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天然气应用的节能减排措施

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天然气应用的节能减排措施
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编辑时间 : 2020-06-17

  

  集中供应模式

  1.热电联合

  热电联产是一种热电联产的集中供热(电)方式,具有天然气的高能量转换效率,但在我国并未得到广泛应用。在美国家庭终端的天然气消耗中,供暖占69%,热水占24%,烹饪占5%,干衣服占2%。在商业码头的天然气消耗中,供热占40%,热水占19%,烹饪占8%,其余33%主要是热电联产。目前,中国大部分城市的建筑在冬季使用煤热能(热水或蒸汽)来加热热水,在夏季使用蒸汽,在制冷时使用溴化锂。苏州节能设备许多新建住宅区使用壁挂式天然气灶进行自热,导致能效低(100万居民每个供暖季节300m3),这与北京首都国际机场一样罕见。为了提高天然气能源的热利用效率,应在政府的统一规划下建立城市供热系统,在有天然气供应的大中城市建立热电联产站。

  在2009年中国29.6108吨原煤消费量中,除了21.2108吨原煤用于中间转化加工行业(主要是发电、供热、炼焦和制气四个部门)外,6.8108吨原煤用于工业企业(尤其是中小企业)的锅炉供热和蒸汽生产。如果有资质的企业改用热电联产供热,可节约原煤1 108 ~ 108 t。

  2.冷却、加热和供电相结合

  分布式冷热电联供(DES/CCHP)是各种一次能源转换技术的综合集成,在一个区域内同时提供电、热、冷多种终端能源,实现能源的梯级高效利用。它已在国外初步应用。由于我国天然气价格高,供应不足,尚未得到应用。


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  DES/CCHP的直接经济效益在于级联、循环、高效利用能源和避免多次转换,南京天然气节能从而减少传输损耗。DES/CCHP在CCHP周边现场直接提供电力、冷水和热水,还可以改善城市大气环境,平衡电网的峰谷差。CCHP能源服务公司的收益与天然气价格密切相关。2007年,在天然气价格为2.5元/m3、直接供电价格为0.8元/(千瓦小时)、区域供冷价格为0.46元/(千瓦小时)的条件下,10兆瓦的CCHP电力公司投资回收期为10年。在最终确定项目的经济性之前,有必要评估该地区的冷、热、电负荷的需求和时间分布以及气/电价格比。没有政府在规划和政策上的支持,就无法建设CCHP发展服务局。如果只有房地产开发商来决定住宅区的冷、热、电供应,DES/CCHP很难实现。

  天然气的分散供应节约

  1、太阳能供暖(电)

  利用太阳能供应生活热水的技术在中国得到了广泛应用。应在商业和企业中进一步推广。建筑节能的要求应该包括在内,这可以大大减少煤炭和天然气能源在建筑中的使用。对于居住分散、集中供热困难的地区(如农村、山区、牧区等)。),小规模太阳能加热(电)可以节省化石能源的消耗。

  2、热泵供暖(电)

  热泵技术根据热源的不同分为地源热泵、空气源热泵、太阳能热泵、水源热泵和地源热泵。家用热能是一种空气源热泵,消耗很少的电能,吸收空气中大量的低温热能。在操作期间,蒸发器从空气源的环境热能中吸收热量,以蒸发传热工作介质。传热工质蒸汽经压缩机压缩后,压力和温度升高。当高温蒸汽被一个特殊的环形管冷凝器冷凝成液体时,释放的热量被传递到储水箱中的水。冷凝的传热工作介质通过膨胀阀返回蒸发器,然后蒸发,从而来回循环。与常规空调系统相比,空气源热泵的热效率提高了5倍以上,可用于家庭产生热水、空调、供暖等。由于电力来自大型发电厂,这些发电厂可以利用二氧化碳捕获和封存来回收二氧化碳,因此热泵的推广使家庭消耗更多的电力和更少的天然气,这显然有利于减少二氧化碳排放。然而,由于设备价格相对较高,目前仅在欧洲一些发达国家使用。

  提高建筑节能是非常重要的。

  根据美国能源部的统计,2006年建筑消耗的能源最多,常州节能环保占39%(其中住宅建筑占21%,商业建筑占18%);工业能耗占33%;交通能耗占28%[14]。建筑能耗主要来自天然气和电力的消耗,居住建筑能耗的具体构成比例为:采暖、通风与空调(暖通空调)35%,照明18%,热水10%,电器与电脑10%,冰箱6%,烹饪3%,其他18%[15];商业建筑能耗的具体构成是:供暖、通风和空调(暖通空调)32%,照明25%,热水6%,电器和计算机12%,冰箱4%,烹饪2%,其他19%t[6]。

  住宅建筑消耗的温室气体(以二氧化碳为代表)占美国温室气体排放总量的17%,这是一个惊人的数字,其中一半以上来自供暖、通风和空调。因此,在建筑节能中,采暖、通风和空调是节能减排的重点,如太阳能采暖、增加墙体厚度、使用低散热建筑材料等。

  中国目前的建筑面积约为400108m2。如果2050年的城市化人口为10亿,根据最新的人口普查,平均家庭规模为3.0,人均居住面积为70m2,家庭居住面积为210m2,城市居住面积为700108m2,加上商业和居住面积为300108m2,总建筑面积为1000108m2。如果25%的商住楼(250108m2)设计和建造是节能的,由于建筑节能的实施,按图4的家庭供热在冬季(节能设计后)将节约15GJ的供热,按1.2亿户计算,城乡建筑将节约近1.81018J的热能。根据1.0108m2天然气的热值相当于3.781015J的换算,2050年中国家庭和商住楼的节能量相当于476108m3天然气,这是一个非常惊人的数字。建筑节能应作为降低天然气消耗的重点。


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