可持续分布式热电联产系统:设计建造与运行

第1部分　CHP基础

第1章　概述 2

1.1　为什么选择CHP 3

1.2　历史 4

1.3　CHP基本介绍 7

1.3.1 发动机类型 9

1.3.2 热耗率 10

1.3.3 发电机与配电系统 10

1.3.4 余热锅炉 11

1.3.5 导热流体的交替使用(导热油) 11

1.3.6 余热利用的类型 11

1.4　匹配载荷要求 12

1.4.1 热能质量 12

1.4.2 常用系统大小 12

1.4.3 环境影响与控制 13

1.5　分布式能源行业面临的主要问题 14

参考文献 15



第2章　CHP系统的适用性 16

2.1　背景 16

2.2　商业及公益机构的CHP 应用 18

2.2.1 原动机燃料类型 19

2.2.2 建筑类型及规模 19

2.2.3 气候区域 23

2.2.4 BCHP原动机的基本类型及功率范围 24

参考文献 27



第3章　电力设备及系统 29

3.1　燃料发电设备 32

3.1.1 活塞式内燃机 33

3.1.2 燃气轮机 40

3.1.3 微燃机 43

3.1.4 燃料电池 44

3.2　热动力设备 47

3.3　CHP原动机比较 50

3.3.1 电力输出与发电效率 50

3.3.2 余热利用的潜力 50

3.3.3 燃料及燃料压力 51

3.3.4 NOx 排放 51

3.3.5 功率密度 51

3.3.6 设备可运行时间及大修间隔时间 52

3.3.7 启动时间 52

3.3.8 噪声 52

3.4　CHP能源站系统要求 53

参考文献 54



第4章　CHP热负荷设计 55

4.1　CHP系统的热负荷设计 56

4.1.1 负荷系数VS效率 56

4.1.2 热电比 57

4.1.3 建筑物负荷 58

4.2　余热利用设备的选择及设计 59

4.3　热能技术 62

4.4　负荷特征及优化 68

4.5　与建筑系统融合 71



第5章　模块化CHP系统 73

5.1　模块化CHP系统的内在特征 73

5.1.1 预工程设计 74

5.1.2 预装配 75

5.1.3 预质检 75

5.2　模块化CHP系统的优点与缺点 76

5.2.1 提高性能 76

5.2.2 降低负面环境影响 79

5.2.3 更高的可靠性 80

5.2.4 更好的经济性 80

5.3　商用模块化CHP系统案例 81

5.3.1 电力/热水系统 81

5.3.2 电/冷/热系统 82

参考文献 82



第6章　监管问题 84

6.1　美国联邦政府CHP政策 84

6.2　美国州级CHP政策 86

6.3　其他国家CHP政策 88

6.4　CHP项目计划 89

6.4.1 纽约州能源研究与发展机构的DG-CHP(区域能源-热电联产)示范项目 89

6.4.2 加利福尼亚州标准并网准则 89

6.4.3 康涅狄格州可再生能源配额标准 90

6.4.4 德国上网电价补贴 90

6.4.5 公用事业公司项目计划 91

6.5　未来政策发展 91

6.6　CHP系统要求 92



第7章　碳排放—环境效益及排放控制 93

7.1　发电产生的碳排放 94

7.2　温室气体排放计算系统 95

7.2.1 美国环保局温室气体排放当量计算系统 95

7.2.2 美国环保局办公室碳排放计算系统 95

7.2.3 洁净空气清凉地球校园温室气体排放计算系统 96

7.2.4 世界资源研究所的工业与办公领域计算系统 96

7.3　CHP环境效益 96

7.4　CHP环境排放 98

7.4.1 活性有机气体的排放 98

7.4.2 排放计算系统 98

7.5　CHP排放控制技术 102

7.5.1 活塞式内燃发动机 102

7.5.2 燃气轮机 104

参考文献 108



第2部分　可行性研究

第8章　基础概念 110

8.1　研究类型—从筛选到具体可行性 110

8.2　可行性研究工具及软件 111

8.2.1 手册和列线图粗略筛选(或者初步可行性评价) 111

8.2.2 软件筛选工具 112

8.2.3 设计用逐时能源模拟工具 113

8.2.4 排放测算工具 113

8.3　CHP合格筛选—现有设施 114

8.4　Level 1可行性研究—现有设施 114

8.4.1 原始数据收集 115

8.4.2 后续分析 115

8.4.3 经济性分析 116

8.4.4 Level 1可行性研究—基本大纲 117

8.5　Level 2可行性研究—现有设施 118

8.6　新建设施的CHP可行性 119

参考文献 120



第9章　CHP经济性分析 122

9.1　CHP经济性分析 122

9.2　简单投资回收分析 122

9.3　生命周期成本分析 123

9.3.1 备选方案 123

9.3.2 工程经济学 123

9.3.3 生命周期成本过程 124

9.3.4 资本成本对比年度成本 124

9.3.5 现金流量表 124

9.3.6 资金的时间价值 125

9.3.7 折现率 125

9.3.8 利率 125

9.3.9 等值 125

9.3.10 现值 126

9.3.11 净现值 126

9.3.12 上涨率 127

9.3.13 分析周期 127

9.3.14 残值 127

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