国家重点节能低碳技术推广目录(2017年本低碳部分)技术简介.pdf
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1、附件 2国家重点节能低碳技术推广目录(2017 年本 低碳部分)技术简介目录一、非化石能源类技术一、非化石能源类技术.1 11 微电网储能应用技术.12 光伏直驱变频空调技术.63 新型智能太阳能热水地暖技术.114 基于厌氧干发酵的生活垃圾/秸秆多联产技术.165 寒冷地区沼气池发酵技术.196 卧式循环流化床技术.23二、燃料及原材料替代类技术二、燃料及原材料替代类技术.28287 变压器用植物绝缘油生产技术.288 冷却塔竹格淋水填料技术.339 高延性冷轧带肋钢筋盘螺生产技术.3710 铁合金冶炼专用炭电极替代电极糊技术.4211 多阶螺杆连续脱硫制备颗粒再生橡胶成套技术.4612 高
2、性能竹基纤维复合材料(重组竹)制造技术.5113 建筑垃圾再生产品制备混凝土技术.5614 大弹性位移非接触同步永磁传动技术.6115 中厚板不清根高效焊接技术.6516 树脂沥青组合体系(ERS)钢桥面铺装技术.6917 环氧锌基聚酯复合涂层钢构件腐蚀防护技术.7318 建筑垃圾中微细粉再生利用技术.7819 一体化轻质混凝土内墙施工技术.8320 低电压隔离式分组接地技术.87三、工艺过程等非二氧化碳减排类技术三、工艺过程等非二氧化碳减排类技术.929221 紧凑小型常压空气绝缘密封开关柜替代 SF6环网柜/开关柜技术.9222 制冷剂回收与循环利用技术.9723 水稻节水减肥低碳高产栽培
3、技术.101四、碳捕集、利用与封存类技术四、碳捕集、利用与封存类技术.10510524 富含一氧化碳的气态二次能源综合利用技术.105五、碳汇类技术五、碳汇类技术.10910925 农作物秸秆热压制板技术.10926 干旱区高效固碳树种筛选与全生长季育苗造林技术.11327 竹林固碳减排综合经营技术.1181一、非化石能源类技术1 微电网储能应用技术一、技术名称:微电网储能应用技术二、技术类别:零碳技术三、所属领域及适用范围:电力行业各类型微电网工程以及分布式风储、光储工程四、该技术应用现状及产业化情况近年来,为充分利用可再生能源、解决分布式发电有效接入电网问题,我国积极开展了微电网的研究工作
4、,并逐步推进建设微电网示范工程。储能系统是微电网的重要组成部分,在微电网中最优化地应用先进储能技术是提高微电网可再生清洁能源接入容量的重要手段,具有积极的节能减碳意义。目前我国先进储能技术研究以及储能技术在微电网中的应用研究尚处于起步阶段,但已经得到了广泛的关注和重视。近年来,先进储能技术已陆续在微电网示范工程中得到了一定的示范应用并取得良好的效果,具有广阔的应用前景和市场空间。五、技术内容1.技术原理该技术根据微电网项目特点和实际需求确定储能系统在微电网中的功能定位,通过基于先进理论算法的储能定容方法确定储能系统规模容量,根据方案技术研究确定最优化的系统拓扑结构、关键设备选型和运行控制方案,
5、并提供储能系统安装和运维优化建议。该技术使2得储能系统在项目中得到合理配置应用,减少设备投资,提高设备使用寿命和运行效率,有效提高微电网对可再生和清洁能源接入容量。2.关键技术(1)多种运行模式下的微电网储能系统集成设计技术通过具有多项自主知识产权的集成设计技术提供不同类型和运行模式下的微电网储能系统工程设计方案,包括确定储能系统功能定位、规模容量、系统架构、设备选型、运行方式、控制保护方案以及提供安装和运维优化建议。(2)基于全生命周期模型和改进粒子群优化算法的储能系统定容技术综合考虑项目规划期内资源随机性以及风、光、储的互补特性,以全生命周期成本最低为目标函数,以电源出力平衡、系统可靠性等
6、为约束条件建立模型,优化选取电源和储能系统配置容量,降低微电网在全生命周期投资费用。(3)基于风电和光伏功率预测的储能系统定容技术采用快速启动发电设备与储能设备构成联合备用供电结构,基于微电网厂址内风、光资源历史数据和风光功率预测技术,预判全生命周期中快速启动发电设备的最长启动时间内风电和光伏的最大功率波动,以此计算储能设备最小容量,优化储能系统配置。(4)基于微电网功率平滑控制的混合储能系统技术储能单元由超导磁体/超级电容和铅酸电池构成,实现超导磁体/超级电容实时提供功率补偿微电网功率波动,铅酸电池作为其能量储存单元。该技术既能提供大功率输出,又可提高储能容量,且能允许3储能系统频繁充放电,
7、实现微电网功率平滑控制。(5)微电网集约式光储热冷系统集成技术将分布式光伏、储能、供热和供冷设备集成为一体,统一完成电能的收集、储存和应用输出,形成集约化产品。该集成技术可减少设备占地面积,简化设计生产流程和设备接口,降低维护费用,同时也便于模块化管理和扩展,十分适合应用于海岛微电网项目。3.工艺流程微电网储能技术实施流程见图1。图 1 微电网储能技术实施流程图六、主要技术指标1.微电网风、光等可再生能源利用率提高5%20%;2.储能系统效率提高5%15%;3.循环寿命提高5%20%。4七、技术鉴定情况该技术获得国家发明专利1项目,实用新型专利3项,并于2015年通过广东省电机工程学会组织的科
8、技成果鉴定。八、典型用户及投资效益典型用户:南方海上联合开发有限公司典型案例 1案例名称:珠海万山海岛新能源微电网示范项目东澳岛工程建设规模:10MW 级风光柴储海岛微电网,具有并网和孤网两种运行模式,储能系统为 500kW6h。建设条件:海岛微电源和电网络建设,解决偏远海岛供电问题。主要建设内容:海岛风机、光伏系统、柴油发电厂、储能系统、35kV 降压站和 10kV 电网络等。主要设备:配置储能铅炭电池 3600kWh;配置 500kW 双级式多分支储能变流器 1台;采用基于 IEC61850 的全通信监控方案,配置电池智能管理系统;配置电池热管理系统。储能系统投资约为 350 万元,建设期
9、为 3 个月。项目年减排量约 739tCO2,碳减排成本为 400600 元/tCO2。年产生经济效益约为 98.6 万元,项目投资回收期约 4 年。典型案例 2案例名称:珠海万山海岛新能源微电网示范项目桂山岛工程建设规模:10MW 级风光柴储海岛微电网,具有并网和孤网两种运行模式,储能规模为 2000kW2h。建设条件:海岛微电源和电网络建设,解决偏远海岛供电问题。主要建设内容:海岛风机、光伏系统、柴油发电厂、储能系统、35kV 降压站和 10kV 电网络等。主要设备:配置储能铅炭电池 3600kWh;配置 500kW 双级式单分支储能变流器 45台;采用基于 IEC61850 的全通信监控
10、方案,配置电池智能管理系统。储能系统投资约为 550 万元,建设期为 3 个月。项目年减排量约986tCO2,碳减排成本为 400600 元/tCO2。年产生经济效益约 131 万元,投资回收期约 4 年。九、推广前景和减排潜力随着我国新能源发展战略的持续推进以及微电网技术的日趋成熟,微电网将在海岛、工业园区、办公园区以及偏远缺电地区得到更广泛的实施推广,微电网先进储能应用技术具有广阔的发展空间和应用前景。预计未来 5 年,国内微电网工程将建设超过 300 座,预期推广比例将达到 5%,项目投资将达到 5 亿元,可形成的年碳减排能力约为 20 万 tCO2。62 光伏直驱变频空调技术一、技术名
11、称:光伏直驱变频空调技术二、技术类别:减碳技术三、所属领域及适用范围:轻工行业 新能源供热制冷四、该技术应用现状及产业化情况随着我国城镇化发展,城镇面积大幅增加,建筑能耗也同步增长。建筑能耗已经成为我国能源消耗三大能耗大户之一,行业能耗约占全社会能源消费量的 25%,其中空调能耗约占建筑能耗的 50%。因此,降低空调能耗已经成为国家节能减排的重要措施。该技术将分布式光伏与高效变频空调机组相结合,实现太阳能就地消耗,有效提高能源利用效率。目前该技术已累计产生总订单 165项,分布在我国各个地区以及海外菲律宾、马来西亚等地,已具备大规模推广应用的基础。五、技术内容1.技术原理该技术把光伏发电技术与
12、高效直流变频制冷设备相结合,将光伏直流电直接接入机载换流器直流母排,形成了光伏电直驱空调的运行模式,以新能源电力替代常规化石能源电力,减少二氧化碳排放。2.关键技术(1)光伏直驱变频空调技术将光伏直流电直接并入变频空调机载换流器的直流母线,相比传统的光伏发电+变频空调模式省去了上网和供电时进行交/直流电变换7的能量损耗,提升系统效率5%8%。(2)三元换流技术建立了光伏发电系统、变频空调负载和公用电网三者之间的三元换流模型,实现了电能在直流侧双向流动、多路混合。系统可实时切换五种运行模式,电能动态切换时间小于10ms。保证系统在任何能量变化的情况下都能稳定运行。(3)动态负载跟踪MPPT控制技
13、术针对光伏发电的不稳定变化,提出了新型动态负载跟踪MPPT控制技术,集成MPPT控制功能和DC/DC稳压功能,实时跟踪并控制光伏发电为功率最大化状态,并使空调主机对光伏电能的优先利用。(4)PAWM交错控制技术PAWM交错控制技术能实时响应光伏电压的快速变化和变频空调负载的动态需求,实现变频压缩机调频调压的自适应控制,保障系统的稳定和可靠运行。(5)发用电一体化管理技术通过光伏微网及暖通控制发用电一体化管理系统,实现了对光伏发电系统以及空调暖通系统的一体化智能管理,达到最优化运营目标,同时可监控系统的自发自用匹配度及光伏能直驱利用率。3.工艺流程该系统直接利用光伏板所发电能直接驱动空调,省去并
14、网/取电、稳压、换流等环节,节省电能转换设备,电能利用率可达99.04%,比普通光伏发电上网再利用效率提高5%8%。并且,在发电多于用电、或空调不工作时,多余光伏电回馈电网,系统相当于一个小型的光伏8电站,实现光伏电利用的最大化。机组根据光伏发电和负荷需求变化情况,能实时切换成5种不同的发用电工作模式,分别为纯光伏发电工作模式、纯空调工作模式、光伏发电及系统发电工作模式、光伏发电及系统用电工作模式、光伏空调工作模式。其动态切换时间小于10ms,可实现与电网无缝衔接并保障机组稳定运行。光伏直驱变频空调系统示意图见图1。图 1.光伏直驱变频空调系统示意图六、主要技术指标1实现光伏直流电的直接利用,
15、光伏直驱利用率高达99.04%,比光伏发电上网再利用效率提高5%8%;2按照ARI550/590-2003的标准条件,离心机组COP达到6.73,IPLV达到11.68;3按照GB/T 18837-2015的标准条件,多联式空调机组APF最高可达5.00。七、技术鉴定情况该技术已获得我国专利 170 项,其中发明专利 95 项,并于 20139年通过了广东省科技厅组织的科技成果鉴定。八、典型用户及投资效益典型用户:珠海格力九期商用研发大楼、广州国光电器厂房、天津建物街小学等。典型案例 1案例名称:广州国光电器厂房光伏直驱离心机项目建设规模:选用 1 台光伏直驱变频离心机组,光伏发电系统总装机容
16、量为 255kW,厂房建筑面积 1.2 万 m2,供冷面积 0.73 万 m2。建设条件:楼顶有大量可铺设光伏板的空间,可满足离心冷水机组的能耗要求。主要建设内容:采用光伏直驱变频离心机系统为建筑供冷。主要设备为光伏板、汇流箱、配电柜、光伏主机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等。项目总投资约 199 万元,建设期为 24 个月。年减排量约 184tCO2,碳减排成本为 300600 元/tCO2。产生年经济效益 37 万元,投资回收期约 5 年。典型案例 2案例名称:天津建物街小学光伏直驱变频多联机项目建设规模:选用 8 台光伏直驱变频多联机组,光伏发电系统总装机容量为 82.5kW。该楼宇供冷面
17、积 2984m2,冷负荷约为 280kW。建设条件:楼顶有可铺设光伏板的空间,可满足光伏多联机的能耗要求。主要建设内容:采用光伏变频多联机系统取代常规的多联机系统对建筑进行供冷。项目总投资约 64 万元,建设期约为 3 个月。年减排量约71tCO2,碳减排成本为 300600 元/tCO2。产生年经济效益 13 万元,投资回收期约 5 年。10九、推广前景和减排潜力目前,光伏直驱变频空调技术在制冷空调设备领域中的推广比例不到 1%。预计未来 5 年,预期推广比例将达到 5%,总投资约 1.6 亿元,与常规的“分布式光伏发电+制冷空调系统”相比,可形成的年碳减排能力为 108 万 tCO2。11
18、3 新型智能太阳能热水地暖技术一、技术名称:新型智能太阳能热水地暖技术二、技术类别:零碳技术三、所属领域及适用范围:建筑行业 太阳能热利用四、该技术应用现状及产业化情况我国既有建筑总面积约600亿m2,全年供热采暖能耗约1.3亿tce,是建筑能源消耗较高的领域。同时,既有建筑中的大部分建筑为高能耗建筑,实施节能供暖改造势在必行。该技术采用太阳能热水发热基板进行地面辐射供暖,目前已在山东、河北、内蒙古、西藏、湖北、山西、天津等省市 24 个项目实施应用,累计采暖面积 105 万,效果良好,未来市场推广潜力较大。五、技术内容1.技术原理该技术运用地板辐射热的供暖方式,在特制木地板上开管路沟槽,镶嵌
19、进聚丁烯管路,通过特制微分水器连接,由静音泵加压循环,利用太阳能热水直接对地面的木地板或地瓷砖加热,热转化效率高,替代传统化石能源供热,实现二氧化碳减排。同时,通过微电脑控制技术,可实现分时、分室和分户控制。2.关键技术(1)终端散热技术选用厚高密度发热基板,在基板上开 U 型槽口,用于镶嵌热水管路,基板可大面积导热,同时又具有蓄热功能,直接对地面木地板或12地瓷砖加热,散热均匀性好。(2)管路对接技术自主研发了微分水器,每一路管路都是独立无接缝的,解决了管路漏水及对接问题。(3)地面铺设技术采用导热胶进行地面铺设,导热胶兼具导热和粘合作用,无需使用水泥砂浆,施工更便捷,不受冬季寒冷天气水泥结
20、冰而导致无法施工的影响,解决了铺设地瓷砖和管路故障维护等问题。(4)蓄水桶辅助加热技术采用碳纤维膜电热蓄水桶作为辅助加热,相比传统加热棒加热,具有加热面积大、发热均匀、升温速度快、功耗低等特点。碳纤维膜贴附在不锈钢内胆外,与外壳之间填充厚聚氨酯保温材料,由温度传感器及控制系统实现自动加热控制。3.工艺流程智能型太阳能热水地暖技术的原理图见图1。13图1 智能太阳能热水地暖技术原理图智能地暖剖面示意图见图2。图2 智能地暖剖面示意图碳纤维电热蓄水桶示意图见图3。图 3 碳纤维电热蓄水桶示意图14六、主要技术指标1.太阳能集热器:11MJ/m2;2.发热基板散热量:289.7W/m2;3.碳纤维电
21、热蓄水桶:上限温度55,下限温度35,功耗2kWh。七、技术鉴定情况该技术已获得国家实用新型专利 3 项,软件著作权 3 项。八、典型用户及投资效益典型用户:日喀则武警反恐防暴支队、乌兰察布警苑小区、长沙玫瑰园、即墨市丽山国际、即墨市温泉香根别墅、莱阳市梨园小区、山西长治英才培训学校、烟台牟平区慢城宁海小区等。典型案例 1案例名称:日喀则武警支队营房地暖改造项目建设规模:10000 m2。建设条件:既有建筑地暖改造。主要建设内容:新型太阳能集热器与新型地暖系统安装、地面地板铺装。主要设备为:新型地暖系统、太阳能集热器、温度及自动补水控制系统。项目总投资 200 万元,建设期 2 个月。年碳减排
22、量约 648tCO2,碳减排成本 70100 元/tCO2。产生年经济效益 56 万元,投资回收期约 3年。典型案例 2案例名称:即墨市和平小区 4 号楼 1 单元 4 楼住宅建设规模:120 m2。建设条件:新建住宅。主要建设内容:安装新型太阳能集热器 12 与智能新型太阳能热水地暖系统。项目总投资1.36 万元,建设期为 2 天。年碳减排量约 4tCO2,碳减排成本 6010015元/tCO2。产生年经济效益 2769 元,投资回收期约 4 年。九、推广前景和减排潜力随着我国建筑节能技术的推广应用,预计每年约有 4 亿 m2面积需要进行地暖改造或新铺装地暖。预计未来 5 年,该技术推广比例
23、可达到5%,项目总投资约40亿元,可形成的年碳减排能力约130万tCO2。164 基于厌氧干发酵的生活垃圾/秸秆多联产技术一、技术名称:基于厌氧干发酵的生活垃圾/秸秆多联产技术二、技术类别:零碳技术三、所属领域及适用范围:可再生能源废弃物综合利用四、该技术应用现状及产业化情况县域是能源、循环农业及生态文明建设的基础。随着新型城镇化建设进程加快,县域绿色低碳清洁能源保障及有机废弃物处理问题越来越突出。如何对县域内农作物秸秆和生活垃圾等废弃物进行有效、高质利用,已成为亟待解决的问题。基于厌氧干发酵的生活垃圾/秸秆多联产技术以城镇生活垃圾和农作物秸秆为原料,经工艺技术集成和生产过程优化,实现了生物天
24、然气、热和电多联产,为我国县域内生活垃圾处置和秸秆能源化利用提供了一种新的模式,具有较好的社会和环境效益。目前,该技术已在黑龙江省得到应用,效果良好。五、技术内容1.技术原理以城镇生活垃圾和农作物秸秆为原料,采用厌氧干发酵工艺制备沼气,经提纯后生产生物天然气;厌氧发酵后产生的沼渣经干化后,与生活垃圾中分选出的可燃物混合制成垃圾衍生燃料用于热电联产。该技术通过工艺技术集成和生产过程优化,对生活垃圾和秸秆等固体废弃物的梯级和高值化利用,实现气、热、电多联产。2.关键技术17(1)厌氧干发酵工艺及设备该工艺系统包括密封性优良的厌氧干发酵反应器,以及喷淋回流循环系统、地热及壁热采暖系统和通风换气系统等
25、。在厌氧干发酵反应器中投入有机原料,在密封条件下,通过喷淋回流循环系统喷淋甲烷菌液引发厌氧干发酵反应,通过地热及壁热采暖系统保持厌氧干发酵反应器的恒定温度,确保有机原料厌氧干发酵过程的顺利进行,以高效率获得甲烷。(2)垃圾焚烧热电联产技术采用多段往复推饲分层供风炉排,并配合以高而短的前拱和低而长的后拱,在不添加辅助燃料时,可连续稳定地焚烧低热值生活垃圾。焚烧炉与余热锅炉采用一体化布置,使蒸汽温度提高至 400,压力2.45MPa,并进入汽轮机实现热电联产。3.工艺流程基于厌氧干发酵多联产技术的工艺流程见图 1。图 1基于厌氧干发酵多联产技术工艺流程图18六、主要技术指标吨典型物料(生活垃圾:农
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