1.2　研究应用现状及发展趋势

在经济发达国家，人们生活水平高，能够承受三联产系统相对高昂的初投资。而且这些地区人们受教育程度较高，环保意识及节能意识很强，因此冷热电联产系统能够在这些国家率先发展起来。

D.W.Wu和R.Z.Wang ［4］对国内外三联产系统从技术现状、发展以及各国的利用状况等方面进行了详尽的阐述。

1.2.1　应用现状

美国的冷热电发展始于1978年，PURPA法令通过鼓励电网从独立供应者手中购进电力从而刺激了冷热电系统及新能源的发展。美国工业界则提出冷热电联产创意以及《冷热电联产2020年纲领》，用以支持能源部总体商用建筑规划及冷热电联产发展规划。预计到2020年，美国冷热电联产系统将覆盖50%的新建商用、写字楼类建筑物及15%的现有商用、写字楼类建筑物。截止到2004年，美国冷热电联产系统的总容量为80GW，其中1540个总容量约9GW的商用装置及1189个总容量65.6GW的工业应用装置。［4-5］

1997年欧盟颁布“欧洲委员会关于促进热电联产并消除制约其发展的政策”，其目标是到2010年热电联产发电量占总发电量的比例达到18%。丹麦在20世纪70年代的石油危机后制定一系列政策鼓励热电联产系统的发展，已从当年需进口其90%石油量的石油进口国转变成如今的能源自给国，这除了与其丰富的风能资源有很大关系，也与热电联产的发展息息相关。［4-5］

在中国，冷热电联产技术是一个新兴的概念。1992年，山东省淄博市率先利用张店热电厂的低压蒸汽热源实现了冷热电三联产。随后，在济南、南京、上海等城市相继出现了三联产系统。但是与世界发达国家相比，我国在该领域的研究及应用尚处于初级阶段。

上海黄浦区中心医院采用燃气轮机发电机组、余热锅炉、辅助锅炉为热源，溴化锂吸收式制冷机组为制冷机组，额定发电量为1.135MW，制冷量为6270MJ/h（2台）。

浦东国际机场能源中心采用4000 k W燃气轮机发电机组、单台11t/h余热锅炉、3台30t/h锅炉、2台20t/h锅炉为热源，4台1.5千冷吨溴冷机，4台4千冷吨电动离心式机组、2台1.2千冷吨电动离心式机组为制冷机组，成为目前国内三联供应用中规模最大的一台机组，也是国内唯一投入生产实际应用的机组。［6-7］

1.2.2　技术研究现状

随着分布式能源和冷热电相关技术的发展，人们对三联产系统的研究也越来越深入和完善。国内外有关冷热电联产的研究主要集中在设备选型、系统能量管理、评价和分析方法以及新技术在冷热电联供中的应用等方面。［7］针对太阳能利用方面，主要可以从系统研究及模型研究两方面进行阐述。

在系统研究方面，文献［8］提出了太阳能驱动的冷热电联产系统，利用太阳能驱动蒸汽轮机，采用喷射式制冷的方式，系统的最佳火用效率为60.33%。郭栋［9］研究提出了一种太阳能甲醇热化学互补的冷热电联产系统，从“化学能和物理能综合梯级利用”以及“化石能源与可再生能源互补”的原则出发，阐述了太阳能与甲醇热化学互补的冷热电联产系统集成方案的思路和特点。郭平生等人［10］设计了分布式冷热电供能系统与太阳能沼气联产相结合的模型，并对此模型的运行方案和经济性进行了分析，在设定模型的基础上得出投资回收期为2.9年。

在模型建立方面，Dudley等人［11］建立了一维稳态SEGS LS-2型集热器的分析模型。并利用SNL针对吸热管不同环形区间（真空、失去真空及外壳破损）采集的实验数据进行校核，结果显示理论计算及实验数据有非常好的匹配性。Lippke［12］利用EASY软件对SEGS Ⅵ太阳能电站进行了热力学分析，利用经验Paal and Jones［13］为TRASYS建立了太阳能热电站的模型库，然后又利用这个软件分析了不加天然气的工况，与实际运行结果相比较，最大误差不超过10%，而且可以对瞬时效应—启动，停机等情况进行模拟。R.Forristall［14］利用EES（Engineering Equation Solver）分别建立了不同槽式集热器的一维与二维程序。这个模型主要有4种版本，两个版本用于传热单元设计及参数优化研究，另外两个版本用于评估太阳能场实验数据，以对太阳能电站运行提供指导。当然还有其他软件建立的槽式太阳能场的模型，例如SOLERGY［15］，FLAGSOL［16］，Jones，S.A和Pitz-Paal R［17］对模型之间的联系进行过分析。

现在对于吸收式制冷机的模拟，一般采用由Oak Ridge国家实验室研发的ABSIM（Absorption Simulation）［18-19］或Wisconsin大学研发的EES（Engineering Equation Solver）［20-22］。Kim and Infante Ferreira［23］开发了采用制冷剂回路和不采用制冷剂回路的吸收循环。为了评估新的工质及吸收式制冷系统的快速模拟，控制方程减少到三次及二次形式，在溴化锂水溶液温度的计算中，最大误差只有1 K。 Kohlenbach和Ziegler ［24］建立了单效溴化锂制冷机的动态模型。Matsushima等［25］为预测任意配置的吸收式制冷机的瞬时效应开发了动态模拟软件。然而此软件缺乏模拟分析工具，操作界面有待提高而且难以集成到大型过程模型中。C.Somers等［26］用Aspen Plus分别建立了单效及双效吸收式制冷机的模型，模拟数据与E ES模拟数据相比，误差分别为3%和5%。