热电联产行业概况
热电联产(又称汽电共生),是利用热机或发电站同时产生电力和有用的热量。三重热电联产或冷却,热和电力联产(CCHP)"是指从燃料燃烧或太阳能集热器中同时产生电和有用的热量和冷却。
热电联产是燃料的热力学有效使用。 在单独的电力生产中,一些能量必须作为废热被丢弃,但是在热电联产中,这些热能中的一些被投入使用。所有热电厂在发电期间排放的热量,可以通过冷却塔,烟道气或通过其它方式释放到自然环境中。相反,热电联产捕获一些或全部用于加热的副产物,或者非常接近于工厂,或者特别是在斯堪的纳维亚和东欧,作为用于生活区域加热的热水,温度范围为约80至130℃。这也称为“热电联产区域供热”。小型热电联产厂是分散式发电的一个例子。在中等温度(100-180℃,212-356°F)下的副产物热量也可以用于吸附式制冷机中以进行冷却。
热电联产为一种工业制程技巧,利用发电后的废热用于工业制造或是利用工业制造的废热发电,达到能量最大化利用的目的。以先发电式来说由于传统发电机效率只有30%左右,高达70%燃料能量被转化成无用的热,汽电共生能再利用30%的热能于工业,使燃料达到60%效率。系统使用了各种工业机具原本就会在运作中所产生的废热,等于所发的电都是额外的收益。
热力发电厂(包括使用易裂变材料或燃烧煤,石油或天然气的热力发电厂)和一般的热机不将所有的热能转换成电能。在大多数热机中,略多于一半的热量作为多余的热量被损失(参见:热力学第二定律和卡诺定理)。通过捕获多余的热量,热电联产(CHP)使用在常规发电厂中浪费的热量,对于最好的常规发电厂, 有潜力达到高达80%的热效率。这意味着能够消耗更少的燃料而产生同样多的有用能量。当热量可以在现场使用或非常接近时,热电联产是最有效的;但当热量必须传输较长距离时,总效率则降低:这需要高度隔热的管道,其价格昂贵并且低效;而电可以沿着相对简单的电线传输,并且对于相同的能量损耗可以在更长的距离上传输。
热电联产行业发展现状分析
在热电联产行业中,上游主要为热电联产燃料以及机组设备,其中,目前该行业的燃料仍以煤炭为主,其他燃料还有天然气、生物质和固废垃圾等,机组设备则包括锅炉、发电机和汽轮机等;中游企业则为生产电力和蒸汽的过程,分为先发电式和后发电式两种;下游主要应用于居民供电供热、企业自给自足,涉及多个行业的企业。