花絮,「熱電聯產:由化石燃料生產更多的能量和減少污染」,美國電子 期刊:2006年7月

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熱電聯產:由化石燃料生產更多的能量和減少污染


風險與回報
發電機/微型 渦輪機在建築物中發揮多種不同的能源功效。
圖片由中西部組合熱電應用中心提供

電聯產自愛迪生 (Thomas Edison) 在1882年將此想法應用於美國第一座發電廠以來,就已經為人所知。此 過程使用電力的副產物同時提供加熱能力。只是在不久前,美國政府和環保團體方將此 過程和其他綜合能源系統作為提高能源效率和減少空氣污染的最佳途徑之一。熱電聯產 及也包括冷卻能力的冷熱電聯產,可降低能源成本和改善電力可靠性與質量。

據中西部熱電聯產應用中心 (Midwest Cogeneration Application Center) 報告: 此類系統目前用於向一些商業建築和工業設施供電,可將燃料 能量的80-85%轉化成有用能量;而常規熱電站和通常發電的效率則分別只有50%和33%。 能源利用效率的提高會減少單位能量所消耗的化石燃料數量,與常規發電廠相比可將大 氣排放量削減45%。

但是,冷卻、加熱、發電同時進行 (稱為冷熱電聯產) 和 同時生產熱量與電力 (稱為熱電聯產),未能引發類似對例如混合動力汽車那樣的興奮與興 趣。國際分散式能源聯盟 (World Alliance for Decentralized Energy,簡稱WADE) 的一項問 卷調查表明,綜合系統和可再生能源在全球市場中的發電份額只是略有提高,由2002年 的7%增至2005年的7.2%。

WADE將此緩慢成長歸咎於「頑固的」法規障 礙和天然氣 (在綜合系統中僅次於煤炭使用第二多的燃料) 的高價位。然而,一些專家則 認為,缺乏一步到位的綜合系統採購途徑,以及不同製造商所生產零件的不相容性,阻 礙了此技術的擴展。

熱電聯產系統包括在使用現場發電的發動機、渦輪機或 燃料電池,以及用於捕獲發電餘熱的熱回收裝置。在商業建築中,熱電聯產系統通常與 吸收式製冷機連接;從而向中央供暖、通風及空調系統提供加熱和冷卻能力。

專家們預測,由於標準化零件和預組裝的模組化系統, 熱電聯產在今後一些年裏將有更樂觀的前景。專門撰寫建築主題的作者恩格爾 (David Engle) 表示,新一代的熱電聯產系統將改變綜合能源行業,將潛在客戶群擴展到醫院、療 養院、資料中心、食品加工廠、超級市場、倉庫、旅館及教育設施。他2005年在《分佈 式能源》(Distributed Energy) 期刊發表的一篇文章指出,隨著設備價格的降低和能源效率 的提高,設施運營成本將直線下跌。

WADE認為,新興市場中的成長潛力比發達世界的前景 更好。據關注自然資源和環保問題的非政府組織溫洛克國際(Winrock International)認為, 僅在印度,綜合系統就可能由甘蔗加工的副產品聯合生產足夠的電力,因而成為滿足該 國不斷成長之電力需求的主力之一。在巴西,根據WADE的看法,東南部沿海新發現的天 然氣儲藏,再加上新的法規鼓勵,為在聖保羅市和里約熱內盧市的熱電聯產投資創造了 許多機會。

WADE表示,世界各地熱電聯產的未來市場前景,取決 於清除電力市場的法規障礙和為所有發電形式創造公平競爭的環境。

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