2021年咨询工程师继续教育讲义-燃气分布式供能与燃煤热电联产新技术

燃气分布式供能与燃煤热电联产新技术

11.X.

刖a

目前，我国正在加速推进产业结构调整和能源需求多元化进程，能源结构正

处于油气替代煤炭、非化石能源替代化石能源的双重更替期，合理、高效、梯级

的利用天然气，是能源转型的选择方案之一。

2019年后，进口管输燃气陆续进入我国，由于采用照付不议合同，需要培

育下游大宗稳定用户，分布式能源系统是最好的大宗稳定用户。分布式能源系统:

按照“分布利用、综合协调”的原则，重点在城市工业园区、旅游集中服务区、

生态园区、大型商业办公设施等能源负荷中心建设区域型分布式能源系统和楼宇

型分布式能源系统。

燃气分布式供能系统是指利用天然气为燃料，通过冷热电三联供等方式实现

能源的梯级利用，综合能源利用效率在70%以上，并在负荷中心就近实现能源供

应的现代能源供应方式，是天然气高效利用的重要方式。

我国燃气分布式能源的主要用户为工业园区、学校、综合商业体、办公楼、

数据中心、综合园区，这些用户对冷、热、电存在较大且较稳定、连续的负荷需

求。我国的楼宇型、区域型燃气分布式能源项目在数量上几乎各占一半。各类园

区由于具有比较稳定的电、冷、蒸汽需求，动力设备以燃气轮机、燃气一蒸汽联

合循环为主，医院、学校、酒店、办公楼等楼宇型项目由于能源需求较小且波动

较大，动力设备以燃气内燃机和微燃机为主。

国家政策将持续支持分布式能源的发展，这是长期、稳定、可靠的行业，可

认为是我国能源领域中的朝阳行业。在我国煤电饱和、出现过剩产能的情况下，

这是所有大型能源央企、国企必然要重点关注的行业。

在我国，燃气分布式能源起步并不算晚，早在上世纪90年代末，就有专家、

学者及企业开始了研究，并积极推动分布式能源在我国的发展。在2003年左右,

国内陆续开始建设分布式能源站，先后建成了北京燃气大厦调度中心、上海浦东

机场、上海黄浦区中心医院、北京火车南站等燃气分布式能源项目。2011年《关

于发展天然气分布式能源的指导意见》的发布以及发展燃气分布式能源被写入

“十二五”能源发展规划，标志着发展燃气分布式能源被正式纳入国家能源发展

战略。

燃气分布式能源在我国己经有十余年的发展历史，但是由于我国经济与体制

的特殊性，燃气分布式能源的发展也很曲折。

目前我国燃气分布式能源发展仍处于起步阶段，在已建成的项目中，有部分

项目可以正常运行，取得了一定的经济、社会和环保效益；但也有部分项目因政

策、经济、技术等问题，经济效益不好。

主要是由于我国大部分地区面临电力产能过剩问题，电力消纳问题亟待解

决。

伴随着国家电力体制改革的逐步深入和智能制造、大数据、“互联网+”等技

术的发展，以及《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》等系列文

件的出台，推动了国内天然气价格下调和保证了供应市场趋于稳定。“十三五”

期间，智能电网、售电平台建设步伐加快，专业化服务公司方兴未艾，燃气分布

式能源在我国已具备大规模发展的条件。

燃气分布式能源由于其在能源转换效率方面所具有的突出优势，使得其在世

界各国的能源领域逐步占有显著地位。

随着全面深化改革的不断推进，国家治理体系和治理能力现代化将取得重大

进展，发展不平衡、不协调、不可持续等问题将逐步得到解决，能源领域基础性

制度体系也将基本形成。在我国，燃气分布式能源项目有望迎来“理性而适度”

的发展。

目前，需要对燃气分布式能源项目建设进行全面总结、归纳、提高，以进一

步提高工程项目的设计水平、建设水平、运行水平。这里，从应用工程技术角度

介绍燃气分布式供能系统的规划设计问题、某项目的后评价摘要情况。

第一节分布式供能系统典型工艺流程

燃气分布式能源系统是指以天然气清洁能源为燃料，应用燃气轮机、燃气内

燃机、微燃机等各种热动力发电机组和余热利用机组的能量转化设备，为用户提

供冷、热、电的各种负荷需求的燃气分布式供能系统。

本节是对燃气分布式能源系统工艺流程完整而通俗介绍。

一、系统基本工作原理

分布式能源梯级利用的示意图见图一1所示。燃料天然气进入燃气轮机与燃

气内燃机燃烧，输出电能。燃机的排烟约在400℃至600℃之间，高温烟气首先

进入余热锅炉产生蒸汽，蒸汽进入汽轮发电机组中进行发电，在汽轮机中，可抽

出一部分已经过发电的低压蒸汽进行供热。汽轮机的抽汽或者排汽可以通过澳化

锂空调机组进行空调供冷热。余热锅炉的低温排烟可继续生产热水，对外供生活

热水或者采暖。这样就真正实现了“温度对口，梯级利用”的原则，其综合利用

效率可达到80%以上。

燃料

-

燃料转换

次

一二次燃料能

源

燃料化学能燃机电

利

用

率

汽轮机爱龟3电大

・中低温棒热■热于

中低品位热

8%0

正逆耦合循环冷

太阳能'地

热等环境资

源

蓄热与蓄泠

图一1分布式能源天然气梯级利用原理示意图

天然气在燃烧过程中几乎没有烟尘与二氧化硫等排放，二氧化碳排放量为石

油的54%,煤的48%,燃用天然气燃料，减排效果显著。

由于实现了能源的梯级利用，分布式能源系统节能效果显著。分布式能源是

天然气利用的最佳途径。与传统的电、热、冷分产系统相比，分布式能源系统的

节能率与减排率如图一2所示。

在系统配置时，余热回收利用设备与燃机发电装置所产生的余热形式有着密

不可分的关系。如燃气轮机的余热形式为450℃〜600℃的高温烟气，燃气内燃

机的余热形式为400℃〜550℃的高温烟气和80℃〜120℃的冷却水，微燃机的余

热形式为200℃〜300C的高温烟气。

余热利用设备通常包括余热吸收式空调机组（分补燃和纯余热利用两种类

型）、余热锅炉（补燃和不补燃）、热交换器（烟气一水、水一水、汽一水）等。

调峰设备则指电空调（离心机、螺杆机）、燃气锅炉、直燃机、热泵等。

余热利用的主要流程有：余热锅炉制备出蒸汽后，选用蒸汽双效吸收式空调

机组进行制冷；高温烟气采用烟气热水换热器交换出热水，与缸套水交换出的热

水混合后，进入热水型吸收式空调机组；高温烟气进入烟气型吸收式空调机组进

行吸收式制冷，高温缸套水进入热水型吸收式空调机组进行吸收式制冷；烟气型

吸收式空调机组与热水型吸收式空调机组合并在一起，烟气作为高温发生器热

源，热水与高温发生器产生的蒸汽作为低温发生器的热源，即烟气热水型吸收式

空调机组。

燃气分布式供能系统按照原动机的不同分为三种类型，即燃气轮机系统、燃

气内燃机系统、微燃机系统。

而根据燃气分布式供能系统的余热利用设备和调峰设备的不同，可对系统进

行细分。

以下分别按照原动机的种类不同进行分组，同时每个组别又依据余热利用的

形式进一步细分，对每种较为典型的工艺路线分别进行介绍。

二、燃气轮机分布式能源系统典型工艺路线图

燃气轮机分布式供能的能源利用形式根据需求不同，有不同的发电方式和余

热利用形式，根据发电形式不同分为两大类。

第一大类是简单循环发电形式，余热利用设备主要有余热锅炉、余热吸收式

空调机组、烟气一水换热器等，根据余热利用形式不同对系统进行划分，主要有

三种较为典型的工艺路线：

①燃气轮机+烟气型（补燃）吸收式空调机组+调峰设备，余热利用设备为烟

气型吸收式空调机组；

②燃气轮机+烟气余热（补燃）锅炉+蒸汽吸收式空调机组+调峰设备，余热

利用设备为余热锅炉；

③燃气轮机+烟气一水换热器+热水型吸收式空调机组+调峰设备。

第二大类是燃气一蒸汽联合循环发电形式，即燃气一蒸汽联合循环发电+吸

收式空调机组+调峰设备。

采用联合循环发电，系统发电量高，但工艺系统复杂，造价较高，而简单循

环发电的形式，有利于提高系统冷热量输出比例，且系统造价较低，工艺相对简

单。

相对而言，联合循环的冷热量输出比例低于简单循环发电，应根据实际需求

选用合适的能源利用方式。

1.燃气轮机简单循环工艺路线一

该系统工艺流程如图一3所示，系统中余热型澳化锂吸收式空调机组（简称

“余热漠化锂机组”），可根据项目情况需要选用带补燃和纯余热利用两种类型的

余热机组。调峰设备可根据项目实际需要选择直燃机、电制冷机以及燃气锅炉或

热泵等。

该方案的工作原理：一定压力的燃气与经压气机压缩的空气在燃烧室燃烧

后，驱动透平机发电和排出450℃—600℃高温烟气。余热漠化锂机组利用高温

烟气的余热进行吸收式制冷、制热。当夏季余热制冷量不能满足用户所需冷量时,

如选取的余热滨化锂机组是带补燃工况类型的，则以燃气补燃增加机组制冷量，

仍不能满足用户供冷需求时，启动调峰设备如电制冷机等制冷设备进行制冷；如

选用的余热澳化锂机组是纯余热利用类型的，则直接启动调峰设备进行制冷，满

足用户需求。冬季工况时，如余热制热量不能满足用户需求，则以燃气补燃增加

机组供热量，如不带补燃，则直接启动燃气锅炉等调峰设备供热，满足用户的供

热需求。

适用条件及主要特点：该系统采用余热吸收式空调机组，在供热工况时，其

效率与燃气锅炉或汽水换热器效率基本相当或略低，基本在90躲左右。在供冷工

况时，COP可达1.3以上。

燃气轮机的余热品质较高（只有高温烟气一种形式），热电比大，当采用简

单循环发电，余热进行吸收式制冷供热时，主要适用于冷热负荷非常稳定的场所。

尤其是数据中心、计算机房等有大功率用电设备、常年需求冷负荷的场所。

这样，既能保证机组的满负荷运行时间，又能将余热充分利用。

电网

图-3燃气轮机简单循环工艺流程（工艺路线一）

2.燃气轮机简单循环工艺路线二

该工艺流程如图一4所示，系统中余热利用设备是余热锅炉，且可以根据项

目需要选用带补燃和不带补燃两种形式。调峰设备是电制冷机和燃气蒸汽锅炉，

其中燃气锅炉也可以用高温热水锅炉。在项目设计过程中，调峰设备也可选用直

燃机优化厂房布置和气源条件。而且在具备水地源热泵技术应用条件的地区，可

以采用热泵型电制冷机作为制冷设备。系统工作原理：燃气轮机的高温烟气经余

热锅炉生产出一定压力的饱和蒸汽，在制冷季，蒸汽进入蒸汽型吸收式空调机组

制冷，产生冷冻水，当蒸汽制冷量不足时，可通过电制冷机、水地源热泵或直燃

机等调峰设备进行补充。在供暖季，通过汽水换热器，将蒸汽热量转换成与用户

末端散热装置匹配的热水供给用户，不足的热量由燃气锅炉或者市政热力进行补

充。

适用条件及主要特点：该方案工艺流程较复杂，在制冷季，能源转化传递环

节较多，导致能源利用效率不合理，但是经过多重环节的转化传递，给用户提供

多种能源利用方式，增加了余热利用方式的选择性，提高供能服务的灵活性。

特别的，当蒸汽负荷与供冷负荷一般不在同一时间段出现，增强了余热利用

的灵活性，可充分保证余热被利用。考虑经济性时，当燃气价格较高，采用余热

制备蒸汽的成本相对更低，因此此种工艺路线多适用于食品、化工、医药类工厂

和医院，以及其他有蒸汽需求且采用其他方式获取蒸汽成本较高的场合。

3.燃气轮机简单循环工艺路线三

该系统流程如图一5所示，系统中，余热利用设备是烟气一水换热器，供热

时直接供出，夏季制冷时需要通过热水型吸收式空调机组转换后供冷；调峰设备

是电制冷机和燃气锅炉，调峰设备也可选用直燃机优化厂房布置和气源条件。

系统工作原理：燃气在燃气轮机内进行燃烧转化后，驱动透平发电和排出高

温烟气。在制冷季，燃气轮机发电后产生的高温烟气，进去烟气一水热交换器，

制备出高温热水进入热水型吸收式空调机组，通过吸收式制冷提供冷冻水，不足

的冷量则由电制冷机补充；如果有生活热水需求，也可分出一个支路，作为生活

热水热源。在制热季时，高温烟气则直接通过烟气一水热交换器，制备出高温热

水，提供采暖热源，不足的热量则由燃气锅炉补充。

主要特点及适用条件：该方案的余热设备是烟气一水热交换器，设备造价较

低。在制冷季时，热水不仅可以制备生活热水，还可以作为制冷源。

因此本方案适用于热水负荷较大且不稳定的场合，适应性较强，能保证燃气

轮机运行稳定。

图-5燃气轮机简单循环工艺流程（工艺路线三）

4.燃气一蒸汽联合循环的工艺路线

该系统流程如图一6所示，系统中余热利用设备是余热锅炉，余热锅炉还可

选择带补燃和不带补燃两种形式。供冷调峰设备可以选用电制冷机，供热调峰设

备可以选用燃气锅炉或市政热力。

系统工作原理：燃气轮机的高温烟气通过余热锅炉制取蒸汽，利用蒸汽推动

汽轮机（抽凝机或背压机）发电，使用分集汽缸汇集汽轮机排出的蒸汽，利用吸

收式空调机组和汽水换热装置进行供冷和生产生活热水，或直接送往用汽点。

主要特点和适用条件：燃气轮机和蒸汽轮机联合循环发电，大大提高了系统

发电效率，但是系统的造价相对简单循环发电系统较高，适用于用电和蒸汽需求

高的场合，尤其对于机房用电要求较高，更加适合于工厂的自备电厂。

天然气

IfflCV

三、燃气内燃机分布式能源系统典型工艺路线

燃气内燃机分布式供能系统的余热形式有高温烟气和缸套冷却水、润滑油冷

却水三种。对应余热利用设备仍为余热锅炉、吸收式空调机组和热交换器（烟气

一水型、水一水型）。根据系统的余热设备不同，则系统的典型工艺路线可以大

致分为三种，基本可以涵盖不同工艺路线的内燃机分布式供能系统的特点，具体

分类如下：①燃气内燃机+烟气热水型吸收式空调机组（补燃）+缸套水换热器+

调峰设备；②燃气内燃机+烟气余热锅炉+蒸汽吸收式空调机组+缸套水换热器+

调峰设备；③燃气内燃机+烟气一水换热器+热水型吸收式空调机组+缸套水换热

器+调峰设备，其中调峰设备可以是电制冷机、水/地源热泵、燃气锅炉和直燃机。

1.内燃机的工艺路线一

该系统工艺流程如图一7所示，系统中，与内燃机的余热形式高温烟气、高

温缸套水及润滑油冷却水相对应的余热利用设备是烟气热水型吸收式空调机组

和水一水换热器。

系统工作原理：燃气内燃机系统在发电电的同时，也产生了400℃-550℃

的高温烟气、80℃—110℃的缸套冷却水和40℃—65℃的润滑油冷却水等，利用

余热设备对热能进行转化，物尽其用。内燃机产生的高温烟气和高温缸套水将进

入吸收式空调机组，制备冷热负荷。高温缸套冷却水和润滑油冷却水也可通过板

式换热器，制备出采暖热水或洗浴热水；当供热量不足时，可以先通过补燃提供,

仍然不足的部分，则由燃气锅炉提供。

主要特点和适用条件：燃气内燃机系热水负荷需求的建筑物比较适合，如用

于采暖只能适用于末端采用风机盘管、地板采暖等低温供暖的形式。此外，还比

较适合于热泵系统（土壤源、水源热泵等）进行匹配设计。

10KV

图-7内燃机工艺流程（工艺路线一）

2.内燃机工艺路线二

该系统工艺流程如图一8所示，系统工作原理：燃气内燃机系统在发电的同

时，产生的余热高温烟气进入余热锅炉，在余热锅炉内生产出饱和蒸汽后，在夏

季制冷工况时通过蒸汽双效吸收式空调机组进行吸收式制冷，向系统提供冷冻

水，不足的冷量由电空调进行补充，同时通过汽水换热器向用户提供生活热水；

在冬季供热工况时，余热锅炉产生的蒸汽直接送往用汽点，或通过换热器制备出

采暖热水和生活热水，当供热量不足时，由燃气锅炉补充。

主要特点和适用条件：由于内燃机II型系统相对复杂，但是余热利用形式

通过余热锅炉产生蒸汽后，利用蒸汽间接进行制冷，该系统对有蒸汽和制冷需求

的场合非常适用。通过不同时段的不同需求，调配蒸汽和制冷的供汽比例，降低

成本，节省能源成本；例如在制冷成本较高时，可以将制冷比例加大，在供汽价

格较高时，可以优先满足供汽需求，保证经济效益最大化。

10KV

图-8内燃机工艺流程（工艺路线二）

3.内燃机工艺路线三

该系统工艺流程如图一9所示，系统工作原理：在冬季供热工况时，燃气内

燃机系统在发电的同时，尾部的高温烟气通过烟气一水热交换器，制备出高温热

水，与高温缸套水和润滑油冷却水通过板式换热器制备的热水一同为热用户提供

采暖热水和生活热水，如果热量供应不足，则通过燃气锅炉补充。在夏季制冷工

况时，燃气内燃机系统发电产生的烟气余热通过烟气一水热交换器交换出高温热

水，与高温缸套水制备的热水一同在热水型吸收式空调机组进行吸收式制冷，向

用户提供冷冻水，当冷冻水供应量不足时，剩余不足冷量由电制冷机补充。

主要特点和适用条件：热水型吸收式空调机组的COP较低，一般是0.7左右,

所以余热设备制备出的热水可以直接供应用户最好，尽量降低吸收式制冷供应的

比例。所以该系统方案适合于用户电价较高，且热水负荷较大的建筑物，如商场、

交通枢纽等。

10KV

图-9内燃机工艺路线（工艺路线三）

四、微燃机分布式能源系统典型工艺路线

微燃机和燃气轮机的余热类型相同，都是高温烟气，但是微燃机的烟气余热

温度较低（在200℃…300℃）,因为微燃机设有回热器，余热被部分回收。微燃

机燃气分布式供能系统根据余热利用设备的不同，可以分为两大类典型的工艺路

线：①微燃机+烟气余热吸收式空调机组（补燃）+调峰设备；②微燃机+烟气一

水换热器+热水吸收式空调机组+调峰设备。

1.微燃机工艺路线一

该系统工艺流程如图一10所示，系统工作原理：微燃机驱动透平机发电和

排出450℃—600℃的高温烟气。高温烟气余热通过回热器将进入微燃机内的压

缩空气进行预热，经过回热器的烟气温度降至200—300C,接着进入烟气（补

燃）型吸收式空调机组，在冬季供热工况制备供热热水，当供热量不足时，通过

补燃增加热量，依然不能满足由燃气锅炉补足热量；在夏季制冷工况时，烟气（补

燃）型吸收式空调机组制备出冷冻水供给用户，当供冷量不足时根据实际情况既

可采用补燃增加冷量，也可采用电制冷增加冷量，最终满足用户供冷需求。

主要特点和适用条件：微燃机I型系统适用建筑面积较小、建筑功能比较单

一的场合，如写字楼、办公楼等。同时，由于系统设置有回热器，所以可以通过

调节回热器的回热量调节发电量和余热量。

10KV

图TO微燃机工艺流程（工艺路线一）

2.微燃机工艺路线二

该系统的工艺流程如图一11所示，系统工作原理：微燃机驱动透平机发电

和并排出450℃—600℃的高温烟气，高温烟气经过回热器余热回收后，烟气温

度降至200c—300℃,然后进入烟气一水热交换器，制备出高温热水。在冬季

供暖工况时，产生的高温热水直接用于供热，剩余不足热量由燃气锅炉补充。在

夏季制冷工况时，高温热水在热水型吸收式空调机组内制备冷冻水，并向用户提

供冷冻水，当需求的冷量不够时，由电制冷机补充。

主要特点和适用条件：该系统方案适用建筑面积较小、建筑功能比较单一的

场合，如写字楼、办公楼等。但是该方案在制备生活热水和冷冻水方面更加灵活

可控，根据需求情况可自由调整热水用于制冷和供热水的比例，尤其是制冷高峰

与生活热水高峰往往不在同一时段出现，当生活热水负荷需求不太高且波动较大

时，系统均可稳定运行，同时也可避免燃气锅炉随着负荷的波动频繁启动。

10KY

图-11微燃机工艺流程（工艺路线二）

第二节分布式供能项目规划设计

设计工作是项目建设的龙头，对项目的成功起关键作用。目前，对国内设计

单位来讲，分布式能源新项目是比较新的，不像常规火电设计那样，可以大量复

制设计，得心应手；由于缺少成功的设计案例，缺少系统的设计资料，在设计工

作程序管理上有瑕疵，导致设计单位经常无所适从、做无用功，使分布式项目的

设计成为鸡肋项目，设计单位不够热心、不专注。这就需要从技术、政策、管理

上总结，规范指导设计工作，以下提出设计控制要点。

一、对设计文件的控制

应进行顶层设计，编制三个层次（内部文件、企业标准、设计手册）的设计

管控文件，可以在项目设计过程中使用。华电集团对分布式供能项目设计文件的

控制见表一1。

表-1华电集团对分布式供能项目设计文件的控制

层性质/归

文件名称管理范围备注

次口管理

第《天然气华电内部按设计、内部投资决策、外部报批三

2017年实

1分布式能文件/创条主线开展工作。设计工作包括项目

施

层源项目前新发展部遴选、可行性研究（以下简称“可

次期管理办研”，达到初步设计深度）；内部决

法》策包括发起、立项、开工；外部报批

项目核准

《天然气

分布式能华电企业2018.1实

为分布式能源项目可研及初步设计

源项目工标准/创施，约8

提供技术支持，兼顾施工图设计优化

第程设计导新发展部万字

2则》

层《天然气

次分布式能华电企业

以指导初步设计为主，适当向前期和约7.5万

源项目初标准/基

施工图设计两头延伸字

步设计导建工程部

则》

手册/中

第《燃气分

国电力出2019年5

3布式供能从应用工程技术角度介绍燃气分布

版社，公月出版，约

层系统设计式供能系统设计的实用工具书

开出版发88万字

次手册》

行

二、对关键设计技术的管控

华电集团对分布式能源项目规划设计技术的管控如表一2。

表-2分布式能源项目规划设计技术

关

键

内容管控要点备注

技

术

冷分布式能源系统的热（冷）定性原则：a）负荷量较定性为优、良

热用户进行定性排序，定性排大、连续稳定、波动性的用户应积极

用序分为优、良、一般、差小为优；接入，定性为

户b）蒸汽用户距离远且要一般的用户可

选求压力高的为差；C）普选择性接入，

择通民宅采暖用户宜考虑定性为差的用

经济性，普通民宅空调户应剔除

用户不宜接入

供热（冷）负荷的范围：应结合热（冷）负荷和

执J、、、

a）蒸汽系统的供出半径6km；电负荷四季典型日的逐

冷

b）热水系统（含：采暖、生时负荷变化曲线叠加特

电

活热水）的供出半径10km；c）性，分析冷热电负荷匹必要时应编制

负

空调热（冷）水系统的供出配关系。专题报告

荷

半径一般2km,不超过3km。控制负荷总量，对

分

如果有特殊情况，应进行政不合理的应采用同时使

析

策、技术、经济比较用系数进行修正

对于区域式天然气分布式能

合理确定调峰方式（燃

源项目，宜优先考虑多轴配

气锅炉、热泵、电制冷/

主置方式。

蓄冷、直燃机等），实现

机对于以内燃机或微燃机为原必要时应编制

能源梯级利用及综合能

选动机的楼宇式天然气分布式专题报告

源利用效率的最大化，

型能源项目，宜优先考虑与公

年平均能源综合利用率

共电网并网但不上网运行方

不应小于70%

式

楼宇式天然气分布式能源站

在项目可行性研

的机组运行策略宜按照

究阶段，应编制机

100%,75%>50%>25%设计日

运行组全年运行策略，必要时应编制专题

工况逐时热（冷）负荷拟定

策略机组全年运行策报告

机组运行模式；区域式天然

略应按“以热定

气分布式能源站的机组运行

电”的原则编制

策略宜按照全年热（冷）负

荷拟定机组的逐月运行模式

外部

接口应绘制外部接口

条件电网、冷热管网、燃气供应、条件示意图

作为决策参考条件

外部供水冷热管网接口的

接口特殊性--

条件

区域式能源站宜根据区域开

能源站的相关配

发规模，开发节奏，做到一在可行性研究报告

套项目接口示意

次规划、分步实施；实施原中，应根据热（冷）

图（可以不按比例

则是：远近结合，以近期为负荷用户的分布情

站址画）由总图、热机、

主，并宜留有发展余地。况及供气、供水、电

确定暖通、电气、水工

楼宇式能源站宜结合建筑物力送出等外部条件

等专业共同完成，

及建筑群的整体规划一次规确定推荐的站址位

由总图专业负责

划，土建工程一次建成，设置（可唯一）

归口

备和管网可分期实施

（1）工艺系统（包

对燃气分布式供能系统中各

括：机务、暖通、

类设备采用统一的编码来标

电气、控制、化学、

识，形成一个能够贯穿生命符合无人值守、精细

水工、消防等专

周期全过程的编码标识体化、智慧化、复杂化

业）采用参考标识

系，使设备从设计开始到运的趋势。满足能源互

标识的功能面标识。

行维护直至退役的每一过联网和智能手机技

编码（2）电气、仪控

程，都能采用现代信息技术术的发展，对燃气分

系统采用参考标

手段进行监控。布式供能系统设备

识的安装点标识。

燃气分布式供能项目标识分的可控制性要求

（3）建构筑物采

为供能站和对外供能系统两

用参考标识的安

部分

装位置标识

第三节分布式供能项目后评价

对分布式能源项目进行客观公正的后评价，客观分析国家及当地的政策环

境，对项目建设的外部边界条件、开发建设程序、技术方案、重大变更、建设模

式、运维管理方式、运行调节、投资合理性、投产经济效益等方面开展总结工作，

发现问题，汲取教训并提出相关建议，对其他项目开发具有一定的借鉴指导意义，

对天然气分布式能源产业健康稳定发展具有促进作用。

以下是华东某工业区燃气热电冷三联供项目的后评价报告摘要。

1.概述

项目规模:长三角某城市XX工业区燃气热电冷三联供项目总装机容量120MW

（燃气一蒸汽联合循环机组），占地110亩，一期建设2台60兆瓦级燃气蒸汽联

合循环发电机组），配套建设8.2公里4.OMPa项目专用天然气管线，3公里110

千伏送出工程以及热网、冷热水网等。

能源消纳方式：电力采用并网不上网模式；蒸汽及冷热水直供用户。

2.后评价的依据和方法

本次评价依据XX项目前期开发成果及投产后多年的实际运行数据，总体采

用逻辑框架方法，通过与项目决策时明确的技术、经济、环境、社会指标进行对

比分析。本次工作主要在技术经济方面对项目进行全面总结并覆盖前期程序及工

程建设，发现偏差并分析原因，提出改进意见。

评价过程中，将采用动静结合的方式，关注产业发展趋势；采用定性和定量

结合的方式，客观评价变化原因；采用宏观投资效益分析与项目微观投资效果分

析结合的方式，指导投资方向。工作过程中，对涉及到产业发展及新技术应用等

方面的进行说明，并在报告建议中予以总结。

本次后评价的起止期限：2015年2月到2017年底。

3.后评价的主要内容

（1）项目前期决策总结与评价

重点对项目发起、立项、可行性研究、核准（备案）、开工等前期阶段进行

总结和分析，包括对程序合规性、时间节点进度、决策条件及依据等进行评价，

找出差异并分析原因。

（2）项目建设实施总结与评价

关注项目建设过程中影响工程建设安全、质量、进度、造价的重大因素，主

要包括但不限于设计、设备、采购、施工、调试等全过程的合同执行、重大设计

变更及概算变化，以及工程竣工验收、性能考核等。

（3）项目运营情况与评价

为项目投产至项目开展后评价时点期间的生产运营工作，主要包括生产运营

管理、主要生产运行指标、技改及检修、项目人力资源组织情况评价等方面。

（4）项目效果与效益评价

项目财务情况分析总结的范围主要包括项目投资效益情况、影响投资效益的

重大因素、改进措施及发展建议等。包括：投资分析、收益分析、成本、收入、

财务评价等。

（5）项目环境和社会效益评价

对项目可研阶段、设计阶段及后续运行阶段的社会效益进行综合对比。

（6）有关因素综合分析

本报告第三章利用鱼刺图方法，对有关因素排列分析，并从两条线索入手列

举影响两线索的有关因素，比较分析后，找出影响大的若干因素，展开讨论。

第一条线索是项目年平均能源综合利用率；第二条线索是项目盈利。

4.后评价结论

4.1对项目各主要过程的评价

根据项目建设程序，分为项目前期决策、项目建设实施、项目运营、项目投

资与效益、项目环境和社会效益等5个过程（或方面），评价结果如下:

（1）项目前期决策评价结果（表一3）

表一3项目前期决策评价

评价项目

评价要点评价结论

名称

对项目前期程序

2.1项目1）前期程序基本合规；

合规性，程序对项

前期决策2）项目审图、容积率及施工证的办理对项

目的影响进行评

过程目工期影响较大

价

2.2对外对政策推动、项目1）项目建设条件前后基本一致；

部条件进负荷和建设条件2）燃气热值前后变化较大，可研与后续高

行分析和进行评价约6%；

总结3）受年利用小时数提高，年总供热量基本

设计负荷；受冷负荷较小影响，小时供热

量未达设计负荷。

4）因本项目综合能源利用效率未达70%,

长三角某城市分布式相关政策对本项目基

本不产生作用，相关清洁能源政策对本项

目有一定补贴

（2）项目建设实施评价结果（表一4）

表一4项目建设实施评价

评价项

评价要点评价结论

目名称

3.1施对项目招标、开

1）项目标段划分合理，招标工作公开、透明。

工准备工许可等工作

2）整体开工许可办理有一定滞后

阶段进行评价

对设计进度、设1）设计进度和质量基本满足本项目施工要求；

3.2设

计质量进行评2）设计院针对本项目进行了设计优化，部分经

计

价验和教训值得吸取

项目公司在吸取其它工程先进管理经验的基础

3.3工对工程管理体

上，编制了《XX能源有限公司施工管理制度》、

程管理系的完整性、精

《XX能源有限公司物资管理制度》等制度，制度

体系细化进行评价

内容全面，可操作性强

1）工程进度从开始至实际实施，调整了3次，

对工程进度及

3.4工最终实际投产时间与A版计划滞后351天。

影响进度的因

程进度2）主要因素包括外部跑办的影响、图纸进度的

素进行评价

影响、对施工单位管控的影响

3.5工对工程的设计、1）工程是主要性能指标基本达到设计要求；

程建设建设质量进行2）工程的施工质量基本达到要求，但土建专业

质量评价施工对质量通病的预控不是很到位，工程外观质

量未达预期要求

1）建设单位编制发布了《XX能源有限公司安全文明

管理制度》；

对安全体系及2）注重策划，加强施工全过程安全管控，开展经常

3.6

安全措施进行性的大检查活动，有效遏制了安全事故的发生，实

安全

评价现了安全生产零事故；

3）各参建单位安全员投入层次不齐，水平差异较大,

造成安全管理的不平衡

1）项目按总监理、监理工程师和监理员三级管理，

供配置监理13人；

对建立的配

3.72）监理从成本、进度、安全、质量方面较好履行了

备、监理工作

监理监理职责；

进行评价

3）监理流动性较大，且多为外聘，部分监理责任性

不强，甚至与现场施工脱节

1）调试单位编制了调试大纲及炉、机、电、热等专

业的调试方案并经过审查批准，调试人员严格按照

对调试组织、大纲要求执行，保证了调试的顺利开展。

3.8

调试工作进行2）机组主要运行参数及指标符合设计或厂家要求。

调试

评价机组运行稳定，可靠。

3）调试单位与燃机的调试未能充分有效沟通，存在

燃机调试相对封闭

（3）项目运营评价结果（表一5）

表一5项目运营评价

评价项目

评价要点评价结论

名称

4.1项目对生产运营制度1）项目运行部广泛调查研究，吸取相关经验,

生产运营体系建设、人员编制完成了运行管理制度、安全生产管理标准

管理体系培训等方面进行和各级人员岗位标准等28个制度或办法文

评价件；

2）通过运行人员参与调试、讲课培训、考试

等方式提高运行人员的能力水平

1）机组年利用小时数超出设计值的10%2）

受年利用小时数高的影响，年发电量高于设计

值约16%；

2）机组年售热量基本达到设计值的85%〜

90%；供热能力得到充分体现；

3）机组年售冷量仅达到设计值的3%~7%；4）

主要受制冷的影响，本项目综合能源利用效率

4.2生产对项目设计能力

为60%〜61%,低于设计值约23%；

运行指标实现进行评价

5）主要受制冷影响，本项目热电比为30%~

35%,低于设计值的34%〜37%；

6）受天然气热值波动影响，供热气耗2016

年和2017年分别低于设计值1.29%和0.88%；

7）受机组负荷率影响，机组发电气耗在

0.191〜0.196Nm3/kWh之间，高于设计值

31%~35%

1）机组可靠性核心是燃机，机组跳闸次数从2015年的

49次降到2017年的7次，经过机组运维人员的努力，设

对机组

4.3备可靠性有较大提高，热工保护正确率得到改善。运维人

的可靠

机组员对设备的检修维护、对故障的预判能力得到增强，相关

性和检

设备技术能力储备，分析问题、处理问题的能力在不断增强，

修工作

检修各级管理人员对缺陷管理、检修管理、运行维护等各方面

进行评

技改能力不断增强。

价

2）2016年和2017年检修技改费用合计为3202万元，其

中燃机占比为76.8%o

3）**公司与厂家签订了燃机CSA服务协议，提高了燃机

的维护水平

4.4对人员1）运行公司一期定员136人，2015年、2016年及2017

项目配置的年平均人员为77人、104人及113人，截止到目前为123

人力合理性人（含二期基建人员）；

资源进行评2）从分布式运维复杂性、运维人员专业水平、未实现运

组织价维一体化方面分析，本项目人员配置基本满足运维要求

（4）项目投资与效益评价结果（表一6）

表一6项目投资与效益评价（略）

（5）项目环境和社会效益评价结果（表一7）

表一7项目环境和社会效益评价

评价项

评价要点评价结论

目名称

对项目污染物排燃机NOx排放浓度在10—14mg/Nm3,远低于

6.1环

放、环保措施进行环保要求；废污水实现达标排放；噪声达到3

境评价

评价类标准，各项环保指标较好

1）项目无移民搬迁安置问题；

6.2社对国内上下游消2）项目天然气消费占长三角某城市年消耗总

会效益费的影响、移民搬量约2%,并带动当地就业，改善周边环境，

评价迁等进行评价为园区的招商引资提供基础保障。

3）截止2017年底，本项目利税823万元

评价：项目各主要建设过程评价基本上以正面为主。

4.2对项目主要指标的评价

（1）项目主要能源价格（表—8）

表一8项目主要能源价格

能源项目投运前201520162017

3,09年末至2.610月份调至2.49

燃气2.3元/Nm32.6元/Nm3

元/Nm3元/Nm3

蒸汽252元/t年末至330元/t330元/t10月份调至301

价格元/t

年中制冷投产，7月份调至0.54

冷价按蒸汽计未投产

0.55元/kWh元/kWh

水价0.5元/t0.11元/t0.11元/t0.11元/t

0.75568元

电价0.726元/kWh0.726元/kWh0.726元/kWh

/kWh

评价：项目的电、水、蒸汽、供冷价格较理想，气价偏高。

（2）项目主要运行指标（表一9）

表一9项目主要运行指标

阶段或时年发电利用年发电量亿年供热量年供冷量天然气消耗

间小时hKW/h万GJ万GJ量亿Nm3

可研水平45835.5589.926.891.21

设计水平45755.4989.929.91.33

2015.2至

51426.1765.8501.42

年底

2016年58617.0387.262.471.63

2017年59067.0981.925.51.67

评价：项目的发电量、供热量、年发电利用小时等主要指标较理想，供冷量

与设计有较大差距。

（3）项目主要财务指标（表一10）

表一10项目主要财务指标（内容略）

序号名称2015年2016年2017年

(-)营业总收入

（二）营业成本（含金融）

（三）营业税金及附加

（六）财务费用（按月计息）

（七）其他收益

（八）营业利润

（九）利润总额

减：所得税费用

(+)净利润-20541219-476

评价：本项目于2015年2月正式投产，已投产营运3年，实际财务状况为:

2015年净利润一2054万元,2016年净利润1219万元，2017年净利润一476万

元。

4.3有关因素分析

从两条线索入手列举影响两线索的有关因素，比较分析后，找出最重要的若

干因素进行展开讨论。

线索一，项目年平均能源综合利用率。

线索二，项目盈利。

线索一，项目年平均能源综合利用率大于等于70%,是判断真假分布式的指

标，是能否拿到政府财政补贴的硬指标。本项目各年的年平均能源综合利用率如

表一11。

表一11年平均能源综合利用率

年份2015年2016年2017年备注

年均综合能源利用率（%）59.9661.1259.86

评价：运行三年以来，受制冷负荷开发不充分影响，项目年均能源综合利用

率为60%〜61虬由于项目的年平均能源综合利用率均小于70%,得不到财政补贴

（每年约2000元/K肌每项目每年最多不超5000万元）

（2）线索二，项目盈利：下表一12为项目主要费用与收入情况。

表一12项目主要费用与收入情况（内容略）

年份2015年2016年2017年备注

收入

供热收入（万元）

供冷收入（万元）

供电收入（万元）

主要政策补贴（万元）

费用

燃气费（万元）

水费（万元）

人员成本（万元）

检修费（万元）

折旧费（万元）

**—费用

评价：企业的核心目标是盈利，