热电联产：满足数据中心能源需求的解决方案

CHP：数据中心的可靠性、弹性和脱碳机会

简要概述

§ DOE CHP TAP

§ 热电联产基础知识

§ 美国的热电联产

§ 包装热电联产系统设计

§ 排放和脱碳

§ 建模 4 MW 电气和冷却系统设计

§ 问题

今天美国热电联产产能（81.5吉瓦）

成套热电联产系统：标准可重复设计 § 独立单元或模块 ◦ 原动机 ◦ 热回收 ◦ 控制 ◦ 辅助设备 § 标准化但可定制 § 工厂组装 § 可移动

成套热电联产系统：§ 100% 预接线 § 100% 预管道，客户就绪连接 § 适当通风 § 隔音 § 防火等级 § 带气体检测和烟雾报警器 § 流体密封系统 § 辅助设备尺寸适当，运输时配有连接管道和接线 § 包装商拥有当地承包商没有的批量购买力

什么是边际电网排放？热电联产的替代电网排放基于边际电网发电 § 边际单位是那些处于“堆栈顶部”的单位，它们实时或提前定价设定电价 § 目前，边际发电往往由以天然气、石油和在某些情况下以煤炭为燃料的单位提供

天然气热电联产排放与边际电网排放

· 天然气热电联产系统的净温室气体排放量（以磅 CO2/MWh 计）低于当前的边际电网发电 · 只要边际电网排放率大于 430 至 615 磅 CO2/MWh 的天然气热电联产取代天然气锅炉，就可以节省排放 · 根据 2021 年 EPA，当前的边际电网排放系数范围从新英格兰的 1，071 磅 CO2/MWh 到落基山脉地区的 1，925 磅 CO2/MWh 不等AVERT数据（全国平均水平为1，534） ·最先进的天然气联合循环发电的排放系数为750磅CO2 / MWh（包括T&D损失）

热电联产与脱碳

· 热电联产燃料灵活 - 热电联产目前使用可再生燃料、低碳废物燃料和氢气，并将准备在未来使用更高水平的沼气、可再生天然气 （RNG） 和氢气

· 热电联产是发电和热能最有效的方式，可以减少现在和未来的二氧化碳排放

· 净零热电联产可以使难以电气化的工业和商业设施脱碳

· 净零热电联产可以脱碳需要可调度现场电力的关键设施，以实现长期弹性和运行可靠性 · 热电联产的高效率可以扩大可再生、低碳和氢燃料的供应

· 热电联产可以提供可调度的净零发电和监管支持，以保持高度可再生电网的长期资源充足性 编译 陈讲运