CAT卡特电力服务中心案例分享：优化的热电联产定制工程解决方案

德国客户Stadtwerke Lemgo

客户：Stadtwerke Lemgo

地点：德国莱姆戈

客户面临问题：根据当地法规和社区倡议，对发电和区域供热领域提出脱碳需求

解决方案：利用专业知识定制创新的热电联产（CHP）技术

Cat®（卡特）代理商：Zeppelin Power Systems

电力需求

位于德国北莱茵-威斯特法伦州的利普区，莱姆戈镇拥有近 850 年的丰富历史。这里不仅是专注于应用科学、机械工程和工业电子的东威斯特法伦-利珀工业大学的所在地，更以文艺复兴时期的半木结构建筑而闻名，包括 1571 年竣工的 Hexenbürgermeister-haus。

当地市政公用事业公司 Stadtwerke Lemgo 为莱姆戈提供电力和区域供热，每年为该镇输送约 1.6 亿千瓦时的热量。Stadtwerke Lemgo 不仅致力于满足市民生活需求，更积极支持第三次莱姆戈气候保护倡议的目标，即从 1990 年到 2050 年将该镇的碳排放减少 90%，来减少其环境影响。

在长达数年的合作中，当地的 Cat 代理商 Zeppelin Power Systems 在帮助 Stadtwerke Lemgo 实现目标方面发挥着重要作用。通过提供工程、安装和服务专业知识，Zeppelin Power Systems 为 9 套 Cat 天然气热电联产（CHP）设备注入了新的动力，目前总电力输出已达到 18MW。

特别值得一提的是，Zeppelin 在 2021 年为 Stadtwerke Lemgo 提供了热电联产装置，被德国联邦热电联产协会和 Energie & Management 杂志联合评选为 “2022 年度热电联产” 荣誉称号 。

解决方案

该解决方案集成了一套由 3 台 Cat® G3520 天然气发电机组提供动力的 7.5MW 热电联产系统，搭配 5.2MW 真空管集热器太阳能集热系统，以及通过贝加河水源产生高达 1MW 热输出的热泵。这一能源解决方案使得 Stadwerke Lemgo 的区域供热中有高达 20% 实现零碳排放。

该备受赞誉的系统是 Zeppelin 团队在一系列创新中的最新成果。2019 年，Zeppelin 工程师突破性地更新了由现有 Cat® G3516H 发电机组提供动力的 CHP 系统，引入先进的氨水热泵，从二级中冷器和排气冷凝器回收热能。此外，Zeppelin 还安装了第二个热泵，专门回收处理过的污水厂排水中的热能。这两个新的热泵共同提供了超过 3.3MW 的热水，满足历史城市中心三分之二的供热需求。

Zeppelin 设计并管理热电联产系统的改造，其中包括热泵、控制系统、开关设备和通风系统的交付。此外，Zeppelin 通过长期服务协议提供持续支持，包括定期维护和全天候、按需的技术支持。

Cat® G3520 天然气发电机组

成果

通过采用 Cat CHP（热电联产） 系统或冷热电三联供（CCHP）系统来降低运营成本。大多数 Cat 天然气发动机可以配置 CHP 或 CCHP 系统，同时为电力负载发电，回收利用废热并巧妙转化为满足设施工艺、供暖、通风和空调（HVAC）需求的热能。

相较于传统的电网电力和锅炉供热方式，其能源效率可高达 90%，而传统方式往往不足 50%。这一高效能源解决方案不仅帮助客户在能源支出上实现节省，确保了能源供应的独立性，同时也能有效减少碳排放。

Cat CHP 和 CCHP 系统在中国的应用

Cat CHP 和 CCHP 系统不仅在德国取得了成功，而且在中国的上海某文化产业园CCHP能源站项目中取得了显著进展。

这个多功能园区以商业、办公、居住和地下空间开发等多元特性，成为具有引领性和带动性效应的大型城市综合体。

该 CCHP 能源站项目以城市管道天然气为燃料，灵活地通过内燃机发电，实现智能供电。项目中高温缸套水和高温排烟进入烟气热水型溴化锂机组，为用户提供冷和热，最大化提升能源的综合利用效率。

该 CCHP 能源站项目引入 2 台 Cat® CG132B-8 燃气发电机组，单机输出功率 400ekW，电效率高达 43.1%，综合效率高达 86.7%。同时，采用一对一方式相应装设两台吸收式烟气热水型溴化锂机组，调峰设备配套电动离心式冷水机组和磁悬浮离心式冷水机组、冷凝式燃气真空热水锅炉，冷凝式燃气真空热水锅炉，冷暖型空气源热泵机组及配套冷却塔等设备。这一综合系统的应用实现能源的高效利用。

Cat® CG132B-8 燃气发电机组

Cat CHP 和 CCHP 系统的卓越性能在全球范围内应用，以其显著的降碳能力，为城市的绿色发展提供了可靠高效的能源解决方案。