耦合特性：太阳能与热泵分布式能源耦合系统特性举例
➢优先使用太阳能：太阳能集热器集热量设计应以满足热水总负荷40%作为太阳能热量。
➢确保用热需求：采用集中热水系统可有效保证大流量用水特点，保证用水可靠性和
舒适性需求。
➢新能源利用最大化：采用水源热泵作为太阳能辅助热源，按使用热水最高日用水量
进行设计，即太阳能集热量为0时，仍能满足热水负荷需求。并对公建等其他部分提
天然气是“十三五”时期油气行业的发展重点，目前天然气消费
占我国一次能源消费比重低于6%，与世界平均24%的水平相比，
发展潜力巨大。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个
五年规划纲要》的重要目标是生产方式和生活方式绿色、低碳水
平上升。绿色发展要求，天然气到2020年将占一次能源消费比重
为10%。
供冷源，实现太阳能和水源热泵耦合利用，高效节能。
➢投资合理、运行经济：采用“以热定冷”设计原则，合理确定生活热水供热量，根
据总热量确定供冷范围供冷负荷总量。
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3、分布式能源系统
概念：是指分布在用户端的能源综合利用系统。一次能源 为气体燃料和可再生能源，利用一切可以利用的资源，二 次能源为分布在用户端的冷热电，实现以直接满足用户多 种需求的能源梯级利用。并通过中央能源供应系统提供支 持和补充。实现多系统优化，将电力、热力、制冷与储能 技术结合，实现利用效率最大化。
热泵系统在利用低品位能源 时会受到低温侧热源的影响 从而降低系统的运行效率甚 至无法运行，如水源侧温度 低于5度时制热效率会显著 下降。
冬夏季从地下吸/放热 量长期不对等会影响系 统的运行效率。
CCHP与热泵耦合使用，利用CCHP余热提升极端天气下热泵系统低温侧温 度可大大提高系统效率；同时利用CCHP技术作为调节，可保证冬夏季热 泵系统向地下的放热量一致，提高系统运行的稳定性。
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5、天然气分布式能源与热泵的融合系统
（1）融合机理特性
天然气分布式能源与可再生能源系统的耦合
耦合机理：最大限度的利用环境势能和清洁能源，提高能源的综合利用率，减少 环境排放。(将不可利用的低品位热能,如空气、土壤、水中所含的热能、太阳能 和工业废热等,转换为可以利用的高品位热能 。)
耦合特性：
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2、分布式能源是电力供应的主要市场
在国家能源局《关于征求做好电力市场建设有关工作的通知》 中指出，特高压和分布式能源是未来电力供应的两部分，二 者互相补充，发挥各自的优势。分散式风电、生物质发电、 小水电等因为本身的局限性无法大规模展开，燃料电池和储 能技术开发难度目前很大，“天然气分布式能源站+分布式 光伏电站”的组合将成为市场重要组成部分，两手都要抓， 两手都要硬。
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4、天然气分布式能源和可再生能源融合的必要性
（1）天然气和可再生能源在功能上相辅相成，互相补 充，发挥各自作用，风能和太阳能属于间歇性能源，在 使用期间必须随时储存，或设置后备电源来补偿供电不 足时的供能。
天然气分布式能源调度灵活，与可再生能源功能上相 辅相成。
（2）天然气分布式能源是可再生能源的主动动力支持。
天然气分布式电站属于主动用能，而风电、光伏及其 它可再生能源属于被动式用能，其利用因自然条件的不同 而存在随机性和不可控性，多种能源互补式利用模式不但 可以以最优化的方式利用当地资源，并能在很大程度上节 省巨额输电费用，从而达到能源利用全过程中的效率，最 大化和成本最小化。
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（3）天然气分布或能源和可再生能源融合的作用
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（2）融合效益分析
天然气分布式能源与热泵系统的耦合（应用分析）
多种能源技术的耦合使用与单一热泵系统供热相比，系统一次能源利用率提高
了61%；与单一燃气系统供热相比，系统一次能源利用率提高了113.4%。
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6、天然气分布式能源与太阳能的融合系统
耦合机理： 天然气分布式能源也可与太阳能（风能、生物质能等）及热泵耦合，构成另一种 具代表性分布式能源耦合系统。在该耦合系统中，太阳能可以是太阳能光伏发电， 作为CHP发电系统的电力补充；也可以是太阳能集热热水系统，与热泵系统互补 使用，并耦合天然气分布式能源构成耦合系统。某些情况下，太阳能也可单独与 热泵系统耦合构成分布式能源耦合系统。
①将可再生能源供能的间歇性不稳定性，难调度转变为供 热可持续、稳定、可靠和可控；
②将天然气分布式能源年平均综合利用率＞70% 提高至 100%以上；
③增加了天然气分布式能源用电负荷，扩大了分布式的装 机规模提高了系统的节能率；
④融合系统合理地配置了设备，减少了投资，提高了全系 统的求继续增长和碳排放约束的 要求。
在我国《能源发展战略行动计划（2014~2020）》提出“着力优 化能源结构，坚持发展非化石能源与化石能源高效清洁利用并举， 大力增加风电、太阳能、地热等可再生能源和核电消费比重。到 2020、2030年，非化石能源将占一次能演消费比重分别达到15%、 20%。
李先瑞
中国城市燃气协会分布式能源专业委员会 2016.05
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目录
一、天然气分布式能源和可再生能源的融合
二、微网实现了天然气分布式能源和可再生能源融合 效益的最大化
三、天然气分布式能源和可再生能源融合是互联网+ 智慧能源的先行者
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一、天然气分布式能源和可再生能源的融合
1、2020年可再生能源和天然气分别占我国一次能源消费比重的15% 和10%
方式：分布安置在近用户需求侧，根据用户对能源的不同 需求，实现能源对口供应。
特点：分布式能源技术是未来世界能源技术的重要发展方 向，具有能源利用效率高，环境负面影响小，提高能源供
应可靠性和经济效益好的特点。
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分类
天然气分布式能源（CCHP,Combined Cooling,Heating and Power）是分布式能源 系统中前景最为明朗，也是最具实用性和发展活力的系统，符合吴仲华先生 提倡的“温度对口，梯级利用”准则，是在热电联产系统基础上发展起来的， 直接面向用户，按用户需求提供电、冷、热以及生活热水等，同时解决多重 用能需求和实现多重目标，满足建筑或工业能源需求的总能系统。