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1、河北* 大学本科毕业论文开题报告 题目：天然气冷热电三联供应用前景分析 学 院： 建筑工程学院 专 业： 建筑环境与设备工程 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师 2012年3月15日一、题目来源背景我国现行的能源结构对环境构成了严重威胁，这将成为制约可持续发展战略能否顺利实施的重要因素。我国需要对目前的能源结构进行必要调整，需要大力发展包括天然气在内的清洁能源。随着经济的发展，民用和商业用电比例将稳步上升，用电峰谷差将越来越大，电网峰谷差不断增大，但调峰能力严重不足，这就成为影响电网安全、稳定、经济运行的隐患。在加强电网调峰能力方面，天然气发电和微型、小型燃气轮机发电机组构成的热电联产分布
2、式供电体系必有一席之地。冷热电三联供发展状况目前世界工业都很重视小型冷热电联产的发展.美国近年来热电联产发展迅速,装机容量达45000MW。在2010年美国已有超过60个区域供冷系统。日本的区域供冷发展最快，而欧洲已有多个冷热电联产系统投入使用。在我国，随着改革开放和经济的发展，我国冷热电联产取得了巨大的发展，全国多个城市拥有在燃气轮机或内燃机基础上建立的燃气冷热电联产系统也已出现，如上海黄浦区中心医院、浦东国际机场和北京燃气集团大楼。虽然冷热电联产在我国已有广泛关注，且构成冷热电联产系统的主要设备的产品已经非常成熟及完善，但是由于我国在能源结构、价格、管理体制以及热、电、冷负荷等外部条件与国
3、外存在差异，这就造成冷热电系统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。天然气发展状况于1992年1月1日起生效的关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书规定，由于CFCs对大气臭氧层的严重破坏，已于1996年全面停止生产和使用。作为过渡性工质的HCFC-22和HCFC-123也将于2020年和2030年被淘汰。HFC-134a虽说使用年限不限并可代替使用，但也存在温室效应不好效果。采用清洁能源天然气为驱动能源，其各种污染物排放最少。各种能源污染排放见表。废气成分能源种类CO2(Kg/GJ)CH4（g/GJ）SOx(Kg/GJ)NOx(Kg/GJ)VOC（g/GJ）CO2（g/GJ
4、）天然气56.415.10.0050.1111.513.1燃 油82.420.20.990.1931.5914.7燃 煤98.535.41.060.1912.74162.7燃煤电力232.670.32.570.476.3346.7 同时中国的天然气资源是比较丰富的，最新的油气资源评价表明，全国天然气资源量为47万亿立方米，可探明的资源量为22万亿立方米(按可探明率46.8%计)。经评估，天然气可采资源量为14万亿立方米(按可采率63.6%计)。根据预测，从现在到2020年中国可新增天然气可采储量3万亿立方米以上，到2020年，中国累计天然气探明可采储量可达6万亿立方米以上。天然气年产量将从目前
5、的700亿立方米增加到1200亿立方米-1500亿立方米。国外天然气冷热电三联供发展状况美国：电力公司必须收购热电联产的电力产品，其电价和收购电量以长期合同形式固定。为热电联产系统提供税收减免和简化审批等优惠政策。截止2002年末，美国分布式能源站已近6000座。美国政府把进一步推进“分布式热电联产系统”的发展列为长。远发展规划，并制定了明确的战略目标：力争在2010年，20%的新建商用或办公建筑使用“分布式热电联产”供能模式；5%现有的商用写字楼改建成“冷热电联产”的“分布式热电联产”模式。2020年在50%的新建办公楼或商用楼群中，采用“分布式热电联产”模式，将15%现有建筑的“供能系统”
6、改建成“分布式热电联产”模式。有报道称,美国能源部计划在2010年削减460亿美元国家电力投资,采取的办法是加快分布式能源发展。美国能源部计划，2010年20%的新建商用建筑使用冷热电三联供发展计划，2020年50%的新建商用建筑使用冷热电三联供发展计划。欧盟：据1997年资料统计，欧盟拥有9000多台分布式热电联产机组，占欧洲总装机容量的13%，其中工业系统中的分布式热电联产装机总容量超过了33GW，约占热电联产总装机容量的45%，欧盟决定到2010 年将其热电联产的比例增加1倍，提高到总发电比例的18%。丹麦：热电上网；1MW以上燃煤燃油锅炉的天然气热电联产改造项目享受政府30%的补贴；对
7、热电工程给予低利率优惠贷款；将环保所得税作为投资款返还工商业；对工商业的天然气热电联产项目发电价格补贴。法国：对热电联产项目的初始投资给予15%的政府补贴。英国：免除气候变化税、免除商务税、高质量的热电联产项目可申请政府关于采用节约能源技术项目的补贴金。荷兰：建立热电联产促进机构；热电联产的发电量优先上网日本：重视节能工作，节能系统的研究程度很高，以天然气为基础的分布式冷热电联供项目发展最快，而且应用领域广泛。日本政府从立法、政府补助、建立示范工程、低利率融资以及给予建筑补助金等角度来促进能源开发及节能事业的发展。对热电联产项目给予诸多减免税。截止2000 年底，已建热电(冷)系统共1413个
8、，平均容量477kW，主要是小型系统。我国冷热电三联供发展状况我国政府将天然气的开发和利用作为改善能源结构，提高环境质量的重要措施。西气东输、广东进口液化天然气、东海天然气开发等大型项目的全面实施，推动了全国天然气的建设。北京、上海等城市已经采取一些优惠政策鼓励冷热电三联供项目的发展。到目前为止已建成上海浦东国际机场、北京燃气大楼、北京燃气集团次渠门站大楼等的项目。天然气冷热电三联供属于分布式能源传统。火力发电厂能源利用率是35%左右，用煤发电并供热的热电厂能源利用率45%左右，改用天然气为燃料来发电、供热和供冷三方面服务，能源利用率达80%。从经济效益上来说，工业商业用电单位向供电局买电价格
9、平均为0.7元左右，但在高峰期为1.3元左右，而分布式能源电站自己发电的成本只有0.4元左右，如果再算上同时供热和制冷所带来的经济效益和环保效益，就远远超过传统的供电供热模式了。由此可见，采用天然气为一次能源的各种冷热电三联产必将成为主要的选择方式之一，这就是我国天然气为驱动能源的热电联产应用方式所面临的机遇，其前景十分广阔。二、主要研究内容、应用价值、改进及创新（1）研究内容天然气冷热电联产其简称为CCHP是建立在能源梯级利用的基础上，将制冷、供热及发电过程一体化的多联产总能系统，目的在于提高能源利用率，减少碳化物及有害气体的排放。与集中式发电、远程送电比较，CCHP可以大大提高能源利用率，
10、CCHP的能源利用率可以达到90%，没有输电损耗。另外，CCHP在降低碳和污染空气的污染物方面有很大潜力。专家估计，如果现有建筑实施CCHP的比例从4%提高到8%，到2020年二氧化碳的排放量将减少80%。天然气冷热电三联供可以在生产电力的同时，同时满足供热、制冷方面的需求。具体研究内容分五部分：第一章 ,天然气冷热电三联供的特点及目前应用状况。第二章 ，天然气冷热电三联供主要形式及原理。第三章,天然气冷热电三联供目前存在问题。第四章，天然气冷热电三联供的创新研究。第五章，天然气冷热电三联供的应用前景分析。（2）应用价值研究天然气冷热电三联供的现状，特点、发展方向以及统计的数据等为天然气冷热电
11、三联供的可行性研究提供了理论依据。经本文研究,天然气冷热电三联供技术拥有很明显的优势，冷热电三联供技术能同时给用户和热电厂带来良好的经济和社会效益，从而提出天然气冷热电三联供在我国具有广阔的应用空间的结论。三、拟采用的研究方法（1）文献研究：着重于查阅与天然气冷热电三联供研究相关的建筑杂志和书籍。（2）系统分析：对收集的资料和文献进行系统的分析整理，通过理论的研究和实践的运用，归纳总结出研究成果。（3）层次分析法：从天然气冷热电三联供的特点出发，进而研究分析其国内外发展状况以及我国冷热电三联供发展的政策，天然气的特点及储备情况及国家对支持发展清洁能源的政策等。（4）模糊综合评价法：经过层层分析
12、得出发展天然气冷热电三联供的可行性。四、进度安排2月20日-3月9日：理解任务书中的题目和内容，同时收集资料包括国外参考文献。3月10日-3月14日：进一步理解题目的意义，形成论文的整体框架，完成开题报告。3月14日-3月16日：准备开题报告答辩。3月17日-4月8日：主要内容的研究，同时对重点文献学习及剖析。4月9日-4月15日：中间完成中期报告。4月29日-5月15日：毕业论文工作各环节的跟踪检查及改进措施，论文初稿成型。5月16日-5月30日：整理修改论文,完成论文及英文摘要的撰写。6月1日-6月10日：准备毕业答辩。五、主要参考文献1周邦宁.燃气空调M.北京：中国建筑出版社，2005.
13、2王开岳.天然气净化工艺M. 北京：石油工业出版社，2005.3王大锐.天然气概论M. 北京：石油工业出版社，2009.4周东.绿色能源知识读本M. 北京：人民邮电出版社，2010.5惠晶,方光辉.新能源转换与控制技术M. 北京：人民邮电出版社，2008.6兰丽，张泠，顾登峰，等.建筑冷热电系统与可持续发展J.燃气与热力，2006,26(1):49-52.7柴沁虎，耿克成,付林，等.城市燃气应用模式探讨J. 煤气与热力，2006,26(9)：31-32.8李德英.供热工程M.北京：中国建筑工业出版社，2004.9Ibrahim D，Energy,environment and sustainable developmentJ.Applied Energy,1999,(64):427-400.10Alanne K,Saari A.Sustainable small-scall CHP technologies for buildings:the basic for multi-perspective decision-makingJ.Renewable and sustainable Energy Reviews,2004,(8):401-431.指导教师意见： 指导教师签字： 年 月 日院毕业论文领导小组意见： 负责人签章： 年 月 日
