文档介绍：燃气冷热电三联供(CGS)与公共建筑节能
李先瑞程宝华
⒈概况
20 多年来,我国建筑迅速发展,全国城乡到处大量新建房屋,人民
生活大有改善。近几年,全国每年竣工的房屋面积约为15 亿~20 亿㎡,
其中公共建筑 3~4 亿㎡,预计到 2020 年底,全国房屋建筑面积将新
增 250 亿至 300 亿㎡。如果延续目前的建筑能耗状况,
万亿度电和 亿吨标煤,接近目前全国建筑能耗的 3 倍。加之建材
的生产能耗 ﹪,约占全社会总能耗的 ﹪。
据调查,一般公共建筑的单位能耗为 20~60 度电,是城镇住宅的
2 倍;大型公共建筑的单位能耗为 70~300 度,是城镇住宅的 10~20
倍。在公共建筑(特别是大型商场、高档旅馆酒店、高档办公楼等)
的全年能耗中,大约 50﹪~60﹪消耗于空调与制冷系统,20﹪~30﹪
用于照明,而在空调采暖这部分能耗中,大约 20﹪~50﹪由外围护结
构传热新消耗(夏热冬暖地区大约 20﹪,夏热冬冷地区大约 35﹪,寒
冷地区大约 40﹪,严寒地区大约 50﹪),30﹪~40﹪为处理新风所消
耗。
⒉公共建筑的能耗
北京市大型公共建筑面积仅占北京市民用建筑面积的 1/20,其耗
电量却占到全市民用建筑总用电量的 1/4,相当于全市居民生活用电量
的 1/2 左右。
上海市大型酒店的单位建筑面积能耗约为 3~/㎡,其中空调
能耗约为 ~/㎡,空调能耗约为总能耗的 50﹪~60﹪。
大连市大型酒店的单位建筑面积能耗约为 ~/㎡,其中空
调能耗约为 ~/㎡。
深圳交层办公大楼的单位建筑面积能耗平均为 96kwh/㎡。
武汉市 9 幢大楼的单位建筑面积能耗约为 ~/㎡。
由此可见,公共建筑的能耗具有能耗大、用电量高和节能潜力大
的特点。
新建建筑严格执行建筑节能设计标准,逐步推进既有建筑节能改
造,预计到2020 年,每年可节约4200 亿度电和 亿吨标煤,减少CO2
等温室气体排放量 亿吨。
⒈集中冷热源是“公共建筑节能设计标准”推荐的重要节能措施
空调冷热源的节能思路应主要集中在降低夏季电力和冬季燃气的
高锋负荷,减少对电网的冲击,提高天然气管线的利用率上。解决的
办法是“开源节流”,“开源”就是充分利用“低谷电、淡季气”,从时
间上与空间上去挖掘能源供应的潜力,如发展蓄冷技术、发展利用天
然气的燃气冷热电三联供等。“节流”就是改进空调采暖的冷热源设备,
提高其能源效率。
采用集中空调可以充分利用公共建筑中空调负荷出现的参差率和
空调系统的同时使用系数,降低总的制冷容量。
分散空调(变冷流量的多联机组、分体式房间空调器具有使用灵
活方便,便于单独计量,可以实现想用就用,想停就停的个性化使用
等优点。但其能效比小于水冷冷水机组集中空调系统,对于同样的制
冷量需要更多的电耗。在大型公共建筑中,水冷冷水机组空调冷(热)
源的 cop 大多在 以上,而变冷流量多联机的额定工况 cop 约为 ,
当配管达 150m 后 cop 仅为 。
⒉发展城市热源是我国城市供热的基本政策。燃气冷热电三联供与城
市热源的组合方式,具有较好的节能效益和经济效益。
燃气冷热电三联供系统是《国家十一五规划》、《国家中长期能源
规划》、《国家中长期科技规划》的发展重点。
燃气冷热电三联供系统是分布式能源的主要形式,为公共建筑空
调冷热源提供了重要的选择,也是保证输电网安全的需要。
CGS 和复合式 CGS 的节能率
⒈公共建筑中采用的燃气冷热电系统
以往,燃气冷热电系统(以下简称为 CGS)的热电比大,只适合于
热需要量较大的酒店和商业设施,或与区域供热、供冷系统组合使用
的系统。最近几年,随着发电机和排热技术的进步,在规模较小的单
幢建筑物内也能有效地使用 CGS。
⒉CGS 的三种形式(见图 1)
系统电源电力
电力
离心式制冷机
制冷
排热
分布式电源排热型烟气
天然气吸收式制冷机供热
系统电源电力
电力
离心式制冷机
制冷
大楼排热
分布式电源排热型烟气
天然气吸收式制冷机供热
电力蒸汽
供给供给
系统电源电力
排热型烟气
制冷
用户大楼吸收式制冷机
天然气锅炉供热
图一独立式 CGS 和复合式 CGS
系统电源电力
离心式制冷机
排热制