探究分布式能源站的能源綜合利用及噪音治理

蔡鵬飛

摘 要：文章以某地區工業園區分布式能源站的一期項目為例，并且對燃氣—蒸汽聯合循環機組進行了分析，探究分布式能源站能源綜合利用的效果以及對噪音整治的措施，然后對天然氣分布式能源分布系統未來的發展提出了優化建議。對這個項目深入研究，可以為我國國內分布式能源健康成長有一定推動作用。同時，為提升天然氣資源的實際利用率以及建立智能電網等方面，起到一定的示范及促進作用。

關鍵詞：能源技術 能源綜合利用 天然氣分布式能源 噪音治理 環境治理

中圖分類號：TK019 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）09（b）-0129-02

隨著社會發展，能源的需求量在逐漸上升，而開采力度的逐漸加大，能源資源儲備含量就會日益枯竭，自然環境也會遭到嚴重破壞，因此尋找新能源就變成現階段面臨的主要問題。分布式能源的使用有效降低了能源消耗，減少了廢氣的排放量，并且還具有較高的安全系數和靈活性，是進一步達到節能減排目的的重要路徑。因此，加快分布式能源系統的建設，能夠有效推動能源發展方式的轉變，從而建立起高利用率、高穩定性、高度清潔、安全系數顯著的能源供應體系，促進社會經濟穩步提升，具有非常重要的作用意義。

1 分布式能源站對能源資源的使用方案

工業園區分布式能源站使用的雙聯燃氣輪發電機組是由美國進口的，能夠為園區以及周邊居民提供冷水、熱水以及電能，真正實現了低碳環保的能源供給。

1.1 能源綜合利用策略

園區能源站使用了多種有效措施達到能源階梯利用的目標。例如，燃氣式輪機發電機組、蒸汽式輪機發電機組、使用余熱鍋爐供給低壓力的蒸汽，利用鍋爐尾氣制作熱媒水，把園區熱水站的水變成高質量的水之后，再向園區企業以及居民提供熱水[1]。其中還有一部分熱水會作為園區企業中央冷氣溴化鋰機組工作的能源，從而達到能源的階梯型使用，提升能源整體的使用效率，其階梯型生產流程（見圖1）。

以往使用火力發電的電廠，實際能源利用率通常在35%左右；燃煤熱電廠的能源效率可以達到45%以上，工業園區能源站的資源有效率可以達到78%左右，并且還有一定的上升空間。對能源站的余熱充分使用后，鍋爐排煙溫度對周圍環境的影響可以減少到最低[2]。

1.2 能源綜合利用效果

第一，園區的能源站投入資金量、占地面積均較少，傳統火力發電需要建立空調以及供熱系統等，而園區能源站可以不必設置這些系統，所以，能源站內的制冷機組減少了將近1/2左右，而省去大部分供熱管道鋪設的費用，減少了中央空調設備、縮小占地和建筑面積，節省了相應的資金投入。

第二，園區能源站使用的是燃氣和蒸汽相結合的循環機組，這種機組能夠減少污染物的排放，其中污染物中二氧化硫以及粉塵的排放量少到可以忽略不計；二氧化碳的排放量可以減少70%左右，理論上每年減少的二氧化碳排放量可以達到18萬噸；而氧化氮代謝物總排放量減少了80%左右，比標準排放量還低將近40%；在鍋爐補給水中使用反滲透膜和電子數據交換相結合的技術進行水的制備，不會產生具有強酸、堿性的水；與此同時，園區內所產生的生活和生產的廢水在經過處理后，可以用作園區內的綠化以及清洗，真正達到污染物零排放的目的[3]。

第三，園區使用分布式能源站，在一次能源的實際利用率上可以達到50%～60%左右，而實際節能率在20%～25%之間。由于余溫鍋爐低壓力的蒸汽可以供補氣式凝汽器輪機使用，可以在不增加能源消耗的基礎上，提升能源站數千萬的經濟收益；而系統中溴化鋰空調也取代了老式空調，也可以為系統節省數十萬的成本支出；而把供冷、供熱、供電三者進行有機結合，形成梯形能源利用體系，提高能源實際利用率和經濟性。

第四，燃氣輪機機組的開機關機速度都比較靈活，即使頻繁操作，對機組的使用時間影響也比較小，因此，分布式能源站具有安全系數高、可靠性好、操作便捷、靈活等特性，并且還可以作為黑啟動的電源點。

第五，園區能源站使用的燃氣和實際電力需求量會在不同季節有明顯的差異，因此就要通過季節調峰以及日常負荷調節來有效控制能源的供給結構。

第六，通過使用有效的技術手段，得到了較好的結果，例如，理論設計方法，給能源站系統優化、模塊化標準提供了示范作用；能源的梯級利用也減少了排煙溫度；在系統余熱利用方面上，使用抽汽、補汽汽輪機進行調節互補，最大程度上滿足園區對電能的實際需求。而使用溴化鋰設計，滿足了園區內日常生活的實際需求，保證了制冷單元的輸出要求，提高了系統的穩定程度[4]。

2 噪音治理措施

園區內，噪聲污染的主要來自燃氣式、蒸汽式輪機組、發電機、水泵、余熱鍋爐、冷卻塔、供油泵等。園區針對環境污染使用針對性的措施對其進行處理，逐漸改變了周圍的環境，改善了能源站實際運行的環境，真正達到了低碳、環保的目的，保證了環保以及社會收益。

2.1 噪音治理措施

對于噪音治理措施計算來說，可以由能源站現場測試數據進行計算或者是通過模擬計算軟件進行計算，以及與聲學數據庫進行調整和修正來完成。噪音治理方案措施的制定上，一定要遵守四個方面原則[5]。首先，噪音治理單位一定要根據噪音批復文件標準以及工程招標文件的相關規定，對噪音污染進行處理，最后達到能源站噪音達標的目的。其次，在噪音治理期間一定要使用能夠不影響機組正常運行和園區美觀的要求的措施。再次，相關施工單位要對噪音的來源進行確認和排查，為之后的噪音治理方案的確定提供理論依據。最后，在能源站二期工程建設時，一定要選用低噪音的設備，綜合考慮能源站機房的結構、透光度以及隔音門窗的選用，給能源站二期的噪音治理工作打下良好的基礎。

通常情況下，噪音治理的方法主要是通過對噪音的吸收、消除、隔音以及減少振動等方式進行。圖2、圖3是對能源站內燃氣機組和冷卻塔噪音治理的設施。例如，對于蒸汽輪機房來說，在廠房外墻原來的基礎上加裝隔音、吸音墻面；窗戶上安裝消聲；廠房需要換成隔音門，排風口上要安裝消聲器；燃機區域要在排風口、門窗、煙道上加裝隔音裝置，如有需要還要將其更換成隔音設備，達到隔音、消音的目的；冷卻塔、水泵或者機房等區域也要采取以上措施進行噪音治理[6]。表1是后增加的設備技術改革和降噪措施，降低機器運行時產生噪聲對外界的實際影響。

2.2 噪音治理成效

噪音治理的成本投資金額大小，與其項目所處的地理環境、設備型號、噪聲設備的實際性能以及能源站運行的管理等因素有著直接的關系，而實際噪音處理的效果與使用的降噪措施有著直接的關聯。工業園區能源站針對噪音污染的來源，在園區周圍以及內部都使用相應的治理措施，并對治理過程和效果進行持續跟蹤、檢測，對主要噪音來源數據做好相關記錄，為未來噪音治理措施完善提供理論支持。在2008年和2010年分別對噪音治理方案進行了調整和優化，構建了相對完善的環境管理制度，同時也制定了環境質量控制、檢測標準，明確了不同種類廢氣物以及噪音控制的管理職能，并將這些標準認真貫徹落實和執行[7]。同時，還制定了對突發環境事故的緊急處理制度，做好園區能源站環境污染的預防工作。

3 對我國天然氣分布式能源的建議

首先，不斷完善相關政策，并且做好相應市場開發的工作。完善天然氣冷水、熱水、電能供給規章制度，健全相關配套財務、金融、天然氣價格等方面的扶持政策，確保天然氣項目的經濟收益。其次，制定與天然氣項目相關的優惠政策，完善和調整相應法規，充分考慮不同地域內天然氣成本價格以及當地供熱、供冷等因素，然后制定不同區域不同標準的價格，同時，隨著供給成本的變化，對其價格進行適當調整。再次，全方位、多角度的尋找天然氣項目開發新突破口。再次，提升能源綜合使用率，分布式能源系統能夠提升能源的使用水平，實際利用率可以保證在70%以上。因此就要充分挖掘分布式能源優勢。最后，還要加大對微型燃機的研究力度，逐步適應分布式能源系統供給的實際要求[8]。

4 結語

總而言之，分布式能源系統與傳統發電機組進行對比，具有能源利用效率高、安全系數高、可靠性好、能夠進行靈活的調整，對環境污染少等優點，真正實現了對能源的階梯型使用。而對于機組運行時產生的噪音，園區也使用了有效的治理措施，且取得了良好的成效。

參考文獻

[1] 童罡，曾瓊.分布式能源站的能源綜合利用及噪音治理[J].能源技術經濟，2012，24（5）：56-61.

[2] 王仁雷，彭桂云，鄭迪，等.廣州大學城分布式能源站水平衡測試與節水優化探討[J].給水排水，2012，38（12）：58-60.

[3] 秦淵，陳昕，王華超，等.冰蓄冷空調系統在樓宇型分布式能源站的應用[J].煤氣與熱力，2014，34（5）：21-24.

[4] 徐波.分布式能源站的未來發展趨勢分析[J].科技創業家，2013（24）：136-136.

[5] 童罡.廣州大學城分布式能源站噪音治理的應用與啟示[C]//2011年中國電機工程學會年會論文集.2011：1-7.

[6] 陳靖，和彬彬，范潔，等.分布式能源站低負荷運行難點及解決思路[J].華電技術，2014（5）：1-2，5.

[7] 楊勇，于秀艷.天然氣分布式能源站系統集成設計的幾個關鍵問題[J].華電技術，2014（4）：1-4.

[8] 王仁雷，彭桂云，鄭迪，等.廣州大學城分布式能源站水平衡測試與節水優化探討[J].給水排水，2012，38（12）：58-60.