1. 前言
分布式能源系统（Distributed Energy System）在许多国家、地区已经是一种成熟的能源综合利用技术，它以靠近用户、梯级利用、一次能源利用效率高、环境友好、能源供应安全可靠等特点，受到各国政府、企业界的广泛关注、青睐。分布式能源系统有多种形式，区域性或建筑群或独立的大中型建筑的冷热电三联供（Combined Cooling heating and power，简称CCHP）是其中一种十分重要的方式。在我国目前或今后相当一段时期，燃气冷热电三联供都是分布能源系统的主要形式，应该得到广泛地积极推广应用。当前在北京等大中城市积极推广CCHP将有利于缓解电力供应紧张，提高供电安全可靠性；有利于均衡城市（例如北京市）燃气（天然气）夏季日耗量只为冬季的1/6～1/7的悬殊状况。但是燃气冷热电三联供的能量消耗与其它燃气供热或燃气供冷供热或燃气——蒸汽联合循环等能源系统相比，消耗量是多还是少？节能效果是好一些还是差一些？在CCHP的各种研究分析论文、研讨中众说纷纭、说法不一。本文将以节能率、总热效率分析研究CCHP的节能效果，经初步论证计算表明，燃气冷热电三联供系统在供热期基本上都是节能的；在供冷期，只要采用电动压缩制冷机和余热吸收式制冷机混合配置，基本都是节能的，只有仅采用余热吸收式制冷机时才是不节能的。鉴于此，笔者认为：所谓冷热电联供应在夏季具有一定冷负荷，冷负荷越大CCHP系统节能效果越明显，但必须在供冷期采用电制冷和余热吸收制冷机混合配置；笔者以具体CCHP的工程实例分析计算，只采用余热吸收式制冷机的系统方案的总热效率比混合配置的系统要低十个百分点以上。
2. 燃气冷热电联供的能耗状况分析研究
2.1 CCHP的主要方式
以燃机为核心的燃气冷热电三联供系统方式有多种，基本方式有两种：燃气机（包括内燃机、燃气轮机等）+余热吸收式制冷机（余热直燃机），如图1，以天然气为燃料送入燃气轮机燃烧发电后，高温排气进入余热吸收式制冷机（余热直燃机），夏季供冷、冬季供热，根据冷负荷、热负荷的需要可补燃天然气。
图2为燃气机（包括内燃机、燃气轮机）＋余热锅炉＋蒸汽吸收式制冷＋电制冷机＋燃气锅炉的流程示意图。天然气送入燃气轮机燃烧发电后，高温排气送入余热锅炉制取蒸汽，蒸汽经分汽缸至蒸汽溴化锂吸收式制冷机；冬季蒸汽经分汽缸至换热器制取热水供热。根据建筑群夏季的冷负荷需要，不足冷量由电动压缩制冷机提供；冬季不足热量由热泵和燃气锅炉提供。
图1、图2两种燃气冷热电联供系统示意图及设备配置是基本的方式，依据具体工程项目的实际情况可以变化为多种系统和设备配置方式。对于采用燃气内燃机的CCHP，由于该机型有2类以上的余热介质，即缸套等余热热水和高温排气余热等，其CCHP系统和设备的配置与上述图示有一定差异，但其余热利用也是采用余热溴化锂吸收式制冷机或热水／蒸汽型溴化锂吸收式制冷机，也可将热水或蒸汽直接用于需要热水／蒸汽的场所。
2.2 冷热电三联供的节能率
燃气冷热电联供在供热期、供冷期是否都可做到节约能量消耗？我们可以通过节能率进行测算，节能率是在产生相同冷量、热量和电量的状况下，联供相对于分产的一次能量节约率。节能率应按供热期、供冷期分别进行计算。
2.2.1 与不同发电厂发电效率比较的三联供节能率
对燃气冷热电三联供的节能率的分析研究应与冷热电分产时的能量消耗进行比较，所采用的比较方法、基础数据应合理和符合实际情况，并应与可能的CCHP技术方案基本一致。目前我国供电网发电厂发电效率因地区的发电装置类型的不同存在着一定的差异，以北京为例，由于大部分电力均从内蒙、山西、河北等地供应，且以煤电为主，虽然正进行规划或开始建造燃气－蒸汽联合循环发电装置，但是以煤电为主的状况短期内不会根本改变。所以在进行CCHP的节能率计算时，不能只用某一特定的发电装置的发电效率进行比较。本文对CCHP节能率的分析研究中采用的发电厂发电效率为40％～55％，其中ηe＝40％是国内燃煤发电厂较高的发电效率、
ηe＝55％是燃气蒸汽联合循环的较好的发电效率。图3是供热期随比较发电厂发电效率的变化，CCHP的节能率（Ｘh）的变化曲线，电网输配损耗平均按10％计。图3中曲线1，是按CCHP采用燃气内燃机时的变化曲线，内燃机总效率