假如一能源储量比石油大
或者一方法用很少量的能源便能满足人的需求，
那儿不会有战争，
那儿也不会漏核，
也许... ...
有一种能源能种植，将来的它会归类到Biomass，
有一种节能技术会满足建筑，工厂... ...，将来的它会归类到CCHP.
Where there is a "way", there is a will.
2011年3月25日星期五
CHP Companies
北京清华规划设计研究院•能源规划设计研究所
成立于2004年8月，秉承清华大学建筑学院建筑技术科学系的学科优势与学术积累，依托于北京清华城市规划设计研究院多学科多专业交叉融贯所形成的职业联盟，以创新性的能源规划和实际工程研究实践为己任。能源所的研究领域和业务范围包括：供热规划、能源规划、三联供规划的工程设计、咨询等。
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合同能源管理（EMC）、 区域能源、 冷热电联产（CCHP）、 余热利用、
1998年，远大空调成立能源技术中心，开发区域能源与冷热电联产系统，目前已经在全球数十个国家成功应用，区域能源空调服务面积超过300万平方米。
自2000年，坚持开展能耗调查，已累计超过5000栋建筑的20000份能耗数据；从2002年起在全国范围举办节能会议，迄今已组织召开超过80场专题会议，参会用户6000余家；在此大量的能调数据和先进节能技术的基础上，自2004年，正式推行合同能源管理，目前服务面积已超过1000万平方米，实现环境、客户、企业三赢。
2008年，再生油利用公司，将废矿物油、废化工油、废食用油等提炼成燃料油，提炼过程无废水、废渣等废弃物，不产生二次污染。
2009年，基于上述四大基础业务，远大能源利用公司正式在北京注册，面向全球，提供基于中央空调系统的合同能源管理、区域能源、冷热电联产、余热利用应用方案，和再生燃料油服务。
分布式能源 Distributed Energy Sources
Distributed Energy Resources (DER), small-scale power generation sources located close to where electricity is used (e.g., a home or business), provide an alternative to or an enhancement of the traditional electric power grid.
DER is a faster, less expensive option to the construction of large, central power plants and high-voltage transmission lines. They offer consumers the potential for lower cost, higher service reliability, high power quality, increased energy efficiency, and energy independence. The use of renewable distributed energy generation technologies and "green power" such as wind,photovoltaic, geothermal, biomass, or hydroelectric power can also provide a significant environmental benefit.
分布式能源有望破局
美国现已有6000多座区域能源站，荷兰40%的电力来自冷热电三联供系统，丹麦更是有能源总量的一半来自分布式能源。在欧美国家中早已步入大规模实施阶段的分布式能源阶段，分布式能源不仅被认为是解决能源瓶颈问题的有效方案，也被中国不少地方政府寄予厚望。
但迄今为止，这一新的能源利用方式在我国发展还处于举步维艰的境地，困境背后，原因何在？
2月中旬，国务院研究室与国家能源局联合组成的调研组，开始在各大能源央企中针对分布式能源发展情况开展调研，了解产业发展情况以及存在的困难和障碍。调研组由国务院研究室工交司唐元司长带队，调研对象主要涉及电力、电网、石油石化等企业，希望此次调研能够为国家层面出台冷热电三联供的天然气分布式能源产业指导意见而做准备。
节能高效优势多
何谓分布式能源？依据国家能源局在《关于分布式能源系统有关问题的报告》中的定义，分布式能源是近年来兴起的利用小型设备向用户提供能源供应的新的能源利用方式。中国电机工程学会理事长陆延昌为记者提供了更为详尽的解释，冷、热、电三联供技术是分布式能源系统的重要技术支撑，利用先进的燃气轮机、热电联产机组、可再生能源、燃料电池及氢能等发电技术与储能装置相结合，余热回收后用来发电、制冷、供暖和生活热水，实现对多种资源的深度利用，提高能源的综合利用效率。
据资料显示，传统的火力发电厂，煤燃烧发电的利用率是35%左右；用煤做燃料发电并提供供热的热电厂，能源利用率在45%左右；而改用天然气做燃料冷热电三联供系统，能源利用率则能达到80%。工业、商业用电单位向供电局买电的价格平时为0.7元左右，但在高峰期则达到1.3元左右，而分布式能源电站自己发电的成本也只有0.4-0.5元左右，加上同时供热和制冷所带来的经济效益，以及环保效益，其益处远远超过传统的供电、供热模式。
据中国能源网首席信息官韩晓平介绍，北京市燃气集团所在的燃气大楼即为分布式能源应用的一个成功案例。这座总共12层、建筑面积3.2万平方米的建筑采用冷热电三联供系统，项目虽然为此增加投资411万元，但按照每年节约资金近100万元计算，燃气大楼用4年多即可收回全部投入。目前，该建筑已经进入了投资回报期，平稳的节能运行每年都能让燃气集团多处一笔不菲的节能收入。
分布式能源的效果，一半来自能源的高效、科学、梯级利用，另一半来自大量分散电源就地直供所节省的输变电投资、升降压损耗和运行管理费用。由于分布式能源系统建在用户侧，可以离网运行或并入电网，避免了电力系统远距离输电的线路损失和极端环境导致的影响。
用气和用电不均衡，已经成为我国目前能源使用结构不合理导致浪费的主要因素之一。使用冷热电三联供等分布式能源设施，不但可以将冬季用气量和夏季用电量的峰值“削低”，也能更好的平衡电、气能耗的全年用量，合理的调整能源结构。
孤网困境
记者在有“亚洲第一火车站”之称的北京南站西侧的分布式能源站探访时发现，这个被纳入了国家863计划，总投资7371万元的大型节能项目，仍只是作为中央空调孤网运行，北京南站所需的电力供应仍然需要外部电网提供。
北京南站分布式能源项目的状况，正折射出了发展分布式能源面临的现实困境。
对于国际上最为通行的建立在需求方并利用天然气进行热电冷联供的典型分布式能源系统，我国目前还只有零星试点而已。
据业内人士介绍，我国分布式能源主要集中在北京、上海、广州等大城市，安装地点为医院、宾馆、写字楼和大学城等，主要采用“不并网”或“并网不上网”的方式运行。
中国电机工程学会热电专业委员会高级顾问王振铭统计，我国已建成分布式能源达500万千瓦，其中绝大部分孤网运行。
为何这些建立在需求方的能源系统无法实现有效“并网”与“上网”？
技术是第一个现实问题。中国电力科学研究院副总工程师胡学浩说，即便是并网不上网，分布式发电的频繁启动会造成电网瞬间负荷增大，电力公司为此需要进行线路改造。而从电力调度角度来讲，电源点越多越不利于调配。
近日，技术难题的解决已初露曙光。根据国家电网“坚强的智能电网”规划，国网将开展包括居民、其他用户侧分布式电源和储能设备并网、监控等关键技术和设备的研发，并制订相关技术标准和管理规范，实现分布式能源的“即接即用”。
第二个问题是费用问题。分布式电源的接入与备用都需要电网方面的投入，并且占用电网资源。目前，发达国家普遍制定了分布式电源并网的收费标准，但中国只有上海市制定了分布式电源点接入费与备用费的收取标准，其他地区则由当地电力公司自行决定。目前分布式电源发电成本在0.7元左右，远远高出一般的火电标杆电价。
再加上不菲的接入费与备用费，大多数分布式能源站只能选择离网运行。
与并网相比，余电上网更成为不可能完成的任务。由于余电上网需要服从电网调度，而分布式电源主要由天然气发电，在天然气价格一路看涨的情况下，电网收电成本较高。业内人士普遍认为，在缺少政策支持、财政补贴的情况下，电网必然缺少从分布式电源点调电的动力。
壁垒纠结
分布式能源本应是智能电网天然的合作伙伴，它不仅能够保障大电网的安全，而且具有强大的调峰功能。但在经济利益得不到保障的前提下，电网公司缺乏动力支持分布式能源的发展。
技术与利益两大问题的背后，实则是体制难题作梗，分布式能源的并网面临一系列电力体制改革的深层次问题。
2002年，国务院以国发[2002]5号文件下发《电力体制改革方案》，坚持政企分开、厂网分开、主辅分开、输配分开的电力工业改革方向，要求打破垄断，引入竞争，建立社会主义电力市场经济体制。然而，时隔9年，除了政企分开、厂网分开基本实现外，主辅分开与输配分开的目标仍遥遥无期。
业内人士认为，出于利益考虑，处于垄断地位的电网公司可能并不热衷于分布式能源的发展，从而客观上阻碍了分布式能源系统的发展。
而从严格的法律意义上来讲，分布式电源将多余电量直接供给其他用电主体还有悖于电力法。因为电力法规定，只有拥有电力管理部门颁发的《供电许可证》的企业才能成为合法的供电主体，除部分直供电试点外，电厂必须将电现行卖给电网，否则便属非法行为。
作为独立发电侧，如何缴纳相关税费，是围绕在分布式电源与电网之间的另一难题。2009年，发改委、电监会、能源局联合发出通知再次强调，拥有自备电厂的企业应交纳国家规定的政府性基金及附加，并由当地电网企业负责代征上缴。但通知并未界定自备电厂的准确含义。
分布式电源属于自备电源，还是属于自备电厂？
电网方面认为，既然分布式电源产生了电力供应，本质上就属于自备电厂，缴纳以上税费理所当然。
而分布式能源从业者一方认为，在国家节能减排，鼓励使用天然气的大政方针下，分布式电源的财政补贴尚嫌不够，怎么能与火电厂一样缴纳如上税费呢？
体制改革不可能一蹴而就。中国城市燃气协会秘书长迟国敬提出了一个折衷建议，即分布式能源建设方可以与电网组建合资公司，共享利润。但业内人士对此却持悲观态度：在当前电力总体供过于求的情况下，电网方面哪里来的合作动力？
归根结底，技术、经济及市场障碍的背后，是分布式能源作为一种新的能量供应系统，势必替代一些传统的能源系统，不可避免地与传统行业利益、旧有制度法规之间形成的矛盾。
在政策法规方面，一是缺少统一的规划，分布式能源的规划与管网规划、电网规划以及整个城市发展规划的关系缺乏统筹协调。二是政策虽然对发展分布式能源给予鼓励，但这些原则性的意见多散布在各种法规中，并不系统且缺乏可操作的实施细则、技术标准和配套政策。三是审批程序复杂，前期投入较高，客观上扼杀了许多项目的发展。政策法规滞后已成为分布式能源难以获得快速发展的重要原因。
在体制上，如何作好供电、燃气、供热、市政设施等各行业间的利益协调，在促进社会整体利益的前提，下形成利益共享和共赢机制，对分布式能源的发展至关重要。
相比于技术和市场方面的障碍，体制上的阻力更难突破，也更难通过发展取得“水到渠成”的效果，需要政府以改革的勇气和魄力加以推进。
破局端倪
分布式能源系统不仅是一种技术、一种能源利用方式，更是一项新兴的战略产业，是转变发展方式和走新型工业化道路的重要着力点。
全国人大代表、澳门环境委员会主席梁维特在接受记者采访时，对于如何加快推动分布式能源的发展，给出了他的建议：
第一，完善法律法规和制度，大力支持分布式能源系统的发展并清晰其法律定位，并尽快制定分布式能源系统的相关技术标准和规范。
第二，制定分布式能源系统的发展规划，并按照地区、行业等进行目标分解，增强其可操作性。
第三、在体制上，进一步确立电网企业在分布式能源系统发展上的责任和义务，确立全额购电的基本原则和合理的可持续发展的标竿电价，同时提供相应的税收减免等优惠措施，鼓励电网企业支持分布式能源系统。
第四，在建设特高压远距离输电的同时，重点发展适合分布式能源发展的着重于配电侧的智能电网。
第五，采用重点公关的模式，积极推进分布式能源系统的技术研究和开发，进一步降低设备的价格和国产化程度。
第六，积极鼓励、支持为分布式能源系统投资、规划、设计、建设、运行、维护等服务的能源投资、咨询和服务公司，培育一个具有国际竞争力的新兴产业。
值得注意的是，目前国家正从各个层面推动分布式能源的发展。
2010年4月，国家能源局下发了《国家能源局关于对〈发展天然气分布式能源的指导意见〉征求意见的函》，明确提出分布式能源系统发展的具体目标。
此外，国家还将在财税和金融等方面专门出台相关扶持政策，在电价补贴、接入系统投资、节能奖励等方面给予优惠政策，制定和完善行业技术标准和并网运行管理体系。
2010年7月8日，国家能源局油气司司长张玉清在中国能源网举办的“2010中国分布式能源研讨会”上表示，要因地制宜规范发展分布式能源，结合分布式能源本身特点，确定合理规模，在经济发达、天然气资源有保证的大中城市，做到试点先行，优先发展。要通过分布式能源示范工程，政府和企业共同努力打破行业界限，逐步完善行业标准规范，出台鼓励政策，为天然气分布式能源发展创造良好环境。
诸多信号令人期待，在政策和体制坚冰逐步消融之际，分布式能源困境即将破局。
所谓“分布式能源”（distributed energy sources）是指分布在用户端的能源综合利用系统。一次能源以气体燃料为主，可再生能源为辅，利用一切可以利用的资源；二次能源以分布在用户端的热电冷（植）联产为主，其他中央能源供应系统为辅，实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用，并通过中央能源供应系统提供支持和补充；在环境保护上，将部分污染分散化、资源化，争取实现适度排放的目标；在管理体系上，依托智能信息化技术实现现场无人职守，通过社会化服务体系提供设计、安装、运行、维修一体化保障；各系统在低压电网和冷、热水管道上进行就近支援，互保能源供应的可靠。分布式能源实现多系统优化，将电力、热力、制冷与蓄能技术结合，实现多系统能源容错，将每一系统的冗余限制在最低状态，利用效率发坏发挥到最大状态，以达到节约资金的目的。
分布式能源系统分布安置在需求侧的能源梯级利用，以及资源综合利用和可再生能源设施。通过在需求现场根据用户对能源的不同需求，实现温度对口供应能源，将输送环节的损耗降至最低，从而实现能源利用效能的最大化。
分布式能源是以资源、环境效益最大化确定方式和容量的系统，根据终端能源利用效率最优化确定规模。分布式能源是将用户多种能源需求，以及资源配置状况进行系统整合优化，采用需求应对式设计和模块化配置的新型能源系统。
分布式能源采用先进的能源转换技术，尽力减少污染物的排放，并使排放分散化，便于周边植被的吸收。同时，分布式能源利用其排放量小，排放密度低的优势，可以将主要排放物实现资源化再利用，例如：排放气体肥料化。
分布式能源依赖于最先进的信息技术，采用智能化监控、网络化群控和远程遥控技术，实现现场无人职守。同时，也依赖于未来以能源服务公司为主体的能源社会化服务体系，实现运行管理的专业化，以保障各能源系统的安全可靠运行。
所谓“分布式能源”（distributed energy sources）是指分布在用户端的能源综合利用系统。一次能源以气体燃料为主，可再生能源为辅，利用一切可以利用的资源；二次能源以分布在用户端的热电冷（植）联产为主，其他中央能源供应系统为辅，实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用，并通过中央能源供应系统提供支持和补充；在环境保护上，将部分污染分散化、资源化，争取实现适度排放的目标；在管理体系上，依托智能信息化技术实现现场无人职守，通过社会化服务体系提供设计、安装、运行、维修一体化保障；各系统在低压电网和冷、热水管道上进行就近支援，互保能源供应的可靠。分布式能源实现多系统优化，将电力、热力、制冷与蓄能技术结合，实现多系统能源容错，将每一系统的冗余限制在最低状态，利用效率发坏发挥到最大状态，以达到节约资金的目的。
分布式能源系统分布安置在需求侧的能源梯级利用，以及资源综合利用和可再生能源设施。通过在需求现场根据用户对能源的不同需求，实现温度对口供应能源，将输送环节的损耗降至最低，从而实现能源利用效能的最大化。
分布式能源是以资源、环境效益最大化确定方式和容量的系统，根据终端能源利用效率最优化确定规模。分布式能源是将用户多种能源需求，以及资源配置状况进行系统整合优化，采用需求应对式设计和模块化配置的新型能源系统。
分布式能源采用先进的能源转换技术，尽力减少污染物的排放，并使排放分散化，便于周边植被的吸收。同时，分布式能源利用其排放量小，排放密度低的优势，可以将主要排放物实现资源化再利用，例如：排放气体肥料化。
分布式能源依赖于最先进的信息技术，采用智能化监控、网络化群控和远程遥控技术，实现现场无人职守。同时，也依赖于未来以能源服务公司为主体的能源社会化服务体系，实现运行管理的专业化，以保障各能源系统的安全可靠运行。
CHP Technologies
Figure 1: CHP versus Separate Heat and Power (SHP) Production
Figure 2. Components of a Simple-Cycle Gas Turbine
Figure 3. Microturbine-Based CHP System (Single-Shaft Design）
Figure.4. Closed-Loop Heat Recovery System
Figure 4. Components of a Boiler/Steam Turbine System
Figure 5. Fuel Cell Electrochemical Process
热电联产 Combined Heat and Power
Combined heat and power (CHP), also known as cogeneration, is the simultaneous production of electricity and heat from a singlefuel source, such as: natural gas, biomass, biogas, coal, waste heat, or oil.
CHP is not a single technology, but an integrated energy system that can be modified depending upon the needs of the energy end user.
CHP provides:
- Onsite generation of electrical and/or mechanical power.
- Waste-heat recovery for heating, cooling, dehumidification, or process applications.
- Seamless system integration for a variety of technologies, thermal applications, and fuel types into existing building infrastructure.
The two most common CHP system configurations are:
- Gas turbine or engine with heat recovery unit
- Steam boiler with steam turbine
Gas Turbine or Engine With Heat Recovery Unit
Gas turbine or reciprocating engine CHP systems generate electricity by burning fuel (natural gas or biogas) to generate electricity and then use a heat recovery unit to capture heat from the combustion system's exhaust stream. This heat is converted into useful thermal energy, usually in the form of steam or hot water. Gas turbines/engines are ideally suited for large industrial or commercial CHP applications requiring ample amounts of electricity and heat.
Steam Boiler With Steam Turbine
Steam turbines normally generate electricity as a byproduct of heat (steam) generation, unlike gas turbine and reciprocating engine CHP systems, where heat is a byproduct of power generation. Steam turbine-based CHP systems are typically used in industrial processes, where solid fuels (biomass or coal) or waste products are readily available to fuel the boiler unit.
CHP Applications
CHP technology exists in a wide variety of energy-intensive facility types and sizes nationwide, including:
- Industrial manufacturers - chemical, refining, ethanol, pulp and paper, food processing, glass manufacturing
- Institutions - colleges and universities, hospitals, prisons, military bases
- Commercial buildings - hotels and casinos, airports, high-tech campuses, large office buildings, nursing homes
- Municipal - district energy systems, wastewater treatment facilities, K-12 schools
- Residential - multi-family housing, planned communities
Benefits of CHP
CHP plays an important role in meeting the United States' energy needs as well as in reducing the environmental impact of power generation, including:
Efficiency Benefits
CHP requires less fuel to produce a given energy output, and avoids transmission and distribution losses that occur when electricity travels over power lines.
CHP requires less fuel to produce a given energy output, and avoids transmission and distribution losses that occur when electricity travels over power lines.
Reliability Benefits
CHP can be designed to provide high-quality electricity and thermal energy to a site regardless of what might occur on the power grid, decreasing the impact of outages and improving power quality for sensitive equipment.
CHP can be designed to provide high-quality electricity and thermal energy to a site regardless of what might occur on the power grid, decreasing the impact of outages and improving power quality for sensitive equipment.
Environmental Benefits
Because less fuel is burned to produce each unit of energy output, CHP reduces air pollution and greenhouse gas emissions.
Because less fuel is burned to produce each unit of energy output, CHP reduces air pollution and greenhouse gas emissions.
Economic Benefits
CHP can save facilities considerable money on their energy bills due to its high efficiency and can provide a hedge against unstable energy costs.
CHP can save facilities considerable money on their energy bills due to its high efficiency and can provide a hedge against unstable energy costs.
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