容量小于100kW的二元發(fā)電系統(tǒng)性能測試方法標準立項報告EnglishTitleStandardizationProposalforPerformanceTestingMethodsofBinaryPowerGenerationSystemswithCapacityLessThan100kW摘要隨著全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和低碳發(fā)展戰(zhàn)略的深入推進，工業(yè)余熱及可再生能源的高效利用已成為提升能源利用效率、減少碳排放的關鍵路徑。二元發(fā)電系統(tǒng)作為利用低溫熱源（如工業(yè)余熱、地熱能、太陽能等）進行發(fā)電的重要技術，其標準化性能測試方法的建立對促進行業(yè)規(guī)范發(fā)展具有重要意義。本標準針對發(fā)電容量小于100kW的二元發(fā)電系統(tǒng)，規(guī)定了系統(tǒng)性能測試的條件、方法及發(fā)電效率核算辦法，旨在統(tǒng)一技術評價體系，推動系統(tǒng)優(yōu)化與技術創(chuàng)新。本報告系統(tǒng)闡述了該標準立項的背景與意義、適用范圍及主要技術內(nèi)容，分析了其對行業(yè)技術進步、國際標準協(xié)同以及經(jīng)濟效益和社會效益的積極影響，為我國低溫余熱發(fā)電領域的標準化建設提供重要支撐。關鍵詞二元發(fā)電系統(tǒng)；性能測試；低溫余熱；發(fā)電效率；標準化；可再生能源；節(jié)能減排Keywords:binarypowergenerationsystem;performancetest;low-temperaturewasteheat;powergenerationefficiency;standardization;renewableenergy;energyconservationandemissionreduction正文一、立項背景與意義隨著人類社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，化石能源日益枯竭，且其大規(guī)模使用導致了一系列環(huán)境問題，包括二氧化碳排放引發(fā)的溫室效應，以及二氧化硫、氮氧化物等污染物形成的酸雨，嚴重威脅生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，我國總體能源利用率僅約為33%，近67%的能源在工業(yè)生產(chǎn)過程中以余熱形式被直接排放。其中，約一半為低品位中低溫熱源，即溫度低于200℃的煙氣和低于100℃的水、乏汽等。二元發(fā)電系統(tǒng)能夠有效利用這些被廢棄的低溫熱源，同時也可兼容可再生能源，如溫泉水、地熱和太陽能，實現(xiàn)電力生成，不僅節(jié)約電能消耗，變廢為寶，帶來顯著經(jīng)濟效益，還是降低綜合能耗、緩解環(huán)境熱污染的重要途徑。據(jù)中國科學技術發(fā)展戰(zhàn)略研究院測算，若低溫余熱發(fā)電技術得到全面推廣，全國工業(yè)余熱得以高效利用，我國綜合能耗率有望降低5個百分點，相當于節(jié)約3億噸標準煤。電力系統(tǒng)作為能源轉(zhuǎn)型的核心與碳減排的關鍵領域，其低碳化發(fā)展對國家“雙碳”戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)具有全局性意義。本項目符合《“十四五”推動高質(zhì)量發(fā)展的國家標準體系建設規(guī)劃》中關于“資源高效循環(huán)利用標準”的重點方向，強調(diào)應開展再生資源回收與綜合利用標準研制，健全資源循環(huán)利用標準體系。本標準的制定將有力推動我國低溫余熱發(fā)電新型電力系統(tǒng)的建設與發(fā)展，促進膨脹機等關鍵設備的技術進步，填補國內(nèi)在發(fā)電容量小于100kW范圍的二元發(fā)電系統(tǒng)測試標準空白，對低溫能源發(fā)電系統(tǒng)的推廣應用起到引領與支撐作用。同時，通過與國際標準接軌，將促進我國膨脹機行業(yè)技術水平的提升和產(chǎn)品出口貿(mào)易發(fā)展，符合《2023年國家標準立項指南》中“積極轉(zhuǎn)化采用國際標準，提升我國標準與國際標準一致性”的總體要求，也響應了《國家標準化發(fā)展綱要》中關于推動標準化與科技創(chuàng)新互動、完善綠色發(fā)展標準化保障的倡議。二、范圍與主要技術內(nèi)容1.范圍本標準規(guī)定了二元發(fā)電系統(tǒng)的性能試驗方法，明確了標準化測試條件，并提供了系統(tǒng)發(fā)電效率的核算方法。主要適用于以非加壓熱水（最高溫度低于100℃）為加熱介質(zhì)、冷水為冷卻介質(zhì)，且發(fā)電容量小于100kW的二元發(fā)電系統(tǒng)。熱源可來自可再生能源或工業(yè)廢熱。本標準聚焦系統(tǒng)的電力輸出與發(fā)電效率性能試驗，包括加熱條件（溫度與流速）和冷卻條件（溫度與流速）的測試規(guī)范。需注意，本標準不包括發(fā)電容量超過100kW的二元發(fā)電系統(tǒng)，其測試與評級要求基于匹配組件的使用。2.主要技術內(nèi)容本標準系統(tǒng)闡述了二元發(fā)電系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、各部件功能及相關術語與定義；將測試條件劃分為一般測試條件與額定測試條件，并對各項條件作出詳細列舉與說明；通過圖文結(jié)合的方式，明確凈功率與發(fā)電效率的測量與計算方法，具體包括：-凈功率的測量方法；-熱水溫度與流量的測量方法；-冷卻水溫度與流量的測量方法；-凈功率與發(fā)電效率的計算模型與公式。此外，本標準還規(guī)定了額定凈功率的允許公差范圍、測量儀器精度要求、并網(wǎng)逆變器的規(guī)格參數(shù)等關鍵技術指標，確保測試結(jié)果的科學性、可比性與再現(xiàn)性。三、參與單位介紹中國標準化研究院作為本標準的主要起草單位之一，是直屬于國家市場監(jiān)管總局的綜合性標準化科研機構(gòu)。該院長期致力于能源與環(huán)保領域的標準研制與推廣工作，承擔了多項國家重大科技專項和標準修訂項目，具有雄厚的研究基礎與豐富的實踐經(jīng)驗。在低碳技術、資源循環(huán)利用及裝備制造標準化方面成果顯著，為本標準的科學性、先進性與適用性提供了堅實保障。四、結(jié)論與展望本標準的研究與制定將填補我國在小容量二元發(fā)電系統(tǒng)性能測試領域的標準空白，為企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、性能評價和市場準入提供統(tǒng)一依據(jù)，有助于提升行業(yè)整體技術水平，推動低溫熱源發(fā)電裝備的規(guī)范化與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。未來，隨著低溫余熱和可再生能源利用技術的不斷進步，本標準需持續(xù)修訂完善，加強與IEC等國際標準的動態(tài)協(xié)調(diào)，進一步拓展在多元熱源耦合系統(tǒng)和智能運維等方面的應用，為我國能源綠色轉(zhuǎn)型和碳中和目標的實現(xiàn)提供標準化支撐。參考文獻[1]《“十四五”推動高質(zhì)量發(fā)展的國家標準體系建設規(guī)劃》[2]《2023年國家標準立項指南》[3]《國家標準化發(fā)展綱要》[4]IEC60000-XYZ,InternationalSt