热电联产和区域供热对减少CO2排放的贡献
日期：2008-11-5 23:11:17 来源：中国自动化网
点击： 作者：
点击： 作者：
点击【 大 中 小 】放大字体.
摘 要：CO2作为一种温室气体，是全球气候变暖的主要原因。采用热电联产和区域供热是抑制CO2排放的有效手段。文章通过世界上一些代表性国家的统计数据对此进行了说明，并对我国的情况进行了分析。
关键词：CO2排放；热电联产；区域供热
The contribution of reducing carbon dioxide emissions by usingcombined Heat and power generation and district heat supply
FAN Liwu, YU Zitao, HU Yacai, CEN Kefa
(College of Mechanic and Energy Engineering, Zhejiang University,
Hangzhou 310027, China)
Abstract:Carbon dioxide is a kind of glasshouse gases, which is the greatest cause of the global weather turning warmer. Using of combined heat and power generation and district heat supply is an efficient method to reduce carbon dioxide emissions. This paper illustrates the statistic data of some representational countries of the world, analyses the instance of our country.
Keywords:CO2 emissions; combined heat and power generation; district heat supply
0引言
人类活动所引起大气中CO2等温室气体浓度的快速增加是造成全球气候变暖的主要原因。美国夏威夷的CO2浓度观测站得到的数据显示, 大气中CO2的浓度从1959年的315.83×10-6(VV)增加到了1998年的366.7 ×106(V/V)，而近百年来全球地表温度平均也上升了0.3～0.6℃[1>。1997年在日本京都召开的联合国气候变化框架公约第三次缔约方会议签署了著名的《京都议定书》，对包括中国在内的38个工业化国家减少CO2的排放作了具体规定，以保证将温室气体的排放量由1990年的水平上至少下降5.2%[1>。由此可见，减少CO2的排放是一个世界性的问题，需要世界各国的一致努力。热电联产和区域供热是减少CO2排放的有效手段之一，数十年来已为世界各国所普遍采用。
热电联产是利用热电厂全部或部分地将高品位热能转变为功的过程中不可避免的冷源损失热量为周围用户供热，同时产生一定量的电能，因此热电联产比单一的发电或产热有更高的转化效率。区域供热是利用工业过程的余热，而不通过焚烧、地热或热电联产来获得热能。能源的重复利用减少了工业生产、建筑供热等对燃料的需求。热电联产和区域供热也使得利用新型燃料取代传统燃料成为可能，比如生物质燃料。以上优点使热电联产和区域供热成为一种有效减少CO2排放的技术，从而在全球得以推广，效果相当显著。
1热电联产和区域供热所减少的CO2排放量
1998年世界能源机构（IEA）的报告[2，3>显示,全球所有的区域供热和热电联产系统,能够使燃料燃烧时所产生的CO2的排放量降低3%～4%，相当于使年排放量达到2.27亿t的CO2每年减少排放7～9 Mt。从世界各国的情况来看，美国和俄罗斯是采用热电联产和区域供热而使CO2排放量降低幅度最大的国家，除俄罗斯之外的前苏联其他国家以及欧洲各国的降幅也很大。
减少排放量是通过计算其它的热、电生产方式所排放的CO2量与热电联产和区域供热的排放量之差（通过前面的分析显见前者总是大于后者）而得到的。计算热电联产和区域供热的CO2排放量时各种主要燃料燃烧（按热值计）时的CO2排放量分别定为：煤92g/MJ、成品油75g/MJ和天然气56g/MJ[5>,而其它的燃料则认为并不产生CO2。
按以上的定义来计算，Werner[4>得到了一组减少排放量的数据如表1所示。根据表中的数据可知，由于使用热电联产和区域供热所减少的CO2排放总量是8.92 Mt，占由燃料燃烧产生的全球CO2排放总量的3.8%，这与上述的世界能源机构报告的数据是一致的。
2对我国热电联产和区域供热减少CO2排放状况的分析
我国早在建国初期就开始建设热电联产和区域供热，并且一直作为政府重点鼓励发展的产业大力扶持。但如表1的数据所示，我国热电联产和区域供热减少的CO2排放量只有58 Mt，而我国的CO2排放总量仅次于美国居世界第二位，因此我国的热电联产和区域供热的减少CO2排放的能力还难如人意。
世界各国热电联产和区域供热中主要的燃料供应的组成如表2所示。显然当前世界各国的趋势, 是在热电联产和区域供热中更多地采用天然气和可再生燃料如沼气等来代替传统的燃煤方式。
由供给热电联产和区域供热用的燃料所产生的全球平均CO2排放量是66 g/MJ，而相应的由传统的热、电生产方式所用燃料而产生的全球平均排放量是83 g/MJ[2,3>。以天然气为例，在产生相同热值的情况下，天然气燃烧时产生CO2的量只是煤燃烧时CO2排放量的56%左右；若再计及燃煤与燃气发电效率的差距，则相同发电量下，高效天然气发电设备排放的CO2仅为高效燃煤设备的45%左右[5>。因此在热电联产和区域供热中降低煤的使用比例将成为有效降低CO2排放的一个重要手段。
近年来，我国的天然气工业高速发展，使之在较大范围加以利用成为可能。但是天然气在我国能源结构中的比例还很低，目前在全国热电联产和区域供热燃料供应中的份额只有1%（见表2），这与世界平均使用水平有着明显的差距。这也成为我国热电联产和区域供热减少CO2排放的能力不足的重要原因。天然气虽然还不可能在短时期内大规模地替代煤成为我国的主要能源，但结合我国的具体国情，天然气可以首先用作热电联产和区域供热的燃料来源加以广泛利用。2000年1月，国家计划委员会、国家经贸委、建设部和国家环境保护总局联合发布了印发《关于发展热电联产的规定》的通知[5>，其中明确指出要积极支持发展燃气轮机热电联产。在不久的将来，我国也有望在CO2减排上取得大的进展。
3 结论与展望
综上所述，世界各国通过热电联产和区域供热而减少的CO2排放量是巨大的,其减少的量大约是《京都议定书》所假定量的一半[4>。因此，我们建议从以下几个方面着手对热电联产和区域供热技术加以推广：
(1) 拓展热能的交易市场来增强对已有热电联产系统的使用。
(2) 新建或改进已有的区域供热系统。
(3) 加快热电联产和区域供热的燃料替代，尤其是降低煤的使用。
通过以上途径可以使CO2排放水平得到进一步的控制，从而为保护人类赖以生存的自然环境做出更大的贡献。
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
关键词：CO2排放；热电联产；区域供热
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
The contribution of reducing carbon dioxide emissions by usingcombined Heat and power generation and district heat supply
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
FAN Liwu, YU Zitao, HU Yacai, CEN Kefa
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
(College of Mechanic and Energy Engineering, Zhejiang University,
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
Hangzhou 310027, China)
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
Abstract:Carbon dioxide is a kind of glasshouse gases, which is the greatest cause of the global weather turning warmer. Using of combined heat and power generation and district heat supply is an efficient method to reduce carbon dioxide emissions. This paper illustrates the statistic data of some representational countries of the world, analyses the instance of our country.
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
Keywords:CO2 emissions; combined heat and power generation; district heat supply
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
0引言
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
人类活动所引起大气中CO2等温室气体浓度的快速增加是造成全球气候变暖的主要原因。美国夏威夷的CO2浓度观测站得到的数据显示, 大气中CO2的浓度从1959年的315.83×10-6(VV)增加到了1998年的366.7 ×106(V/V)，而近百年来全球地表温度平均也上升了0.3～0.6℃[1>。1997年在日本京都召开的联合国气候变化框架公约第三次缔约方会议签署了著名的《京都议定书》，对包括中国在内的38个工业化国家减少CO2的排放作了具体规定，以保证将温室气体的排放量由1990年的水平上至少下降5.2%[1>。由此可见，减少CO2的排放是一个世界性的问题，需要世界各国的一致努力。热电联产和区域供热是减少CO2排放的有效手段之一，数十年来已为世界各国所普遍采用。
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
热电联产是利用热电厂全部或部分地将高品位热能转变为功的过程中不可避免的冷源损失热量为周围用户供热，同时产生一定量的电能，因此热电联产比单一的发电或产热有更高的转化效率。区域供热是利用工业过程的余热，而不通过焚烧、地热或热电联产来获得热能。能源的重复利用减少了工业生产、建筑供热等对燃料的需求。热电联产和区域供热也使得利用新型燃料取代传统燃料成为可能，比如生物质燃料。以上优点使热电联产和区域供热成为一种有效减少CO2排放的技术，从而在全球得以推广，效果相当显著。
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
1热电联产和区域供热所减少的CO2排放量
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
1998年世界能源机构（IEA）的报告[2，3>显示,全球所有的区域供热和热电联产系统,能够使燃料燃烧时所产生的CO2的排放量降低3%～4%，相当于使年排放量达到2.27亿t的CO2每年减少排放7～9 Mt。从世界各国的情况来看，美国和俄罗斯是采用热电联产和区域供热而使CO2排放量降低幅度最大的国家，除俄罗斯之外的前苏联其他国家以及欧洲各国的降幅也很大。
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
减少排放量是通过计算其它的热、电生产方式所排放的CO2量与热电联产和区域供热的排放量之差（通过前面的分析显见前者总是大于后者）而得到的。计算热电联产和区域供热的CO2排放量时各种主要燃料燃烧（按热值计）时的CO2排放量分别定为：煤92g/MJ、成品油75g/MJ和天然气56g/MJ[5>,而其它的燃料则认为并不产生CO2。
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
按以上的定义来计算，Werner[4>得到了一组减少排放量的数据如表1所示。根据表中的数据可知，由于使用热电联产和区域供热所减少的CO2排放总量是8.92 Mt，占由燃料燃烧产生的全球CO2排放总量的3.8%，这与上述的世界能源机构报告的数据是一致的。
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
2对我国热电联产和区域供热减少CO2排放状况的分析
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
我国早在建国初期就开始建设热电联产和区域供热，并且一直作为政府重点鼓励发展的产业大力扶持。但如表1的数据所示，我国热电联产和区域供热减少的CO2排放量只有58 Mt，而我国的CO2排放总量仅次于美国居世界第二位，因此我国的热电联产和区域供热的减少CO2排放的能力还难如人意。
plcjs.技.术_网
世界各国热电联产和区域供热中主要的燃料供应的组成如表2所示。显然当前世界各国的趋势, 是在热电联产和区域供热中更多地采用天然气和可再生燃料如沼气等来代替传统的燃煤方式。
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
由供给热电联产和区域供热用的燃料所产生的全球平均CO2排放量是66 g/MJ，而相应的由传统的热、电生产方式所用燃料而产生的全球平均排放量是83 g/MJ[2,3>。以天然气为例，在产生相同热值的情况下，天然气燃烧时产生CO2的量只是煤燃烧时CO2排放量的56%左右；若再计及燃煤与燃气发电效率的差距，则相同发电量下，高效天然气发电设备排放的CO2仅为高效燃煤设备的45%左右[5>。因此在热电联产和区域供热中降低煤的使用比例将成为有效降低CO2排放的一个重要手段。
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
近年来，我国的天然气工业高速发展，使之在较大范围加以利用成为可能。但是天然气在我国能源结构中的比例还很低，目前在全国热电联产和区域供热燃料供应中的份额只有1%（见表2），这与世界平均使用水平有着明显的差距。这也成为我国热电联产和区域供热减少CO2排放的能力不足的重要原因。天然气虽然还不可能在短时期内大规模地替代煤成为我国的主要能源，但结合我国的具体国情，天然气可以首先用作热电联产和区域供热的燃料来源加以广泛利用。2000年1月，国家计划委员会、国家经贸委、建设部和国家环境保护总局联合发布了印发《关于发展热电联产的规定》的通知[5>，其中明确指出要积极支持发展燃气轮机热电联产。在不久的将来，我国也有望在CO2减排上取得大的进展。
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
3 结论与展望
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
综上所述，世界各国通过热电联产和区域供热而减少的CO2排放量是巨大的,其减少的量大约是《京都议定书》所假定量的一半[4>。因此，我们建议从以下几个方面着手对热电联产和区域供热技术加以推广：
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
(1) 拓展热能的交易市场来增强对已有热电联产系统的使用。
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
(2) 新建或改进已有的区域供热系统。
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
(3) 加快热电联产和区域供热的燃料替代，尤其是降低煤的使用。
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
通过以上途径可以使CO2排放水平得到进一步的控制，从而为保护人类赖以生存的自然环境做出更大的贡献。
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
上一篇: 大型火电机组一次调频参数的设置及其下一篇: 太阳能冷热电联供分布式能源系统的研究
评论内容
载入中...
载入中...
P
L
C
技
术
网
|
可
编
程
控
制
器
技
术
门
户
|
十
万
P
L
C
工
程
师
的
共
同
选
择
！
L
C
技
术
网
|
可
编
程
控
制
器
技
术
门
户
|
十
万
P
L
C
工
程
师
的
共
同
选
择
！
·最新招聘信息
·最新求职信息
·推荐产品
·推荐厂商
·栏目热门排行
·站内热门排行