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第一章 能源1

第一节 能源及其重要性1

一、能源定义1

二、能源的重要性1

三、能源消费与社会发展环境2

四、能源变革与科技创新10

第二节 能源资源11

一、能源资源的分类11

二、世界各国传统能源资源13

三、中国传统能源资源16

四、中国能源消费及其特点17

第三节 能源发展的基本情况20

一、能源发展的主要技术指标20

二、清洁能源和可再生能源27

三、中国建筑能耗29

第四节 持续发展实现低碳经济型社会32

一、低碳经济32

二、社会经济发展“3E要素”34

三、中国生态能源新战略35

第二章 分布式供能系统39

第一节 分布式供能系统概述39

一、供能系统及其分类39

二、分布式供能系统44

三、分布式能源系统的优势48

四、分布式供能系统主要市场50

第二节 世界各国分布式供能系统发展51

一、美国分布式供能系统的发展51

二、日本分布式供能系统的发展54

三、欧洲分布式供能系统的发展56

第三节 中国分布式供能系统的发展57

一、中国分布式供能系统发展概况57

二、中国分布式供能系统发展形势58

三、中国分布式供能系统主要项目66

第三章 清洁能源分布式供能系统76

第一节 清洁能源分布式供能系统组成76

一、内燃机分布式供能系统76

二、燃气轮机分布式供能系统76

三、微燃机分布式供能系统77

四、燃气热泵分布式供能系统77

五、燃料电池分布式供能系统78

第二节 内燃机分布式供能系统79

一、内燃机分布式供能系统简介79

二、内燃机基本结构及工作原理79

三、内燃机分布式供能系统81

四、内燃机分布式供能系统案例82

五、内燃机分布式供能系统主要设备83

第三节 燃气轮机分布式供能系统88

一、燃气轮机分布式供能系统简介88

二、燃气轮机的基本结构及工作原理88

三、燃气轮机发电主要系统89

四、燃气轮机发电系统的安全性91

五、燃气轮机分布式供能系统案例92

六、燃气轮机分布式供能系统设备94

第四节 微型燃气轮机分布式供能系统109

一、微型燃气轮机109

二、微燃机的工作原理及结构110

三、微型燃气轮机特点111

四、我国微型燃气轮机发展112

五、微型燃气轮机分布式供能系统设备113

第五节 燃气热泵分布式供能系统117

一、燃气热泵分布式供能系统简介117

二、燃气热泵基本结构及工作原理117

三、燃气热泵机组主要性能118

四、燃气热泵空调系统主要特点119

五、燃气热泵机组设计及选择120

六、燃气热泵供能系统123

第六节 燃料电池分布式供能系统127

一、氢燃料电池发电基本原理127

二、燃料电池种类129

三、燃料电池基本特点130

四、燃料电池分布式供能的可行性133

五、燃料电池适合于分布式供能系统136

六、世界各国燃料电池分布式供能系统137

七、燃料电池主要制造公司及其产品139

八、燃料电池应用范围141

第四章 可再生能源分布式供能系统144

第一节 可再生能源分布式供能系统概述144

一、可再生能源144

二、开发利用可再生能源的意义144

三、可再生能源发电的发展145

第二节 太阳能分布式供能系统149

一、太阳辐射能149

二、太阳能资源150

三、我国太阳能发电系统的发展150

四、太阳能光伏发电系统151

五、太阳能光热发电系统170

六、太阳能光热供热系统179

第三节 风能分布式供能系统199

一、风能及其利用199

二、风能资源200

三、我国风电的发展201

四、风力发电场204

五、海上风力发电205

六、风电分布式供能系统207

七、我国风力发电面临的主要课题208

八、风力发电新技术的发展211

第四节 生物质能分布式供能系统212

一、生物质能212

二、生物质资源213

三、生物质能的特点214

四、生物质转化技术214

五、生物质能发电216

第五节 地热能分布式供能系统217

一、地热能217

二、地热供能系统218

三、地热能利用220

四、地热发电系统220

五、地热能资源226

六、我国地热能发电的发展227

第六节 海洋能分布式供能系统230

一、海洋能230

二、我国海洋能利用231

三、海洋能特点及种类231

四、潮汐能发电系统231

五、波浪能发电系统234

六、海流能发电系统235

七、海洋温差发电系统235

第七节 热泵分布式供能系统241

一、热泵原理及其特点241

二、电动压缩式热泵系统242

三、热力溴化锂吸收式热泵系统245

四、热泵供能系统的经济性251

五、热泵主要设备252

第八节 多种能源互补性综合分布式供能系统259

一、能源生产与消费不平衡性259

二、多种能源互补性分布式供能系统259

三、绿色能源岛分布式供能系统261

四、氢能村庄262

第五章 分布式供能系统设计及设备选择265

第一节 分布式供能系统设计265

一、分布式供能系统设计条件265

二、分布式供能系统设计流程266

三、分布式供能系统设计原则266

四、分布式供能系统设备的选择原则267

五、分布式供能系统运行原则与方式268

第二节 分布式供能系统能源站269

一、分布式供能站站址规划及总布置269

二、分布式供能站工艺布置272

三、分布式供能站建筑与结构273

四、分布式供能站安防及辅助设施278

五、分布式供能站系统流程图280

第三节 燃气系统及设备281

一、燃气供应系统281

二、燃气输送系统283

三、燃气调压及增压系统283

四、燃气辅助设施284

五、天然气系统流程图285

第四节 原动机设备及系统286

一、一般设计原则286

二、原动机设备286

三、原动机系统286

第五节 余热利用系统287

一、设计原则及其利用方式287

二、余热锅炉及其系统288

三、汽轮机及其辅助系统289

四、溴化锂吸收式冷（温）水机组及系统290

五、烟气系统290

六、主蒸汽系统及烟气系统图291

第六节 余热利用设备292

一、余热利用设备选用原则292

二、余热利用主要设备资料292

三、余热利用系统流程图300

第七节 热能制备、输送系统及设备301

一、热能制备系统介质及参数选择301

二、供热调节303

三、循环水泵选择303

四、补水定压305

五、换热设备选择308

第八节 供热（冷）系统计算315

一、供热系统热量及流量计算315

二、供热系统定压计算316

三、水力计算316

四、供热系统换热器计算320

五、供热系统水泵功率计算326

第九节 供水系统及设施327

一、一般设计原则327

二、水源和水务管理327

三、供水系统328

四、冷却设施328

五、生活给水和废水排放328

六、水处理系统328

第六章 分布式供能系统负荷计算331

第一节 概述331

一、分布式供能系统负荷特点及其分类331

二、供暖空调设计用室内、室外计算参数332

三、分布式供能系统热（冷）、电负荷的确定原则333

四、分布式供能系统负荷计算（估算）方法334

第二节 供暖热负荷计算334

一、供暖热负荷计算334

二、供暖全年耗热量计算343

三、热负荷图343

四、全年供暖标准煤耗量计算345

第三节 通风热负荷计算346

一、通风热负荷计算346

二、供暖期通风耗热量347

第四节 生活热水热负荷计算347

一、生活热水热负荷计算347

二、生活热水全年耗热量计算353

第五节 空调热、冷负荷计算353

一、空调冬（夏）季热（冷）负荷计算353

二、空调平均负荷系数354

三、空调供暖（冷）耗热（冷）量计算356

第六节 工业热负荷计算357

一、工业热负荷357

二、工业热负荷计算358

三、生产工艺全年耗热量及用汽量计算361

第七节 电力负荷计算361

一、设备功率的确定362

二、电力负荷计算362

三、平均电力负荷系数367

四、年用电量计算369

第七章 分布式供能系统蓄能技术371

第一节 蓄能技术综述371

一、蓄能技术的重要性371

二、蓄能技术的分类371

三、分布式供能系统中蓄能技术的应用372

第二节 蓄热系统分类373

一、蓄热系统特点373

二、热传递方式373

三、蓄热系统分类373

第三节 显热蓄能系统378

一、水蓄冷（热）系统378

二、蒸汽蓄热器387

三、熔融盐蓄能系统391

第四节 潜热蓄冷（热）系统392

一、冰蓄冷系统392

二、四丁基溴化铵水合物浆体（TBAB）蓄冷系统393

三、相变蓄能罐蓄能系统395

第五节 蓄能系统设计计算396

一、电锅炉蓄热系统的计算396

二、蒸汽蓄能系统计算398

三、冰蓄冷系统的计算400

四、水蓄冷槽容积计算400

第六节 各种蓄能系统比较401

一、常用的蓄冷介质的比较401

二、蓄能系统方式的比较401

三、蓄能系统的比较402

四、水蓄冷系统与冰蓄冷系统的比较402

第七节 改变能源形式的蓄能方式404

一、利用可再生能源的蓄能系统404

二、太阳能蓄能系统的应用404

三、太阳能制氢的方式405

四、氢气的储存406

第八章 分布式供能系统技术经济指标及能耗计算407

第一节 分布式供能系统技术经济指标计算407

一、供热比计算407

二、供热发电比计算407

三、热电比计算407

四、发电机组发电气（煤）耗率计算408

五、发电机组供热气（煤）耗率计算408

六、燃气（汽）轮发电机组热耗率计算409

七、燃气（汽）轮发电机组热效率计算410

八、锅炉标准煤（气）耗率计算411

九、分布式供能系统能源利用效率411

第二节 发电量及燃料耗量计算412

一、设备运行小时计算412

二、分布式供能系统发电量计算414

三、分布式供能系统燃气耗量计算415

四、分布式供能系统能耗指标汇总416

第三节 污染物排放量计算417

一、污染物排放量计算417

二、氮氧化物排放量估算418

三、污染物排放系数汇总424

四、国家排放标准424

五、燃机污染物排放429

第四节 能源价格估算430

一、能源价格估算的必要性430

二、电价估算430

三、热（冷）价估算432

四、电能供热成本估算433

五、蒸汽供热成本估算434

六、按平方米与热量计费折算435

第五节 可再生能源发电成本436

一、风电成本436

二、太阳能发电成本438

三、生物质发电成本441

四、可再生能源发电成本变化趋势441

第六节 能量平衡计算443

一、分布式供能系统的能量平衡443

二、冬季供能系统供暖热平衡444

三、夏季供能系统空调冷平衡445

四、全年供能系统热水供应热平衡445

五、全年供能系统总热（冷）平衡446

六、电力平衡447

第九章 分布式供能电力系统设计451

第一节 接入系统451

一、分布式供能接入系统451

二、分布式供能系统并网案例467

第二节 电气主接线470

一、主接线方式471

二、如何确定供能站电气主接线472

第三节 分布式供能站配用电系统设计475

一、分布式供能站配电网络的构成特点475

二、分布式供能主体供电用户配电网络设计476

三、分布式供能站用配电网络设计476

四、分布式供能站配用电系统的智能化设计476

第四节 主要电力设备选型设计477

一、高压电力设备477

二、控制、信号和测量系统480

三、直流电源485

四、UPS或EPS系统487

五、照明系统487

六、其他辅助系统487

第五节 二次部分设计488

一、分布式供能电源接入对于继电保护的影响488

二、系统继电保护及安全自动装置488

三、电力元件保护489

四、安全自动装置490

五、通信系统490

六、微电网的继电保护问题491

七、分布式供能系统的继电保护配置案例493

第六节 计量495

一、技术原则495

二、配置及要求495

第七节 导体及电缆的选择与敷设496

一、分布式供能系统导体及电缆的选择496

二、分布式供能系统导体及电缆的敷设497

第八节 过电压保护与接地499

一、过电压保护499

二、接地保护499

三、常用接地分块500

第十章 分布式供能系统自动控制系统501

第一节 自动控制系统基础501

一、自动控制系统的概念501

二、开环控制系统502

三、闭环控制系统502

四、可编程逻辑控制器PLC506

五、分散控制系统507

第二节 分布式供能系统控制策略510

一、燃料电池分布式供能系统控制策略510

二、内燃机分布式供能系统控制策略511

三、燃气轮机分布式供能系统控制策略511

四、微型燃气轮机分布式供能系统控制策略514

五、燃气热泵分布式供能系统控制策略514

第三节 分布式供能系统控制系统构成及工程设计515

一、现场层构成及功能515

二、实时控制层构成及功能516

三、监控层构成及功能517

四、厂级管理层构成及功能520

五、分布式供能系统控制系统工程设计520

第四节 分布式供能系统控制系统案例523

一、某内燃机分布式供能系统控制系统案例523

二、某燃气轮机分布式供能系统控制系统案例533

第十一章 分布式供能系统技术经济541

第一节 分布式供能工程技术经济工作概述541

一、技术经济在能源工程项目中的作用541

二、国家对发展分布式能源的相关政策541

三、分布式供能系统项目的特点542

四、分布式供能工程项目技术经济的目的和意义543

五、分布式供能工程技术经济的特点543

第二节 分布式供能系统项目技术经济工作任务544

一、分布式供能项目申报步骤545

二、分布式供能项目技术经济工作的范围545

三、分布式供能系统投资编制的主要内容545

四、分布式能源的财务分析及经济评价550

第三节 技术经济在分布式供能项目应用案例及效益分析566

一、燃气模式的分布式供能站566

二、以太阳能发电为动力的分布式供能站567

三、以风能发电为动力的分布式供能站568

附录570

附录A 全国主要城市民用建筑单位面积年耗热量570

附录B 全国主要城市民用建筑单位面积供热年标准煤耗量572

附录C 分布式供能系统常用技术指标574

附录D 热（冷）网估算指标575

附录E 供热锅炉房建设估算指标577

附录F 热量换算单位表578

附录G 燃料当量换算表579

附录H 燃料燃烧时污染物排放系数580

附录I 全国主要城市太阳能设计资料581

附录J 全国主要城市气象资料584

附录K 室外管网水力计算表621

参考文献632