展新能源戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的重要舉措。

分布式能源在國內(nèi)起步較晚，但隨著天然氣西氣東輸?shù)裙こ痰慕ㄔO(shè)，發(fā)展也較迅速。尤其是近年經(jīng)濟發(fā)展的需要以及對于能源品質(zhì)要求的不斷提高，各高校、研究所和企業(yè)單位都在積極開展相關(guān)技術(shù)和設(shè)備的研究開發(fā)，國內(nèi)已建成投產(chǎn)多個分布式供能項目。雖然分布式能源系統(tǒng)有著眾多優(yōu)勢，但國內(nèi)首批建設(shè)的分布式供能項目并不是很成功，一方面是因為國內(nèi)尚未放開電力市場，用戶所發(fā)電力在上網(wǎng)方面存在一定阻力；另一方面是由于分布式供能系統(tǒng)的配置不合理，大量較高溫度的廢熱沒有充分利用，沒有體現(xiàn)出其能量梯級利用的優(yōu)勢。

項目簡介

國家能源分布式能源技術(shù)研發(fā)（實驗）中心主要由分布式光伏和天然氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)組成，設(shè)計總裝機容量為995kW，建設(shè)2×315kW燃氣內(nèi)燃機發(fā)電機組，65kW微型燃氣輪機發(fā)電機組，分布式光伏發(fā)電設(shè)備300kW（其中單晶硅140kW、多晶硅130kW、薄膜光伏30kW）,鉛酸蓄電池100kWh，鋰電池50kWh，超級電容50kW±15s，冰蓄冷供能系統(tǒng)，是由多種分布式電源和負荷構(gòu)成的區(qū)域微能源網(wǎng)供能系統(tǒng)。

實驗平臺共十二種運行工況，設(shè)計能源利用效率設(shè)計最高值超過90%、節(jié)能率達到25%。實現(xiàn)電力自發(fā)自用、智能控制、多余上網(wǎng)、余缺網(wǎng)補。實驗平臺各子系統(tǒng)：

1 原動機子系統(tǒng)：系統(tǒng)安裝容量為315kW燃氣內(nèi)燃機2臺，65kW燃氣輪機1臺。預(yù)留燃氣輪機與內(nèi)燃機認證測試機位各1個，最大可測試容量為兆瓦級。原動機系統(tǒng)可以開展的實驗研究主要有原動機系統(tǒng)性能檢測、原動機系統(tǒng)認證實驗、變工況時原動機配置方案研究等。

2 太陽能利用子系統(tǒng)：包括幕墻光伏和屋頂光伏以及太陽能碟式斯特林發(fā)電單元。

3 蓄能子系統(tǒng)：結(jié)合蓄能技術(shù)，包括電池儲能單元、煙氣蓄熱單元、移動蓄熱車等，同時滿足制冷和供暖的需求，削峰填谷。在此基礎(chǔ)上，與輻射制冷與獨立新風(fēng)末端系統(tǒng)結(jié)合，將使該系統(tǒng)能效比發(fā)揮到最大，與常規(guī)系統(tǒng)相比能耗減少60%以上。

4 余熱利用子系統(tǒng)：余熱利用子系統(tǒng)利用高溫?zé)煔?，將水加熱為高溫蒸?給吸收式機組提供熱源，同時也可以利用余熱鍋爐生產(chǎn)熱水，提供正常生活的熱水。在該系統(tǒng)中，余熱利用裝置主要有余熱鍋爐、煙氣熱水型、蒸汽型溴化鋰吸收式機組。

5建筑節(jié)能及監(jiān)測系統(tǒng)：建筑能耗量化管理主要是監(jiān)測和管理照明、電梯等特殊設(shè)備、生活計公共用水、中央空調(diào)系統(tǒng)等用能情況，是實現(xiàn)建筑節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，建筑能耗實時計量監(jiān)測管理系統(tǒng)技術(shù)是一項幫助用戶對建筑能耗進行量化分析、按量收費和科學(xué)評價的信息化管理技術(shù)，也是一項通過量化管理來實現(xiàn)節(jié)能目標的一種建筑節(jié)能技術(shù)。

冰蓄冷空調(diào)末端采用低溫送風(fēng)變風(fēng)量形式，通過降低送風(fēng)溫度技術(shù)，節(jié)約空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)的投資，降低空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)運行能耗約30%。低溫送風(fēng)變風(fēng)量系統(tǒng)可以充分利大溫差低溫送水技術(shù)，進一步節(jié)約空調(diào)水系統(tǒng)的投資、降低運行費用，從而大大提空調(diào)系統(tǒng)的整體效能。

6 微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)：微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)（MEMS）功能控制分布式電源的輸出功率和分布式負荷的保存運行數(shù)據(jù)供運行人員調(diào)用分析；實現(xiàn)冷、熱、電各種能源的綜合優(yōu)化，以保證整個微網(wǎng)系統(tǒng)的經(jīng)濟運行為目標，以滿足安全性、可靠性和供電質(zhì)量要求為約束條件，對分布式發(fā)電供能系統(tǒng)的電源進行優(yōu)化調(diào)度、合理分配出力，實現(xiàn)分布式能源微網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化運行。

獲獎理由

通過燃氣內(nèi)燃機、微燃機和光伏太陽能發(fā)電、儲能、蓄熱，形成多能源互補，充分利用天然氣發(fā)電后煙氣余熱為華電電力科學(xué)研究院區(qū)供冷、供熱，實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)能源的梯級合理綜合利用，整個系統(tǒng)能源綜合利用效率可達80%以上，屬于典型的區(qū)域智慧能源網(wǎng)供能系統(tǒng)。