建筑物分布式能源系统的优化与应用

由于科学技术的发展，传统的建筑物能量供给模式受到严重的挑战，其弊端主要表现在：①能量利用非联产。其能量供给模式有两种，其一是从电网购电，满足照明、动力用电负荷，或驱动压缩式水冷机组来满足建筑物空调系统的冷热负荷；同时购买燃气或燃油，通过锅炉提供生活热水。另一种模式是从电网购电，满足照明、动力用电负荷，购买燃气或燃油供直燃式溴化锂吸收式制冷机提供冷水或热水。这两种模式能量利用率均不高。②对电网的依赖性强。随着建筑物的现代化，除冷暖空调外，照明、电梯、给水排水、计算机、其他办公和家用电器用电迅速增加，而且此类用电绝大部分集中在高峰用电时段。不但扩大了市政电网的峰谷差，而且对供电的安全和稳定性带来很大威胁。2001午3月，美国加州电网崩溃就是因气温突然上升引发电力危机，造成100万用户断电。③燃气和电使用峰谷期不能互补。例如，上海夏季82.3%的建筑物采用电制冷方式进行空调制冷，采用燃气或燃油作输入能源的仅占17.7%，于是电力紧张，燃气市场却处于淡季；相反，在北京冬季高峰平均用气量为夏季最低月份用气量的6倍，于是电网电量过剩，燃气或燃油供应则处于旺季。显然这种不能互补的供能方式是不可取的。

为了克服以上弊端，建筑物分布式能量系统得到了很大的发展，特别是在发达国家。这种系统有以下特征：燃料多元化；设备小型、微型化；热、电、冷联产化；智能化控制和信息化管理；充分利用可再生能源和高标准的环保。(www.xing528.com)

分布式能量系统是在建筑物中设置小规模（数千瓦至50MW）模块化的能量利用系统，可以独立地输出电、热、冷。其原动机采用气体或液体燃料的内燃机、微型燃气轮机或燃料电池。与常规的集中供电相比，分布式能量系统有以下优点：无需建配电站，输配电损耗小；适合多种热电比的变化，年设备利用小时高；土地及安装费用低；各电站互相独立，不会发生大规模的供电事故，供电可靠性高；能提供电热冷综合能源，满足不同用户的需要。显然分布式能量系统作为集中供电的重要补充，特别适合于农牧区、山区、发展中的区域及商业区和居民区。此外，对于我国电网覆盖率不高的西部地区，或对供电安全性、稳定性要求较高的用户，如医院、银行，以及能源需求多样化的用户，分布式能量系统也有特殊的意义。从可再生能源的利用看，分布式能量系统也为太阳能、风能、地热能的利用开辟了新的方向。