区域冷热电联供和分布式能源技术

    区域供冷系统（DistrictCooling System，DCS），类似如北方的城市集中供热系统的，是在一定规模的区域内，由专门的制冷站集中制造冷冻水，通过冷冻水管网络向各用冷建筑物输送，从而提供制冷空调服务的系统[1, 2]。

区域供冷系统可视为大规模的中央空调系统，其用户可以包括公寓、写字楼、酒店、商场、机关、医院以及住宅。区域供冷系统适合应用在冷负荷密度高以及年冷负荷系数大的地方，如工业建筑群，人口稠密的城市商业区等。区域供冷系统由中心制冷站、冷冻水输配管网、冷用户三部分组成。中心制冷站通过各种方式生产冷冻水。其设备包括制冷机以及附属设备、蓄冷设备、热交换设备以及控制装置。冷冻水输配管网将中心制冷站生产的冷冻水输送至各用户。冷用户是需要制冷空调的建筑物，装有末端的冷热交换设备。区域供冷相对于传统的中央空调以及分体空调具有以下特点和优势：1)．能源利用效率高。2)．同时使用系数小，制冷主机装机容量小。 3)．减少运行管理人员，提高维护质量。4)．环保优势明显。5)．有利于采用蓄冷技术。6)． 建筑美观性和空间利用率的提高。

    区域供冷与分布式冷热电联供系统的相互促进。上世纪70年代，在经历了两次石油危机后，从热电联产（Combined heating and power, CHP）开始发展起来的分布式能源系统在发达国家迅速增加，并向分布式冷热电联供系统方向发展。分布式冷热电联供系统（Distributed Energy System / Combined Cooling, Heating and Power,DES/CCHP）系统首先包含分散式电源（Decenturalized Electricity System）的内涵，即相对于大电厂+大电网而言的小而分散的电力生产，就地使用，从而减少电网输配系统的投资、电力输配损失，和管理费用；另方面是燃料发电后的余热以不同途径联产冷和热，同时供应用户，实现能源的高效和梯级利用。这也是引言中提到的第二代那样供应系统的精髓。国外的DES项目，在数量上，以1MW以下的小型为多；但从总装机容量上，少数10MW规模的大型DES占了总负荷的很大比例。调研表明，大型的DES，都是有集中供热供冷作为基础的。我国人口众多，城市人口居住十分密集。我国的北方和中部地区冬季气候寒冷，采暖时间根据纬度不同，3--6个月不等。在北方许多大中城市，集中供热系统近年来发展很快。因此，在我国的北方地区，有在集中供热的基础上发展大型的分布式热电联供系统的极好条件。显然，大型系统机组更大、效率更高，比小型系统更为经济。

    而在我国冬暖夏热的南方地区，供冷时间长，全年需要供冷的时间为6－8个月，基本无采暖负荷；供热的概念，对于城市用能，主要指提供生活热水；（对于工业用能，还有工艺用蒸汽）。南方城市的中心区域，建筑物密集，而且不同类型的建筑物分布在同一个区域，特别适合采用区域供冷系统。在南方城市的中心区域建立分布式冷热电联供系统，以区域供冷的方式供应冷能，是在中国特有的人口、地域条件下，发展大型DES/CCHP的重要基础，不仅能发挥区域供冷与分布式冷热电联供系统各自的优势，而且将进一步提高能源的利用效率。

区域供冷系统具有能源利用效率高、环保、经济等优势。蓄冷技术+区域供冷还能对电网调峰。分布式冷热电联供系统实现了能源的梯级利用，具有节能、环保与可靠性高的优点。区域供冷与分布式冷热电联供系统结合后，不仅能发挥各自的优势，进一步提高能源利用效率，并且还能使分布式冷热电联供系统得到新的发展，其规模大大拓宽。在我国大型的分布式冷热电联供系统更经济。与区域供冷和集中供热系统相结合的大型分布式冷热电联供系统是解决目前我国能源形势严峻，天然气利用的快速发展以及新一轮的城市化高潮等问题的最佳方法，具有广阔的发展前景。