初探冷热电三联供系统在A级数据中心的应用

冷热电三联供(CcHP)系统是一种建立在能量梯级利用概念基础上，将供热(采暖和供热水)，制冷及发电过程有机结合在一起的总能系统。三联供属于分布式能源的主要形式之一。由于分布式能源可将能源效率提高80%以上，对环境负面影响小，有利于局部电网安全，对天然气和电网有削峰填谷的作用，因此很多发达国家将其作为国家能源体系的重要组成部分。从经济性考虑，燃气三联供系统更适合于冷热电负荷相对稳定、常年需要供冷或者供热的项目。而数据中心用电、和用冷负荷波动小，常年需要供冷，符合三联供系统的功能特点。本文以某数据中心为例，针对三联供系统在A级数据中心的应用中的相关问题进行探讨。

冷热电三联供(CCHP)应用概况

分布式能源(DistributedEnergySystem)是相对于传统的集中供电方式而言，是指将冷热电系统以小规模、小容量(几kW至50Mw)、模块化、分散式的方式布置在用户附近，可独立地输出冷、热、电能的系统。具有靠近用户、梯级利用、一次能源利用效率高，环境友好、能源供应安全可靠等特点，受到各国政府，企业界的广泛关注和青睐。其中燃气冷热电三联供因其技术成熟、建设简单，投资相对较低和经济上有竞争力的优势，已经在国际上得到了迅速地推广。

燃气冷热电三联供，即CCHP(CombinedCooling，HeatingandPower)，是指以天然气为主要燃料带动燃气轮机或内燃机等燃气发电设备而产生电力以满足用户的电力需求;系统排出的废热通过余热回收利用设备(如余热锅炉或余热直燃机等)向用户冬季供暖;夏季通过驱动吸收式制冷机供冷;同时还可提供生活热水，充分利用了排气的热量。经过能源的梯级利用使一次能源利用效率从常规发电系统的40%左右提高到80%左右，大量节省了一次能源。

由于天然气分布式能源可以达到很高的能量利用效率，所以在国外发展非常迅速。从上个世纪70年代末期开始发展，到现在美国已经有6000多座分布式能源站，仅大学校园就有200多个。英国只有5000多万人口，但是分布式能源站就有1000多座。英国女王的白金汉宫、首相的唐宁街10号官邸，都采用了燃气轮机分布式能源站。目前丹麦没有一个火电厂不供热，也没有一个供热锅炉房不发电，将冷、热、电分别生产变为高科技的冷、热、电联产，使科学技术变成生产力。20多年来，丹麦国民生产总值翻了一番，但能源消耗却未增加，环境污染也未加剧。日本由于资源比较缺乏，所以对三联供研究十分重视。目前，日本三联供系统是仅次于燃气、电力的第三大公用事业，到2000年底已建冷热电三联供系统1413个，平均容量477kw，广泛应用于医院、办公楼、宾馆及其他一些综合设施中，进行区域冷热电供应。

小型燃气冷热电三联供的应用在我国尚处于起步阶段，而且主要集中在上海、北京、广州等地。北京燃气集团指挥监控中心、北京清华科技园A一02(文津国际公寓)三联供能源站、北京会议中心9号楼、北京火车南站三联供能源供应站，蟹岛生态园区冷热电三联供能源中心、上海浦东机场、上海舒雅健康休闲中心、广东铝业集团、成都深兰绿色能源站、广州大学城等多项冷热电三联供工程已建成投产。其中广州大学城能源站为我国目前最大的三联供项目，是广州大学城配套建设项目，为广州大学城一期18万m2区域内的10所大学提供冷、热、电能三联供;是目前全国最大的分布式能源站，规划容量为4×78Mw。现在已向广州大学城内的10大学及周围用户20万人提供全部生活热水、空调冷冻水和部分电力【2】。目前.我同分布式能源装机;筝量达到500万kW。据能源局规划，到2020年，在大中以上城市推广使用分布式能源系统，装机容量达到5000万kW，并拟建设10个左右各类典型特征的分布式能源示范区城。分布式能源发电容量占中国总电力装机容量的比例将从目前的不到1%增加到3%，年均增迷23%。