冷熱電三聯(lián)供(CCHP)作為一種分布式供能技術(shù)，通過回收余熱用于供熱與制冷實現(xiàn)能源的梯級利用，可以同時提供冷、熱、電3種能量，將能源利用效率從普通火力發(fā)電的40%左右提升至70%～90%。

一、分布式能源的在國內(nèi)外的應(yīng)用與發(fā)展情況

國際上，對于分布式冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)早已得到廣泛的使用和認(rèn)可。

美國為了增加分布式能源站的開發(fā)利用，為其設(shè)置了稅收減免和簡化審批等優(yōu)惠政策。早在2002 年末，美國分布式能源站就接近 6000 座，到 2010 年，已有 20％的新建商用建筑、5％的現(xiàn)有商用建筑、25％的美國能源部熱電聯(lián)產(chǎn)項目使用分布式三聯(lián)供系統(tǒng)。未來規(guī)劃中，美國政府還將進一步推進“分布式能源系統(tǒng)”的發(fā)展規(guī)劃，并制定了明確的戰(zhàn)略目標(biāo)：力爭 2020 年，50％的新建商用建筑、l5％的現(xiàn)有商用建筑，采用“分布式熱電聯(lián)產(chǎn)”模式（受新冠疫情的影響，最終這個目標(biāo)是否實現(xiàn)不得而知）。

歐盟分布式能源平均占電力市場比例達(dá) 10％，德國、荷蘭和捷克已達(dá) 38％，其中丹麥更高達(dá) 53％。歐洲燃料類型多樣，但主要以天然氣為主，并正在與可再生能源發(fā)展緊密結(jié)合。形式上包括微型熱電冷聯(lián)供(MCHP)和工業(yè)熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)，燃料電池和熱泵等。據(jù)統(tǒng)計，歐盟 l997 年，分布式能源站已經(jīng)多達(dá) 9000多臺。歐盟各國在該能源站的支持還表現(xiàn)在價格補貼、低利率優(yōu)惠貸款和將環(huán)保所得稅作為投資款返還工商業(yè)等政策上。 

日本以天然氣為基礎(chǔ)的分布式冷熱電聯(lián)供項目發(fā)展最快，而且應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。其政府曾出臺多項優(yōu)惠政策以致大力發(fā)展分布式能源，從立法、政府補助、建立示范工程、低利率融資以及給予建筑補助金等角度來促進能源開發(fā)及節(jié)能事業(yè)的發(fā)展。

二、我國三聯(lián)供項目運行的營利尷尬現(xiàn)狀

多項調(diào)研結(jié)果表明，近年來，在我國國內(nèi)已投入運行的燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)試點運行效果均不太理想。

有關(guān)專家研究指出，我國已建成的數(shù)十個以冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)為主的天然氣分布式能源項目有半數(shù)因效益、技術(shù)等問題處于停運狀態(tài)；通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，上海黃浦區(qū)中心醫(yī)院、浦東國際機場、虹橋商務(wù)中心、北京燃?xì)饧瘓F調(diào)壓站、北京燃?xì)庹{(diào)度指揮大樓均由于設(shè)備容量配置過大，造成聯(lián)供機組運行效率低或經(jīng)濟性較差，導(dǎo)致系統(tǒng)停置擱用或根本無法運行的情況。

現(xiàn)在，我國的三聯(lián)供項目的現(xiàn)狀是不開也虧，越開越虧。目前運營中的天然氣冷熱電三聯(lián)供項目基本上都處于虧損運營狀態(tài)，空置率高，負(fù)荷設(shè)計過大，經(jīng)濟效益差等等問題。

三、三聯(lián)供項目效益不好的問題探究

1、根本的問題在于建筑對于這些能源需求的波動性與聯(lián)供系統(tǒng)供能的穩(wěn)定性之間的矛盾。

有研究通過在辦公建筑、商場建筑、賓館飯店建筑、綜合建筑這4種公共建筑類型中，分別選取1棟實際運行的建筑作為典型建筑，以建筑能耗計量系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過分析上述4種不同類型、不同地區(qū)的建筑的能源需求，可以發(fā)現(xiàn)建筑對電力的需求全年相對較穩(wěn)定，而供冷、供暖的需求隨著季節(jié)的變化出現(xiàn)了較大幅度的波動，在過渡季節(jié)有可能會出現(xiàn)既無供冷需求又無供暖需求的情況，這意味著建筑的冷熱需求與電力需求之比在全年有著大幅的變化，冷電比、熱電比的波動范圍在0～3之間。

而樓宇式冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的不同能源供應(yīng)比例的可調(diào)節(jié)性較差，通過煙氣、缸套水、中冷水回收的余熱總量與發(fā)電量的比例大致穩(wěn)定在1∶1，否則只能通過浪費掉一部分余熱來減小熱電比，造成聯(lián)供系統(tǒng)的熱電效率下降。因此，聯(lián)供系統(tǒng)的穩(wěn)定能源供應(yīng)與建筑波動的能源需求相適應(yīng)的情況下，必定造成二種結(jié)果：一種是熱電效率的下降；一種是供應(yīng)能源的減少，也即需要輔助冷熱源、電源進行補充。這2種結(jié)果對應(yīng)著運行管理人員在實際中選擇以電定熱還是以熱定電的運行模式。

通過更為深入的研究表明，只有賓館飯店建筑應(yīng)用樓宇式冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)較常規(guī)分供系統(tǒng)存在較好的節(jié)能效果，而在辦公建筑、商場建筑、綜合建筑中節(jié)能效果均不明顯，甚至比分供系統(tǒng)更耗能。究其原因，是冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)只有在存在供熱需求時效率較分供系統(tǒng)更高，而這4類建筑中只有賓館飯店建筑全年存在時間較長且較穩(wěn)定的熱需求(生活熱水)。對于缺少熱需求的建筑，樓宇式冷熱電三聯(lián)供技術(shù)的可應(yīng)用性不佳。

2、規(guī)劃設(shè)計過程中的大馬拉小車問題。

目前我國的建筑工程的設(shè)計規(guī)范中，對建筑的冷熱電的負(fù)荷統(tǒng)計計算普遍偏高，加上設(shè)計人員的保守心態(tài)，傻大笨粗是常態(tài)，飽受垢病。所以，根據(jù)計算負(fù)荷來確定的機組與變壓器容量普遍存在在大馬拉小車的問題，華建院曾經(jīng)做過一個機場的實際負(fù)荷分析，在電負(fù)荷這一塊，變電器負(fù)荷長期低于40%的Sn，冷熱負(fù)荷也同樣的存在這種情況。

對于建成環(huán)境下建筑，由于招商的問題，也導(dǎo)致了負(fù)荷過低而導(dǎo)致機組容量不匹配的問題。

區(qū)域型的三聯(lián)供機組，除了規(guī)劃目標(biāo)達(dá)不成預(yù)期之外，招商引資與機組的建設(shè)時序至關(guān)重要，有些園區(qū)根據(jù)設(shè)計的機組投運后，大多都有機組的冗余的“大馬拉小車”現(xiàn)象，這樣導(dǎo)致的一次性投資及運維成本的上升，成為盈利的關(guān)鍵要素。

四、項目盈利的幾個邊際因素

三聯(lián)供項目以熱定電，根據(jù)冷熱的需求來選擇與優(yōu)化供能系統(tǒng)，有幾個幾個關(guān)鍵因素將影響項目的盈利：

（1）穩(wěn)定的冷熱需求與冷熱的銷售價格是項目盈利的核心因素；

（2）三聯(lián)供項目的接入電網(wǎng)及上網(wǎng)電價也很重要，目前電網(wǎng)并不歡迎分布式三聯(lián)供并網(wǎng)發(fā)電，標(biāo)桿電價上網(wǎng)的優(yōu)勢并不明顯，若按自發(fā)自用的一般工商業(yè)電價消納電能，計及這一部分利潤，項目的收益就很可觀了。

（3）天然氣的價格是非常關(guān)鍵的，在三聯(lián)供的系統(tǒng)效率與能源銷售價格固定的情況下，天然氣價是項目盈利的敏感性要素；

（4）不同的區(qū)域，對三聯(lián)供項目的補貼政策很重要。

三聯(lián)供，1Nm³天然氣可發(fā)3.8kWh的電能，或差不多同等熱量或冷量。若天然氣能按3元/Nm³價格，折合三聯(lián)供系統(tǒng)發(fā)電成本就約等于市電價格0.78元/kWh（上海市的一般工商業(yè)峰谷電價的加權(quán)平衡價格約在0.75元/kWh左右），剩余的余熱可以制冷或供熱，這就成了項目比較確定的利潤；按0.7元/kWh的冷熱價格，280元/噸蒸汽的價格，經(jīng)濟效益是非常可觀的。

但是不能因為三聯(lián)供系統(tǒng)存在的這些問題，就否定了天然氣三聯(lián)供的適用場景，某些冷熱電負(fù)荷穩(wěn)定的區(qū)域，比如醫(yī)院、機場、數(shù)據(jù)中心等等，采用分布式能源站形式，做好負(fù)荷-機組匹配和運行方式分析，是可以達(dá)到較高效率和效益的，在國內(nèi)也有一些成功的案例，國外就更多了。

例如，日本三聯(lián)供系統(tǒng)是僅次于燃?xì)?、電力的第三大公用事業(yè)，到2000年底已建冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)1413個，平均容量477kW，廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、辦公樓、賓館及其它一些綜合設(shè)施中，進行區(qū)域冷熱電供應(yīng)，效率和效益都比較好。

三聯(lián)供系統(tǒng)依賴于穩(wěn)定的冷熱供應(yīng)流量，頻繁調(diào)節(jié)非常不利用三聯(lián)供機組的運行。這里存在一個生活習(xí)慣及對建筑環(huán)境的品質(zhì)要求與精細(xì)度要求的問題。比如在美國，美國勞工部保證工人在工作環(huán)境中的溫度要求是室內(nèi)低溫最低不能低于20℃，最高不能超過24℃，同時，他們對濕度也有要也敢要保持在20%~60%的區(qū)間內(nèi)。這樣從根本上解決了能源需求的波動性與聯(lián)供系統(tǒng)供能的穩(wěn)定性之間的矛盾，效益自然也就好了。

中國人，有隨手關(guān)空調(diào)的習(xí)慣，這樣或許表現(xiàn)得更為節(jié)儉一些...... 

（來源 智見能源）