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

申報(bào)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(guó)華電集團(tuán)公司，是國(guó)有全資的科研機(jī)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(yàn)檢測(cè)及清潔高效利用研究、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)咨詢及檢驗(yàn)檢測(cè)、分布式能源技術(shù)研究等，是集團(tuán)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(jī)構(gòu)，同時(shí)也是集團(tuán)公司國(guó)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(tái)。目前擁有8個(gè)分院、38個(gè)專業(yè)部門(mén)、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(guó)家能源局批復(fù)設(shè)立“國(guó)家能源分布式能源技術(shù)研發(fā)（實(shí)驗(yàn)）中心”。研發(fā)中心依托中國(guó)華電集團(tuán)公司建設(shè)，與中科院工程熱物理研究所進(jìn)行合作，由華電電力科學(xué)研究院在杭州負(fù)責(zé)實(shí)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(gè)專業(yè)研究室，主要包括規(guī)劃設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)研究室、燃?xì)鈩?dòng)力技術(shù)研究室、動(dòng)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(cè)試技術(shù)研究室。

作為國(guó)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(tái)，研發(fā)中心將致力于建設(shè)國(guó)家級(jí)分布式能源公共數(shù)據(jù)庫(kù)和信息服務(wù)中心，搭建國(guó)家級(jí)的公共研發(fā)與試驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)，構(gòu)建具有國(guó)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(biāo)準(zhǔn)以及人才等方面的支撐。

項(xiàng)目背景

分布式能源作為《國(guó)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(guó)家的高度重視， “多能源互補(bǔ)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(guó)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(jì)發(fā)展的需要以及對(duì)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(kāi)展相關(guān)技術(shù)和設(shè)備的研究開(kāi)發(fā)，國(guó)內(nèi)已建成投產(chǎn)多個(gè)分布式供能項(xiàng)目。雖然分布式能源系統(tǒng)有著眾多優(yōu)勢(shì)，但國(guó)內(nèi)首批建設(shè)的分布式供能項(xiàng)目并不是很成功，一方面是因?yàn)閲?guó)內(nèi)尚未放開(kāi)電力市場(chǎng)，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(méi)有充分利用，沒(méi)有體現(xiàn)出其能量梯級(jí)利用的優(yōu)勢(shì)。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介

國(guó)家能源分布式能源技術(shù)研發(fā)（實(shí)驗(yàn)）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(jì)總裝機(jī)容量為995kW，建設(shè)2×315kW燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組，65kW微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)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(jí)電容50kW±15s，冰蓄冷供能系統(tǒng)，是由多種分布式電源和負(fù)荷構(gòu)成的區(qū)域微能源網(wǎng)供能系統(tǒng)。

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共十二種運(yùn)行工況，設(shè)計(jì)能源利用效率設(shè)計(jì)最高值超過(guò)90%、節(jié)能率達(dá)到25%。實(shí)現(xiàn)電力自發(fā)自用、智能控制、多余上網(wǎng)、余缺網(wǎng)補(bǔ)。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)各子系統(tǒng)：

1 原動(dòng)機(jī)子系統(tǒng)：系統(tǒng)安裝容量為315kW燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)2臺(tái)，65kW燃?xì)廨啓C(jī)1臺(tái)。預(yù)留燃?xì)廨啓C(jī)與內(nèi)燃機(jī)認(rèn)證測(cè)試機(jī)位各1個(gè)，最大可測(cè)試容量為兆瓦級(jí)。原動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可以開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)研究主要有原動(dòng)機(jī)系統(tǒng)性能檢測(cè)、原動(dòng)機(jī)系統(tǒng)認(rèn)證實(shí)驗(yàn)、變工況時(shí)原動(dòng)機(jī)配置方案研究等。

2 太陽(yáng)能利用子系統(tǒng)：包括幕墻光伏和屋頂光伏以及太陽(yáng)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(chǔ)能單元、煙氣蓄熱單元、移動(dòng)蓄熱車等，同時(shí)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(dú)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)煔猓瑢⑺訜釣楦邷卣羝?給吸收式機(jī)組提供熱源，同時(shí)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(jī)組。

5建筑節(jié)能及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：建筑能耗量化管理主要是監(jiān)測(cè)和管理照明、電梯等特殊設(shè)備、生活計(jì)公共用水、中央空調(diào)系統(tǒng)等用能情況，是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，建筑能耗實(shí)時(shí)計(jì)量監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)技術(shù)是一項(xiàng)幫助用戶對(duì)建筑能耗進(jìn)行量化分析、按量收費(fèi)和科學(xué)評(píng)價(jià)的信息化管理技術(shù)，也是一項(xiàng)通過(guò)量化管理來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)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(guò)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(yùn)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(jìn)一步節(jié)約空調(diào)水系統(tǒng)的投資、降低運(yùn)行費(fèi)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(fù)荷的保存運(yùn)行數(shù)據(jù)供運(yùn)行人員調(diào)用分析；實(shí)現(xiàn)冷、熱、電各種能源的綜合優(yōu)化，以保證整個(gè)微網(wǎng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行為目標(biāo)，以滿足安全性、可靠性和供電質(zhì)量要求為約束條件，對(duì)分布式發(fā)電供能系統(tǒng)的電源進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度、合理分配出力，實(shí)現(xiàn)分布式能源微網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行。

獲獎(jiǎng)理由

通過(guò)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、微燃機(jī)和光伏太陽(yáng)能發(fā)電、儲(chǔ)能、蓄熱，形成多能源互補(bǔ)，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(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)能源的梯級(jí)合理綜合利用，整個(gè)系統(tǒng)能源綜合利用效率可達(dá)80%以上，屬于典型的區(qū)域智慧能源網(wǎng)供能系統(tǒng)。