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PLC 506
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