清潔能源供暖案例介紹

1、 清潔能源供暖 案 例 介 紹 2017.2.3 2017.2.3何為清潔能源？何為清潔能源？ 清潔能源也稱為綠色能源，是指不排放污染物、能夠直清潔能源也稱為綠色能源，是指不排放污染物、能夠直接用于生產(chǎn)生活的能源，它包括核能和接用于生產(chǎn)生活的能源，它包括核能和“可再生能源可再生能源”。 可再生能源，是指原材料可以再生的能源，如水力發(fā)電、可再生能源，是指原材料可以再生的能源，如水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽能、生物能（沼氣）、地?zé)崮埽òǖ卦春惋L(fēng)力發(fā)電、太陽能、生物能（沼氣）、地?zé)崮埽òǖ卦春退矗⒂酂崮埽òüI(yè)余熱和生活余熱）、海潮能這些水源）、余熱能（包括工業(yè)余熱和生活余熱）、海潮能這些能源

2、?？稍偕茉床淮嬖谀茉春慕叩目赡埽虼?，可再生能能源?？稍偕茉床淮嬖谀茉春慕叩目赡?，因此，可再生能源的開發(fā)利用，日益受到許多國家的重視，尤其是能源短缺源的開發(fā)利用，日益受到許多國家的重視，尤其是能源短缺的國家。的國家。行業(yè)發(fā)展形勢及政策背景行業(yè)發(fā)展形勢及政策背景能源困境及政策背景能源困境及政策背景全國煙粉塵排放的70%、二氧化硫排放的85%、氮氧化物排放的67%都源于以煤炭為主的化石能源燃燒。行業(yè)發(fā)展形勢及政策背景行業(yè)發(fā)展形勢及政策背景能源困境及政策背景能源困境及政策背景 據(jù)統(tǒng)計，人類從自然界所獲得的物質(zhì)原料據(jù)統(tǒng)計，人類從自然界所獲得的物質(zhì)原料50%50%以上用來建造各類建筑及其附屬設(shè)備。這

3、些以上用來建造各類建筑及其附屬設(shè)備。這些建筑在建造和使用過程中又消耗了全球能量的建筑在建造和使用過程中又消耗了全球能量的50%50%左右；與建筑有關(guān)的空氣污染、光污染、電左右；與建筑有關(guān)的空氣污染、光污染、電磁污染等占環(huán)境總體污染的磁污染等占環(huán)境總體污染的34%34%；建筑垃圾占人；建筑垃圾占人類活動產(chǎn)生垃圾總量的類活動產(chǎn)生垃圾總量的40%40%。 我國正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加速發(fā)展時期。我國正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加速發(fā)展時期。中國現(xiàn)有建筑總面積中國現(xiàn)有建筑總面積400400多億平方米，預(yù)計到多億平方米，預(yù)計到20202020年還將新增建筑面積約年還將新增建筑面積約300300億平方米。億平方米。

4、 20062006年制訂了年制訂了綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)GB GB 50378-200650378-2006并頒布實施，其中：建筑物是否采用并頒布實施，其中：建筑物是否采用節(jié)能環(huán)保的供能方式是必要的評判指標(biāo)之一。節(jié)能環(huán)保的供能方式是必要的評判指標(biāo)之一。 民 用 建 筑 領(lǐng) 域行業(yè)發(fā)展形勢及政策背景行業(yè)發(fā)展形勢及政策背景能源困境及政策背景能源困境及政策背景獎勵（獎勵（20122012年獎勵標(biāo)準(zhǔn)）：年獎勵標(biāo)準(zhǔn)）： 二星級綠色建筑二星級綠色建筑4545元元/ /平方平方米（建筑面積）米（建筑面積） 三星級綠色建筑三星級綠色建筑8080元元/ /平方平方米。米。目標(biāo)：目標(biāo)： 2014 201

5、4年政府投資的年政府投資的公益性建筑和直轄市、計劃公益性建筑和直轄市、計劃單列市及省會城市的保障性單列市及省會城市的保障性住房全面執(zhí)行綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)。住房全面執(zhí)行綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)。 2015 2015年，新增綠色年，新增綠色建筑面積建筑面積1010億平方米以上。億平方米以上。 到到20202020年，綠色建年，綠色建筑占新建建筑比重超過筑占新建建筑比重超過30%30%。行業(yè)發(fā)展形勢及政策背景行業(yè)發(fā)展形勢及政策背景節(jié)能環(huán)?？滩蝗菥徆?jié)能環(huán)?？滩蝗菥從繕?biāo)：目標(biāo)： “十二五十二五”期間，完成新建綠色建期間，完成新建綠色建筑筑1010億平方米億平方米。 到到20152015年末，年末，20%20%的城鎮(zhèn)新建建

6、筑的城鎮(zhèn)新建建筑達到綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)要求。達到綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)要求。 最總實現(xiàn)生態(tài)城市的建設(shè)目標(biāo)。最總實現(xiàn)生態(tài)城市的建設(shè)目標(biāo)。重點任務(wù)（重點任務(wù)（1010條，此次為部分相關(guān)條條，此次為部分相關(guān)條款）：款）： 切實抓好新建建筑節(jié)能工作。切實抓好新建建筑節(jié)能工作。 推進可再生能源建筑規(guī)?；瘧?yīng)用推進可再生能源建筑規(guī)?；瘧?yīng)用（太陽能、淺層地能、生物質(zhì)能等）。（太陽能、淺層地能、生物質(zhì)能等）。 加快建筑相關(guān)技術(shù)研發(fā)推廣。加快建筑相關(guān)技術(shù)研發(fā)推廣。 推進建筑廢棄物資源化利用。推進建筑廢棄物資源化利用。行業(yè)發(fā)展形勢及政策背景行業(yè)發(fā)展形勢及政策背景節(jié)能環(huán)保刻不容緩節(jié)能環(huán)?？滩蝗菥?鄭州市人民政府關(guān)于加快發(fā)展綠色建筑的

7、意見（鄭政文鄭州市人民政府關(guān)于加快發(fā)展綠色建筑的意見（鄭政文201320201320號）號） 鄭州市人民政府關(guān)于引發(fā)鄭州市可再生能源建筑推進方案的通知（鄭政文鄭州市人民政府關(guān)于引發(fā)鄭州市可再生能源建筑推進方案的通知（鄭政文201322201322號號) )主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 到到20152015年可再生能源建筑應(yīng)用面積占新建建筑面積比例達到年可再生能源建筑應(yīng)用面積占新建建筑面積比例達到30%30%以上。以上。 “十二五十二五”期間，新增可再生能源建筑應(yīng)用面積期間，新增可再生能源建筑應(yīng)用面積10501050萬平方米。萬平方米。 20142014年政府投資的公益性建筑和直轄市、計劃單列市及省會城

8、市的保障性年政府投資的公益性建筑和直轄市、計劃單列市及省會城市的保障性住房住房全面執(zhí)行綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)全面執(zhí)行綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)。 市財政設(shè)立獎勵基金，市財政設(shè)立獎勵基金，獎勵星級標(biāo)識的相關(guān)單位獎勵星級標(biāo)識的相關(guān)單位。 對申報綠色建筑的項目，對申報綠色建筑的項目，優(yōu)先審批、優(yōu)先提供建設(shè)用地優(yōu)先審批、優(yōu)先提供建設(shè)用地。 作為供暖運營企業(yè)，我們的目標(biāo)是合理盈利。 所以，我們應(yīng)該力求用清潔能源所以，我們應(yīng)該力求用清潔能源創(chuàng)新組合創(chuàng)新組合技術(shù)把最技術(shù)把最科學(xué)的能源方案應(yīng)用在最合適的建筑中，即根據(jù)項目科學(xué)的能源方案應(yīng)用在最合適的建筑中，即根據(jù)項目周邊的客觀能源條件，力求完美地將電能、燃?xì)饽?、周邊的客觀能源條件，力

9、求完美地將電能、燃?xì)饽?、化學(xué)能等傳統(tǒng)形式，與節(jié)能環(huán)保的水能、淺層土壤能化學(xué)能等傳統(tǒng)形式，與節(jié)能環(huán)保的水能、淺層土壤能、深層地?zé)崮堋⒖諝饽?、太陽能、生物質(zhì)能、工業(yè)廢、深層地?zé)崮?、空氣能、太陽能、生物質(zhì)能、工業(yè)廢熱能等形式組合應(yīng)用，實現(xiàn)供能效果穩(wěn)定、運行節(jié)能熱能等形式組合應(yīng)用，實現(xiàn)供能效果穩(wěn)定、運行節(jié)能省錢、供需雙方合作共贏的目標(biāo)。省錢、供需雙方合作共贏的目標(biāo)。 在傳統(tǒng)的熱電廠供熱、鍋爐（燃煤燃?xì)馊加停┕岬幕A(chǔ)上，自上世紀(jì)末開始，清潔可再生能源的環(huán)保性和節(jié)能性越來越受到社會重視，應(yīng)用案例越來越多，供暖市場份額也越來越大。應(yīng)用比較廣泛和成熟的技術(shù)主要有以下創(chuàng)新技術(shù)：第一、 水、地源熱泵技術(shù)（地下水

10、/污水/海水/地表水/地埋管）第二、能源塔技術(shù)第三、高溫壓縮式和雙效吸收式熱泵余熱回收技術(shù)第四、深層地?zé)峒夹g(shù)第五、提取工業(yè)煙道廢熱的熱回收技術(shù)第六、無煙環(huán)保鍋爐供熱技術(shù)第七、燃?xì)鉄岜脩?yīng)用技術(shù)第八、冷熱電三聯(lián)供技術(shù)11/93代表案例：洛陽師范學(xué)院新校區(qū)（在建） 二期項目建筑面積40萬平方米，采用水源熱泵中央空調(diào)。共建3個主機站，1#區(qū)域（共約16.5萬m）包括：公共教學(xué)樓、理科組團、學(xué)生組團、。2#區(qū)域（共約11.23萬m）包括：食堂 、學(xué)生活動中心、綜合行政中心、圖書館、后勤中心。3#區(qū)域（共約13.06萬 m）包括：美術(shù)組團、音樂組團、體育館。水源熱泵技術(shù)的特點： 1、 換熱效率高，COP值

11、最高，最節(jié)能。2、冷熱雙供，整個系統(tǒng)造價低。3、施工工期短。4、受政策影響較大。5、回灌難度大，對水文地質(zhì)條件要求高。6、占地面積較大。7、水井后期維護繁瑣。典型案例: 河南省腫瘤醫(yī)院綜合病房樓在地下樁基區(qū)域敷設(shè)地埋管 河南省腫瘤醫(yī)院5.6萬平米綜合病房樓地源熱泵系統(tǒng)，是在施工場地緊張的條件下完成地埋管系統(tǒng)-地下樁基埋管。2009年完工并安全運行至今。該項目獲得2009年國家財政部建設(shè)部可再生能源建筑應(yīng)用示范項目獎勵資金。典型案例：安徽省合肥監(jiān)獄土壤源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)工程 本設(shè)計方案在采用可再生能源的基礎(chǔ)上，科學(xué)地設(shè)計了地能+空氣能的綜合型能源方案，既節(jié)省了初投資和用地面積，又解決了土壤熱平衡

12、問題；充分考慮了各建筑物空調(diào)使用高峰的不一致性，最大限度地減少了主機配置，大量節(jié)省了初投資和運行費用。另外，配置了先進的能源管控遠程監(jiān)控系統(tǒng)、土壤溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)，保證了系統(tǒng)的管理節(jié)能和長期運行安全性。地源熱泵技術(shù)的特點： 1、換熱效率高，COP值最高，比較節(jié)能。2、冷熱雙供，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，后期維護較少。3、國家提倡。4、設(shè)計使用中注意冷熱平衡問題。5、整個系統(tǒng)造價高6、施工工期長，專業(yè)配合較多。7、占地面積較大。 在本項目進行能源規(guī)劃時，設(shè)計團隊考慮到本項目溫泉洗浴廢水量大，可以通過水處理+換熱方式有效回收溫泉洗浴廢水中的余熱，不足的熱源通過地源熱泵系統(tǒng)進行補充。在供冷方面，基于供熱需求設(shè)計

13、的地源熱泵系統(tǒng)供冷量不足，則可通過增加閉式冷卻塔補充冷源。通過以上科學(xué)分析，最終本項目設(shè)計采用了復(fù)合能源熱泵技術(shù)-土壤源熱泵技術(shù)+污水源熱泵技術(shù)+閉式冷卻塔相疊加的復(fù)合能源熱泵系統(tǒng)。 2014年1月該系統(tǒng)投入運行，制冷、制暖、制備衛(wèi)生熱水運行穩(wěn)定，效果顯著，并通過了許昌市節(jié)能示范項目驗收，獲得國家“綠色建筑”設(shè)計評價標(biāo)示二星級證書。 中水、地表水、工業(yè)廢水余熱利用技術(shù)黑龍江友誼縣污水處理廠污水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)該項目位于黑龍江省雙鴨山市友誼農(nóng)場，建筑形式為污水處理廠辦公區(qū)，建筑面積為2837.32 m， 古井貢酒廠成品包裝車間余熱回收項目此項目為古井貢酒廠成品包裝車間的空調(diào)項目，位于安徽省亳州

14、市。空調(diào)區(qū)域包括三條綜合包裝流水線、辦公室、休息室、更衣室、機修間等附屬建筑。車間高約7米，總面積約為5000平方。在車間東側(cè)100米處有工廠自建電廠冷卻塔，能源側(cè)工藝方案為：夏季制冷時，能源側(cè)使用獨立冷卻塔+水源熱泵機組；冬季制熱時，熱源側(cè)使用電廠冷卻循環(huán)水(經(jīng)板式換熱器提取，水溫在30-35之間)余熱為主機提供熱源。代表案例：杭州灣跨海大橋海中平臺中央空調(diào)項目杭州灣跨海大橋海中平臺中央空調(diào)項目 本項目位于杭州灣跨海大橋南航道橋以南約1.7Km下游150m，通過匝道橋與大橋主線連接。其中平臺部分和觀光塔要求冷 暖 空 調(diào) ， 平 臺 部 分 建 筑 面 積 為36616.73m2，建筑結(jié)構(gòu)形

15、式為鋼結(jié)構(gòu)，共七層，有：汽車庫、商店、餐廳、游藝廳、KTV室等、客房、辦公室、設(shè)備層；觀光塔部分建筑面積為5100.42 m2，共15層，主要用于觀光、休閑餐飲。 采用海水源熱泵機組從海水中提取能量來解決建筑物的冷暖供應(yīng)及熱水需求。 能源塔供熱供冷應(yīng)用技術(shù)能源塔供熱供冷應(yīng)用技術(shù) 能源塔類似于傳統(tǒng)的冷卻塔，是利用水和空氣的接觸，通過熱質(zhì)交換將空氣中的熱量傳遞給水。冬季制熱時可利用冰點低于零度的載體介質(zhì)，如氯化鈣溶液提取空氣中的低品位熱源（潛熱能），通過向能源塔熱泵機組輸入少量電能，得到大量的高品位熱能，可以供熱及提供熱水。在春秋夏季節(jié)，能源塔作為熱源用以制取衛(wèi)生熱水,當(dāng)環(huán)境濕球溫度在10以上時，

16、可采用水作為載體介質(zhì)。夏季制冷時，能源塔可為熱泵機組冷凝器提供冷卻水，散去空調(diào)系統(tǒng)中產(chǎn)生的廢熱。 系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)原理圖 江蘇天盛大酒店位于南京市白下區(qū)中山南路。隸屬于江蘇省供銷合作總社，其前身為江蘇天京大酒店，是南京市較早一批集住宿、餐飲、會議、娛樂為一體的涉外酒店之一。本項目建筑面積14000平米，采用能源塔熱泵系統(tǒng)滿足制冷、采暖及衛(wèi)生熱水的需求。高溫壓縮式和雙效吸收式熱泵余熱回收技術(shù)高溫壓縮式和雙效吸收式熱泵余熱回收技術(shù) 京能集團石景山熱電循環(huán)水利用流程圖京能集團石景山熱電循環(huán)水利用流程圖 該電廠采用抽凝氣式汽輪發(fā)電機組，占總耗能15%的熱量通過循環(huán)水系統(tǒng)（雙曲線塔）排放到大氣中。 采用吸

17、收式熱泵技術(shù)實施循環(huán)水余熱利用，回收凝氣余熱83MW用于供熱，整個采暖季節(jié)約標(biāo)煤約3.4萬噸，減少SO2排放285.6噸/年、減少NOx排放248.6噸/年、減少CO2排放8.8萬噸/年、灰渣排放8227噸/年。此外由于吸收式熱泵機組采用閉式循環(huán)冷卻水直接冷卻汽機凝汽，采暖季可減少冷卻水損失約21.6萬噸。壓縮式壓縮式高溫水源熱泵機組提取工業(yè)高溫水源熱泵機組提取工業(yè)廢水中廢水中余熱余熱古井貢酒廠成品包裝車間空調(diào)項目，位于安徽省亳州市?？照{(diào)區(qū)域包括三條綜合包裝流水線、辦公室、休息室、更衣室、機修間等附屬建筑。車間高約7米，總面積約為5000平方。系統(tǒng)工藝:在車間東側(cè)100米處有工廠自建電廠冷卻塔

18、，能源側(cè)工藝方案為：夏季制冷時，能源側(cè)使用獨立冷卻塔+水源熱泵機組；冬季制熱時，熱源側(cè)使用電廠冷卻循環(huán)水(經(jīng)板式換熱器提取，水溫在30-35之間)余熱為主機提供熱源。水源熱泵機組風(fēng)機盤管板式換熱器獨立冷卻塔電廠冷卻塔系統(tǒng)泵熱源泵冷卻泵蒸發(fā)器冷凝器壓縮機電子膨脹閥ABBABABAAABBBB制冷：A開B關(guān) 制熱：A關(guān)B開系統(tǒng)工藝圖 深層地?zé)崮茈A梯利用供暖技術(shù)深層地?zé)崮茈A梯利用供暖技術(shù) 深層地?zé)嵋话闶侵干顚拥責(zé)嵋话闶侵?000米米-3000米左右的深水井，出水溫度可達米左右的深水井，出水溫度可達55左右。地?zé)崴崛『笫紫冉?jīng)過左右。地?zé)崴崛『笫紫冉?jīng)過一級板換，換取一級板換，換取40左右的熱水直接送

19、往用戶供暖；經(jīng)換熱后降到左右的熱水直接送往用戶供暖；經(jīng)換熱后降到42的地?zé)崴俳?jīng)過第二級板換，換的地?zé)崴俳?jīng)過第二級板換，換出出818的能源水，供給水源熱泵機組提取能量并再次對用戶供暖；地?zé)崴兂傻哪茉此?，供給水源熱泵機組提取能量并再次對用戶供暖；地?zé)崴兂?5左右，再經(jīng)過第三左右，再經(jīng)過第三級板換，換出級板換，換出818的能源水，供給水源熱泵機組提取能量并第三次對用戶供暖；最后，地?zé)崴兂傻哪茉此?，供給水源熱泵機組提取能量并第三次對用戶供暖；最后，地?zé)崴兂?回灌入地下?；毓嗳氲叵?。 這樣可以大大提高地?zé)崴眯?，減少地?zé)崴昧?，?jié)省初投資，達到最佳性價比。這樣可以大大提高地?zé)崴眯剩?/p>

20、減少地?zé)崴昧?，?jié)省初投資，達到最佳性價比。代表案例：長垣金色港灣，建筑面積47000平米，包含住宅、商場、辦公樓，采用深1200米、出水45 的地?zé)峋蛑醒肟照{(diào)系統(tǒng)供應(yīng)熱水采暖。干熱巖干熱巖地?zé)崮艿闹饕猛荆旱責(zé)崮艿闹饕猛荆?地?zé)豳Y源（150以上）主要用于發(fā)電，發(fā)電后排出的的熱水可進行逐組多用途利用，中溫(150以下，90以上）和低溫（90以下）的地?zé)豳Y源，以直接利用為主，多用于采暖、干燥、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、旅游以及日常生活等方面。干熱巖地?zé)崮艿某Ｓ瞄_采方式：干熱巖地?zé)崮艿某Ｓ瞄_采方式： 1）、進行深井對井施工，鉆進到合適的高溫干熱巖深度，采用一注一出（一口井注水一口井出水）、一注二出、一

21、注四出等方式，通過注入深井將高壓水注入地下干熱巖層, 使其滲透進入巖層的縫隙并吸收地?zé)崮芰?；再通過另一個出水深井(相距約200 600 m 左右)將巖石裂隙中的高溫水、汽提取到地面; 取出的水、汽溫度可達150 200 , 通過熱交換及地面循環(huán)裝置用于發(fā)電或供暖。冷卻后的水再次通過高壓泵注入地下熱交換系統(tǒng)循環(huán)使用。整個過程都是在一個封閉的系統(tǒng)內(nèi)進行，漏損的水量相對較?。s7%）。優(yōu)點：水溫高、水量大，熱量開采能力大 運行可靠，地?zé)峄謴?fù)快 清潔環(huán)保缺點：深井工藝復(fù)雜，投資高 2）、進行深井施工，鉆進到合適的高溫干熱巖深度，采用單井循環(huán)（下入中心管、U型管或換熱器）的方式，使封閉循環(huán)中的介質(zhì)水與干

22、熱巖溫度進行換熱，水溫可達50-60 ，到達地面后再通過熱交換及地面循環(huán)裝置用于供暖。整個過程都是在一個封閉的系統(tǒng)內(nèi)進行，水量基本無損耗。優(yōu)點：深井工藝相對簡單，投資相對節(jié)省 水量損耗小 潔凈環(huán)保缺點：為保證水溫，單井流量小，熱量開采少 換熱器結(jié)構(gòu)復(fù)雜 長期運行溫度有衰減 提取工業(yè)煙道廢熱的復(fù)合相變熱管技術(shù)提取工業(yè)煙道廢熱的復(fù)合相變熱管技術(shù)n復(fù)合相變換熱器將鍋爐低溫?fù)Q熱器的最低壁面溫度作為“第一”設(shè)計參數(shù)，將換熱器的最低壁面溫度獨立（無關(guān)聯(lián)）于被加熱流體的溫度，將換熱器最低壁面溫度與排煙溫度之間的函數(shù)關(guān)系從倍數(shù)（2：1）關(guān)系轉(zhuǎn)化為加減（+15）關(guān)系。使換熱器相變工作段的壁面溫度處于“整體均勻、可調(diào)可控”狀態(tài)，一方面滿足最低壁面溫度的要求，保證了設(shè)備安全運行，使用壽命長，另一方面充分發(fā)揮相變傳熱的優(yōu)勢，使壁面溫度和排煙溫度之間維持足夠小的溫差。復(fù)合相變換熱器應(yīng)用現(xiàn)場代表案例：黑龍江南華糖廠代表案例：黑龍江南華糖廠39/93典型案例: 王新莊污水處理廠 該項目建筑面積12065平米 ,采用生物質(zhì)鍋爐供暖供衛(wèi)生熱水。鍋爐最高供水溫度85，根據(jù)不同的環(huán)路設(shè)計，可分為兩個系統(tǒng)，供暖系統(tǒng)和衛(wèi)生熱水系統(tǒng)。機站如圖所示： 燃?xì)饪諝庠次帐綗岜霉┡夹g(shù)燃?xì)饪諝庠次?/p>