专家面对面∣天然气联合循环热电联产的优越性知多少（能效及供热篇）-北极星火力发电网

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在之前的推送中，GE 9F/9H产品经理余旭翔从排放的角度出发，与大家分享了天然气联合循环热电联产的优越性（点击阅读：《专家面对面：天然气联合循环热电联产的优越性知多少（排放篇）》）。在本期推文中，余旭翔将再次做客《专家面对面》，从能效和供热的角度入手，进一步剖析天然气联合循环热电联产的应用优势。

（来源：微信公众号“GE发电”ID：GE_PowerGen_China）

大九

有些文章在提到热电联产的时候，认为天然气联合循环效率并不高，是这样的吗？

余旭翔

回答问题之前先解释一下效率，就是燃料的利用率。评估效率有个重要原则是高能高用，低能低用，而不是光看利用率。比如给你一块好的木材，好的做法是先做家具，然后最大化地利用边角料，做成筷子和牙签等。如果都做成了牙签，看似没什么边角料丢弃，材料利用率高，但其实是一种浪费，能源利用也是这个道理。

大九

那热电联产的能源利用效率是属于第一种情况，做了家具，也最大化地利用了边角料？

余旭翔

热电联产是将燃料的化学能转化为电和热。电是高品质能量，可以发光、发热、驱动和通讯等等，电也非常便于转化和传输。化学能不可能全部转化为电能，不能转化为电能的这部分能量我们就转化为热能，用于供暖和工业用汽等。很多行业，比如纺织就需要一定压力和温度的蒸汽来染整、烘干、压片、印染等。热能不像电那么容易转化和运输，也比较容易获得，是低品质的能量。所以说燃料就像木材，电就相当于家具，热就是筷子和牙签了。

大九

所以应该在尽量多产电的前提下，来比较联合循环和煤电的燃料利用率。这样两者对比情况如何呢？

余旭翔

在纯供电的运行状况下，两者的对比情况争议不大，天然气联合循环发电效率比同等级煤电发电效率多35%左右。主要的争议点是在既供电又供热时，由于煤电可以产出更多的工业蒸汽，等于把生产家具时的一些边角料消化掉了，从而在总效率上，减少了原来纯凝供电效率上的差距。

其实，天然气联合循环热电联产也一样可以把未利用的热能转化为供暖和工业蒸汽。在最大化供热的情况下，比较效率其实是在比较谁的损失小。所谓损失，在最大供热时主要指的是锅炉损失以及各自所耗费的厂用电，其他的输出为电能和热能。

在最大化供热的情况下，双方各有千秋。从综合效率来看，煤电锅炉效率较高，但厂用电消耗较多，而天然气联合循环在保证燃料利用率的同时，可以最大化地把燃料能量转化为电能。

大九

那两者的供热能力相较如何？有观点认为，天然气联合循环的出力三分之二来自燃机，另三分之一来自汽机，而煤电都来自于汽机。所以从供热能力上看，天然气联合循环的供热能力仅为同等级煤电的三分之一左右。

余旭翔

相较于煤电，天然气联合循环的供热能力略弱，但所差不多。上期谈到，同样是660MW出力的天然气联合循环和煤电，尽管发电量相当，但是两者消耗的燃料数量差很多。由于效率上的差异，煤电消耗的燃料会比天然气联合循环多35%。所谓煤电供热能力强，其实有一个核心原因是煤电消耗的燃料多。

必须指出的是，由于供热基本来自中低压蒸汽。煤电广泛采用再热技术，去往低压缸的低品热蒸汽越来越少。而天然气联合循环通过余热锅炉的余热利用，产生中低压锅炉补汽，低品质热的蒸汽流量越往下游越多。拿66万出力的9HA.01联合循环与煤电的典型数据来看，煤电的汽机低压缸有1120吨/小时的蒸汽流量，联合循环的汽机低压缸有500吨/小时的蒸汽流量。供热能力为煤电的二分之一不到，但如果考虑到煤电耗燃料较多，把燃料拉平再作比较，9HA.01天然气联合循环供热量大概为煤电60%左右。

归根结底，煤电供热能力强是由于消耗的燃料多和产电效率低，有更多低品质热。然而，技术发展的大趋势是最大化地把燃料转为高品质的电，而不是低品质的热。因此，从长远来看，高的热电比是不符合技术发展方向的。当下，供应侧电多热少，我们为了尽量充分地利用天然气及其低品质能量，才在短期内提出热电比这一要求。

大九

还有观点认为，北方地区适合推广热泵来实现冬天供暖，是这样吗？

余旭翔

在冬天外界温度较低时，空气源热泵的制热能效比（制热能效比是热泵产生热能与消耗电能的比值）会小于3。然而，在热电联产项目中，电是由蒸汽进口和出口的能量差转换而成的，抽汽供暖的蒸汽本身品质较低，产电能力不高。以典型9HA.01联合循环为例，在最大抽凝供热时供电减少79MW(681-602)，却能增加供热356MW，电转热倍率为4.5。所以毫无疑问，热电联产的能效比热泵高很多。值得注意的是，我们可以把热网水加热到120摄氏度，这点一般的热泵很难做到。不过在新能源电力过剩和有充足废热利用的情况下，是可以考虑热泵供热方案的。

感谢余旭翔的交流与分享。通过这次对话，我们辩证地了解到天然气热电联产在能效方面的优势。在未来的《专家面对面》中，我们还将继续从燃料/资源消耗等角度分析天然气联合循环热电联产的优势，敬请期待！也欢迎大家在留言区写下您对天然气联合循环热电联产的问题和见解，与我们一同探讨！

原标题：专家面对面∣天然气联合循环热电联产的优越性知多少（能效及供热篇）

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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