能源工程设计和咨询：围绕核心技术的工程规划咨询、工程设计、施工、关键设备设计、生产和运行调试全过程的技术总承包或工程总承包。

城市能源综合规划；供热、燃气和电力专项规划等。

1 核心技术介绍

1.1 基于吸收式换热的热电联产集中供热技术

通过深入研究和分析目前热电联产集中供热系统存在的问题及其节能潜力，清华大学于2007年在世界上首次提出吸收式换热的概念并提出“基于吸收式换热的新型热电联产集中供热技术”（发明专利号：ZL 200810101065.X）。与常规热电联产集中供热系统相比，在二次网参数相同的前提下，一次网的热量输送能力提高50%以上；在燃煤量和发电量相同的情况下，热电厂供热能力增加30%以上，供热能耗降低约40％；增加的投资一般在3～5年即可回收。

基于吸收式换热的新型热电联产集中供热系统示意图

（1）第三方评价情况

2008年5月31日至6月1日，中国工程院专门为该技术召开第九次“工程前沿”研讨会，来自全国的工程热物理、发电、汽轮机、供热、采暖空调等相关领域的五位工程院院士及三十多位专家和相关政府主管部门的人员对该技术进行了充分论证，认为该技术“在不改变目前城市热网基本构架的前提下，使管网的热量输送能力提高约80%；在基本不改变目前热电厂热电机组运行工况的前提下，使热电厂向城市热网提供的热量提高约50%。这是热电联产集中供热领域的一项重大创新，有助于热电联产集中供热事业摆脱目前的困境，并可使城市热电联产集中供热系统节能30%～50%，并相应减少CO₂和其他污染物排放，对实现我国节能减排的战略目标有重要作用。”

2008～2009采暖季，在赤峰市建成首个工业试验性示范工程，所研发的并应用于该工程的吸收式换热机组、双效吸收式热泵、单效吸收式热泵、两级大温升吸收式热泵均通过了赤峰市产品质量计量检测所检验，整体工程于2009年3月通过了内蒙古自治区科技厅组织的成果鉴定，以吴元炜为主任的鉴定委员会认为“该系统与常规热电联产集中供热系统相比，增加一次网输送能力约80%，供热效率提高50%左右”，“该成果为大型热电机组远距离高效供热开辟了新途径，具有极大的推广应用价值，是我国热电联产集中供热领域的一项重大原始创新，项目成果总体达到了国际领先水平”。

2008年6月，5位院士联名呈交工程院院士建议《关于加快科技创新，大幅提高我国热电联产集中供热系统效率的建议》，2009年9月，8位院士联名再次呈交工程院院士建议《大力推广基于吸收式换热的新型热电联产集中供热，实现大幅度建筑节能》。建议书评价该技术“在不改变目前城市热网基本架构的前提下，可使管网的热量输送能力提高约80%；在基本不改变目前热电厂热电机组运行工况的前提下，使热电厂向城市热网提供的热量提高约50%。这是热电联产集中供热领域的一项重大自主技术创新”，“在目前的煤价和热价水平上，所增加的投资可以在3到5年内回收，具有重大的节能、经济和环保效益。（《工程院院士建议》2008年第6期；《工程院院士建议》2009年第13期）

2011年3月，在大同召开了由科技部、国家发改委、国家能源局、建设部、住建部等四部委和全国400余名电力与供热行业的专家和企业代表参加的 “华电大同第一热电厂乏汽余热利用示范工程”发布会，并对该示范工程进行评审，评价“该项目在不增加总的燃煤量和不减少发电量的前提下，提高电厂供热能力49%”，“在二次网供回水温度不变的情况下，使得一次网供回水温差大幅度提高，管网输送能力大大增加，为我国大型热电机组远距离高效供热和对城市既有热网扩容改造开辟了新途径”，“项目技术路线合理，工程方案可行，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益，为我国热电联产集中供热节能开辟了创新途径”。

2011年7月，科技部组织召开了十一五国家科技支撑计划“电厂循环水余热资源利用技术及装备研究与示范”课题验收会。由倪维斗院士为专家组组长、徐大懋院士和秦裕琨院士为专家组副组长的验收专家组认为：“基于吸收式换热的热电联产集中供热新技术为我国大型热电机组远距离高效供热开辟了新途径，是我国热电联产集中供热领域的一项重大原始创新，将给我国集中供热系统节能减排带来巨大的推动，达到国际领先水平”。

2012年9月，合肥通用机电产品检测院对该项目研发的吸收式换热机组在各种工况下的性能进行了检验，各项指标均达到了设计值。（吸收式换热机组《检验报告》2012LK1792）

2012年11月，中国城镇供热协会对该技术的核心产品——吸收式换热机组进行了评审，认为“该产品是具有完全自主知识产权的创新产品，居于国际领先水平，使我国集中供热系统产生了革命性变化，使我国供热行业从技术引进迈入技术创造的时代”。

2009年，该技术入选国家发展和改革委员会公布的《国家重点节能技术推广目录》（第二批）。

在2012年国务院印发的《十二五节能环保产业发展规划》中，基于吸收式换热的集中供热技术作为9项重点节能产业关键技术之一被列入其中。

赤峰、大同示范工程及鉴定会现场

（2）学术界认可与获奖情况

2009年，内蒙古自治区赤峰市科学技术进步奖一等奖

2012年，北京市科学技术奖（技术发明类）一等奖。

本项目共申请发明专利22项，其中已授权13项，发表学术论文35篇，其中SCI收录8篇，出版《大幅度提高热电联产集中供热效率途径》一部。

（3）推广应用情况、经济效益和社会效益

专用设备的产业化：项目组通过提供设计图纸和技术指导的方式委托多家传统吸收式制冷机生产企业参与加工制造，使专用设备迅速实现了大规模产业化。该技术所涉及的专用设备每年可创造约150亿元的市场。

从2011年开始，该技术应用范围不断扩大，到目前为止已陆续实施建成应用工程项目12项，回收的工业余热所具备的供热能力1575MW，可增加供热面积3000万平方米，每年可节约87.5万吨标准煤。

1.2 分布式热电冷联供系统

分布式能源成为当今能源领域发展的一个热点和新方向：列为国家中长期科技规划，863能源领域5个重点支持的方向之一。

（1）首创回收烟气冷凝热的热电冷联供新流程

通过深入研究和分析目前热电冷联供系统中存在的问题及其节能潜力，在国内首次提出热泵型热电冷联供系统（发明专利号：ZL 200810101082.3）。该技术解决了传统系统中烟气余热资源不能回收的问题，使得系统排烟温度降低到30℃以下，使系统的能源利用效率提高了10%，能源利用效率达世界领先水平。

该技术的突出优势是：该项技术使得高温气体放热后的排烟温度可以低于被加热介质的温度，实现余热深度回收利用，与传统余热利用方式相比，可使能源利用效率提高10%；对于天然气等碳氢化合物气体燃烧产生的烟气，通过排烟温度的深度降低，使烟气冷凝热和冷凝水回收利用成为可能；减少了废气中NOx、SO₂等污染物排放。

（2）热电冷联供优化设计仿真软件

研究了联供系统主要单元模型及系统集成模型，开发了热电冷联供系统仿真平台，具有可视化的建模和数据分析界面，可实现变系统流程、变设备型号、变运行策略的模拟，对系统进行全面优化。

研究热电冷联产中关键设备协调控制技术，在控制系统中嵌入热电冷联供优化运行组件，在运行中优化运行参数并统计分项能耗，提高系统运行安全性、经济性和节能性。

（3）搭建国内首个热电冷联供示范与试验台

建立了国内第一个集成燃气内燃机、烟气吸收式热泵、溶液除湿及溶液蓄能的热电冷联供系统实验示范平台，是世界上能效最高的天然气热电冷联供实验示范平台。针对供热，在国内外首次提出并实际应用论证了烟气吸收热泵回收烟气冷凝热的热电冷联供新流程，使系统能源利用效率提高10％以上；针对供冷，在国内首次提出并实际应用了利用溶液除湿及溶液蓄能的热电冷联供新技术，解决了热电冷联供系统存在的制冷能效低、热电负荷耦合等关键问题。在国内首次全面测试并分析了热电冷联供系统的在系统能效、运行调节、安全控制及环境影响等方面的实际性能，为我国热电冷联供实际项目的科学建设积累了宝贵的实际数据及经验。

                

试验台数据采集系统                                     试验台系统热电综合效率达90%

（4）新技术示范-北京南站能源系统示范工程：国际领先水平的新流程

主持了我国首个关于天然气热电冷联供的国家863目标导向课题，从评价、系统配置和运行以及示范工程等方面研究这一主要的常规分布式能源技术。提出了回收烟气冷凝热的热电冷联供新流程，使供热工况下系统效率达到世界最高水平，在技术上主持奥运重点工程—北京南站的能源系统示范工程以及我国第一个天然气热电冷联供实验平台—清华大学节能楼BCHP系统。在拥有良好的经济性的同时，供热工况利用新型热泵型烟气余热回收系统使得能源利用效率比现有系统提高10％以上，06年教育部专家评价整体成果达到国际先进、部分达到国际领先水平。

         

北京南站                             北京南站能源系统示范工程

1.3城市能源规划

提出基于时间动态及空间分布的城市能源规划理论方法，包括城市管网系统动态负荷分析与预测技术，能源系统转换特性与综合评价技术，热力和燃气管网系统运行模拟技术等。

主持能源规划领域唯一的国家“十一五”科技支撑计划项目，在该规划方法研究集成上，开发了城市能源规划及其管网系统规划设计软件平台UEP ，该软件集成了城市能源负荷数据库和基于UGIS 的城市热水管网与燃气管网的综合模拟软件;软件的核心组件包括动态能源负荷空间分布计算模块、能源供应系统输配能力模拟计算模块、综合规划模拟分析模块。外围组件包括城市能源规划数据平台、地图导入预处理模块、数据导出模块、专题图生成模块。

UEP软件操作界面

完成天津中新生态城、滨海新区、曹妃甸、奥林匹克公园等一批国家重大项目的能源规划方案和北京、济南和银川等大型城市能源规划研究。获得山东省优秀规划设计奖、建设部华夏科技奖、霍英东优选基金等多项奖励和资助，参加全国供热规范编制。

                 

中新生态城的供热、燃气和电力负荷密度图