摘要： 熱電聯產最早用于娛樂中心、游泳池。目前仍主要應用于這些場所。除此之外，還應用于醫院、賓館、收容所、機場、學校和小型工業。一項市場調查表明，英國有潛力在4000個地點建立總容量320MW的小型熱電站。  

1．歷史的回顧  
    英國第一次嘗試區域供熱是1742年：作為律師和園藝家的Hugh Plat，用管道輸送蒸汽為房間采暖。1745年，Wiliam Cook用同樣的方法輸送蒸汽給家庭采暖。他還試圖用這種方法從一個熱源向一組建筑供熱。之后，在1791年，英格蘭Halifax的Hogle獲得了用管道輸送蒸汽供建筑物采暖的專利。1816年，Jacob Perkins Marquisde和Chambonne在英格蘭使用了以熱水為輸送熱媒的系統。  
    在英國，熱電聯產用于工業始于1898年Clydebank的一家燙毛廠。最早成功的熱電聯產電廠之一于1911年安裝于曼切斯特的Bloom街。該熱電廠向周圍的商店、辦公室和工廠供應蒸汽。在1920年和1922年Durdee和Stirling分別開始區域供熱。從那以后，英國在區域供熱方面有一些小的發展，如白廳街的區域供熱方案，向位于該街的英國政府機關供熱。另一個是倫敦的Pimlico區域供熱系統，該系統于1950年完成，用Battersea電讓(該電站于 1983年關閉)的廢熱向一個11000人的居民區供熱。1960年，利用Derbg附近的Spondon電站向臨近的Courtaulds工廠供蒸汽。另外一個市營的燃煤區域供熱方案于1965年在伯明翰實施。該方案建立了中央鍋爐房和循環熱水系統。1968年，當時的Notlingham公司為了使垃圾場能夠長期使用，而采取焚燒的辦法處理垃圾廢料，由此而產生了目前仍在運行的垃圾焚燒熱電聯產區域供熱系統，位于Notlingham的這一系統是英國目前最大的垃圾焚燒熱電聯產系統。  
    1975年，一個有政治色彩的擁護熱電聯產的所謂“壓力集團”成立，這是1973年由于中東戰爭導致礦物燃料價格上漲的結果。由此而產生的政府熱電聯產集團在Marshall報告中指出，由于石油和天然氣變成稀有燃料，因此熱電聯產，區域供熱對英國是重要的，盡管當時 (1979年)它的凈電、熱成本并不經濟。還建議建立熱電聯產，區域供熱示范方案和國家供熱局，可是這兩個建議被當時的能源部相繼否決了。針對，Marshall報告，當時的能源部指定W．S Atkins和partners(一個咨詢企業)評價在有潛力的地區發展熱電聯產、區域供熱的可行性。1980年，Belfast，GLasgow，Liver—pool，倫敦，sheffield和Tyneside等幾個城市被挑選為研究對象。1981年，Edinburgh，Leicestor和曼切斯特等城市也被包括進來。1982年，完成了財務可行性報告，該報告建議可以對Belfast，Edinburgh和倫敦三城市發展熱電聯產提供資金，因為這些城市的熱電聯產方案可獲得最高的投資收益率。  
    政府對Atkins報告的反應推遲到1984年，能源部邀請國營和私營的當地財團前來投標，在9個城市中挑出三個繼續進行熱電聯產研究，結果是在1985年，能源部挑選了三個城市，即北愛爾蘭的Belfast，蘇格蘭的Edinburgh和英格蘭的Leicester進行資助，費用總額為75萬英磅。這是先導城市方案。 
    被淘汰的城市中，sheffield，London和Newcasle繼續進行研究，和私人聯保，沒有政府資助，所以英國共有六個城市嘗試熱電聯產、區域供熱方案。 英國第一次關于熱電聯產的法律上的支持體現在1983年的能源法中。該法允許私人發電者：(i)從地方電力局購電為自己所用或為其用戶所用。(ii)將自己所發電力賣給地方電力局。(iii)用地方電力局的輸配電網給自己或為其用戶輸電。該法規最有力的一點是政府允許前中央電力局投資熱電站，同時允許其像發展全國電網和電力市場那樣發展熱的銷售網。實際上這一法規僅幫助了工業和小規模的熱電站投資者。地方電力局對這一法規沒 有興趣。而且前中央電力局對建設熱電站也很勉強，即便是在前述幾個先導城市，測算出的財務回收率可以達到中央電力局的一般標準。  
    到目前為止，前述三個政府資助的先導城市和另外三個私人資助的熱電聯產、區域供熱的發展情況令人失望。盡管Belfast市政會熱衷于熱電聯產、區域供熱，但由于北愛爾蘭電力負荷的限制，使得其不適于發展。所有熱電聯產面臨的問題都是在得到收益之前的總投入太多。 
    Edinburgh區域供熱協會成立了一個國際財團以調研他們推薦的熱電聯產、區域供熱系統的財務可行性。之后由于缺乏資金一切都停頓下來。不過，在Leicester城建立的區域供熱系統正向幾千棟住宅、公寓樓、公用建筑供熱。作為先導城市，Leiceste一直努力建立一個可供全市用熱的熱電聯產、區域供熱系統。1987年，計劃在一個中央電力局所屬的燃氣輪機電站建立聯合循環熱電聯產系統，熱網將穿越大部分市區。該熱電廠計劃1991年竣工投產，但后來由于缺乏資金而推遲了。1988年4月，Sheffield市建立了一個區域供熱系統，以城市垃圾作為燃料。該系統包括17．5km的地下管道，熱負荷57MW。  
    1989年的電力法導致了以下局面：(i)兩個私營電力公司National Power和Powergen成立；(ii)核電公司成立(由于股市對核電缺乏認識和信任，該公司仍由政府控制)；(iii)成立了12個地區電力公司，他們負責向居民和工業用戶供電。主要的電力生產者和地區電力公司通過電力市場進行電力交易。輸電規則由國家電網公司制定。電力法規辦公室負責規范重組的電力工業的活動。  
    這種局面鼓勵電力生產和供應者進行自由的市場競爭，而且從理論上講給予了新的私人電力生產者和熱電聯產生產者以公平的競爭條件。在參加電力供應的商業活動之前，首先取得許可證，取得許可證后可以免稅。和熱電聯產有關的免稅項目包括：(i)發電容量不超過10MWe或超過10MWe，但只向一個用戶供電。(ii)對于自各電站，51％或更多的電力用于自身。  
2．目前的狀況及發展  
    電力私有化以后，Enron Corporation在Teesside建立了一個發電容量1725MWe的熱電站，向ICI’S Wilton工廠供應工藝用熱。該廠于93年4月發電和供熱。該熱電站是目前世界上最大的。 
    倫敦Tunnel煉油有限公司建成一個熱電站，主設備為兩臺燃氣輪機，發電容量為15MW，以后還計劃擴建。倫敦有限公司建立了一個新的基于熱電聯產的能源供應系統，將供應熱水、冷水和電力。該工程由British和Uciliom Holdings合資的citygen承建。第一階段，電站將發電30MWe，熱負荷大約也是30MW。第二階段電站發電量增加到60MWe。輸配系統將敷設到有負荷潛力的地方。電站最終容量將達到90MWe。 
    倫敦南部的Deptford建設了一個英國最大的垃圾一能量轉換系統。所謂的東南倫敦熱電公司已經和倫敦電力公司簽屬了32MWe的供電協議。這是近20年來建設的第一座以城市垃圾為燃料的熱電站。該熱電站受到政府的“無礦物燃料”政策(NFFO)的支持。不幸的是只有其發電部分可拿到NFFO津貼，因此該電站盡最大可能發電，而不是考慮發電、供熱同時最大。該熱電站每年消耗垃圾42萬噸，于1994年2月開始運行。  
    英格蘭的Leicester市政會打算在現有的區域供熱系統需要改造更新時將其改造成熱電聯產的區域供熱系統。 
    受shffield區域供熱系統成功的鼓舞，sheffield熱電公司準備擴大供熱，增加兩個新用戶，熱負荷18.5MW。另外還計劃建一個燃氣聯合循環熱電站，對外供熱120MW，供電120MWe。該電站是目前歐洲的大型電站之一。 
    位于Gumbria,Calder Hall的核熱電站已有35年的發電歷史。英國核燃料公司于1991年擴建了供汽設備。 
    Edinburgh的Lothian地方院和Citigen已在Edinburgh市中心合資興建熱電聯產區域供熱系統。第一階段(從1994年起)針對舊城區，由可以燃燒兩種燃料的往復式發動機來供電和供熱。第二階段則針對新城區，在1995年實現。  
    另外，英國有500處小型熱電站(小于1MWe)，目前這種小熱電每年的增長率很可觀。容量為15MWe的系統在市場上隨處可見，但只有容量大于40MWe的熱電聯產系統才具經濟上的吸引力。 
    小型熱電聯產最早用于娛樂中心、游泳池。目前仍主要應用于這些場所。除此之外，還應用于醫院、賓館、收容所、機場、學校和小型工業。一項市場調查表明，英國有潛力在4000個地點建立總容量320MW的小型熱電站。  
    容量在1—10MWe的系統稱為中型熱電聯產系統，這是比較理想的工業和商業用熱電聯產系統。在Cyanamid，采用往復式發動機供電3.5MWe，同時供應蒸汽。在醫院和小的工廠是適合于安裝燃氣輪機熱電聯產系統的，1992年3月，在cornwall安裝了由兩個燃氣輪機組成的熱電站。最近在曼切斯特機場建成了10MWe的熱電站，據預測運行成本每條可降低150萬英磅。倫敦一家醫院的熱電站安裝了兩臺1.5MWe汽輪機，汽機廢熱用于供給吸收式制冷機，空調加濕系統，機械通風系統。  
    1992年11月，由環境部，英國煤氣公司，以及11家地方電力公司共同成立了一個節能托拉斯，旨在建立一個實驗熱電站，托拉斯負責資金問題。工程的建設費用中，有關天然氣部分由英國煤氣公司承擔。工程第一年費用為600萬英磅，預計以后幾年的費用將達幾千萬英磅。英國熱電聯產協會代表托拉斯管理該電站。 
    英國目前熱電站發電容量為2000MWe，前能源大臣曾指出到2020年，英國熱電聯產發電量達到全國發電總量的25％。這意味著到2000年，熱電聯產的發電量要從現在的2000MW發展到4000MW。而英國熱電聯產協會的目標則更高，即從2000MW發展到6000MW。  

參考資料 
1．R．F．Babus’Haq&S.D.probet“combined Heat and-Power Market一Penetration in the UK： Problems and Opportunities”Applied Energy 48(1994)315—334  
2．Michael Brown“Combined Heat and Power in the United Kingdom-coming in from cold”