區(qū)域集中供冷供熱探討解讀

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上三、區(qū)域集中供冷供熱1. 研究內(nèi)容1.1. 現(xiàn)狀分析及存在問題現(xiàn)狀：區(qū)域空調(diào)已歷經(jīng)了多年發(fā)展，在世界各地創(chuàng)造了大量成功運(yùn)作的案例。有些國家由于其本身所處地理位置和自身資源條件的限制，在其能源供應(yīng)領(lǐng)域中，區(qū)域空調(diào)系統(tǒng)是僅次于燃?xì)?、電力的第三大公益事業(yè)，約有90%的中央空調(diào)都采用環(huán)保節(jié)能的非電空調(diào)，其中區(qū)域空調(diào)項(xiàng)目多達(dá)250個；自上世紀(jì)90年代開始，區(qū)域空調(diào)在歐美國家進(jìn)入快速發(fā)展時期，迄今為止，在美國投資建設(shè)的區(qū)域空調(diào)項(xiàng)目亦達(dá)約130個；馬來西亞、新加坡也分別建設(shè)了幾十個區(qū)域空調(diào)項(xiàng)目。這些項(xiàng)目提供的空調(diào)面積為30萬平方米到500萬平方米。中國的區(qū)域空調(diào)尚處于探索、起步階段

2、，在上海、江蘇等城市已經(jīng)有建成使用的成功案例，目前成都尚無區(qū)域空調(diào)的案例。存在問題：一是區(qū)域空調(diào)所需的資源供應(yīng)存在不確定性；二是缺少統(tǒng)一的規(guī)劃，主要是分布式能源的規(guī)劃與管網(wǎng)規(guī)劃、電網(wǎng)規(guī)劃以及整個城市發(fā)展規(guī)劃的關(guān)系；三是并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的缺失；四是缺乏合理的價格體系和機(jī)制。1.2. 區(qū)域集中供冷供熱可行性、必要性研究隨著中國經(jīng)濟(jì)總量的增長，增長與能耗矛盾日益突顯，節(jié)能、降耗、循環(huán)、高效作為經(jīng)濟(jì)增長方式的政策提到前所未有的高度，各地方積極響應(yīng)中央號召，將建立節(jié)約型社會，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策變成具體實(shí)施方案，切實(shí)落實(shí)到具體工作中去，下大力氣狠抓落實(shí)，大力推進(jìn)節(jié)能工程。這要求城市的基礎(chǔ)建設(shè)必須具有前瞻性，這為

3、區(qū)域空調(diào)發(fā)展提供了一個良好的契機(jī)。所有技術(shù)均為國內(nèi)自行開發(fā)，區(qū)域空調(diào)作為一個成熟的產(chǎn)品在全球已得到廣泛應(yīng)用，國內(nèi)多家品牌作為非電空調(diào)全能供應(yīng)商為其中包括巴塞羅那世界文化論壇（西班牙）、馬德里新機(jī)場（西班牙）、奧斯汀多蒙商業(yè)中心（美國)、第18空軍基地（美國)、中央政府新城（馬來西亞）等上千個項(xiàng)目提供主機(jī)，并為部分項(xiàng)目提供了整套的區(qū)域空調(diào)解決方案，充分驗(yàn)證了區(qū)域空調(diào)技術(shù)的可行性和可靠性。節(jié)省初投資：區(qū)域空調(diào)投資變原政府投資為社會投資，變使用者投資為第三方投資，與傳統(tǒng)的自建方式相比，客戶只需通過入網(wǎng)費(fèi)的形式支付相當(dāng)?shù)偷馁M(fèi)用就可以享受到完整的中央空調(diào)服務(wù)，投資將通過能源服務(wù)中的贏利分多年逐步回收，從

4、而可以大幅減少客戶的資金壓力，降低了中央空調(diào)的使用門檻。運(yùn)營費(fèi)用低：由于空調(diào)系統(tǒng)可采用一切熱源，能夠有效進(jìn)行能源的梯級、循環(huán)技術(shù)利用，提高了能源利用率，從而降低運(yùn)行費(fèi)用10%30%；同時采用大型機(jī)組，COP高，系統(tǒng)配比合理，運(yùn)行費(fèi)用大幅降低；運(yùn)用自動計(jì)量系統(tǒng)，按量收費(fèi)，價格長期穩(wěn)定、透明，保證在當(dāng)?shù)靥幱谕茸畹退?，真正擁有市場競爭?yōu)勢。節(jié)省土地使用：在市中心寸土寸金的地區(qū)，集成式的能源站，使眾多的傳統(tǒng)小機(jī)房合而為一，大大節(jié)省機(jī)房占地。提高了土地資源的利用效率。環(huán)境的友好性：區(qū)域空調(diào)可以使用任何熱源來制冷、采暖，特別是可以利用發(fā)電尾氣、蒸汽，工業(yè)廢熱、區(qū)域內(nèi)垃圾集中處理而產(chǎn)生的沼氣以及太陽能。

5、在順應(yīng)國家能源梯級利用，發(fā)展分布式能源戰(zhàn)略的同時，大幅減少SO2、CO2 等有害氣體的排放。100萬m2的建筑區(qū)域如采用非電區(qū)域空調(diào)，每年將可減排二氧化碳2.6萬噸、二氧化硫1200噸、氮氧化物100噸、煤渣3000噸、粉塵200噸，相當(dāng)于營造1100畝熱帶雨林或種植20萬棵大樹。區(qū)域空調(diào)營造和諧環(huán)保的室外環(huán)境和“六度”皆優(yōu)的室內(nèi)環(huán)境，參與創(chuàng)造友好型人居環(huán)境，真正使群眾的生活環(huán)境和質(zhì)量得到明顯改善，提高城市的綜合競爭力。運(yùn)行的穩(wěn)定性：每個冷熱站3套機(jī)組以上，互為備用；每種設(shè)備可備有23種能源，如某種能源中斷，另一種可及時彌補(bǔ)，確保100%不中斷空調(diào)。每臺機(jī)組建立完備的技術(shù)檔案，并為每種機(jī)型備足

6、了保養(yǎng)及維修所需的備件。由于采用了用維護(hù)代替維修的服務(wù)理念和365天24小時因特網(wǎng)監(jiān)控，把所有隱患消滅在萌芽，從而確保每臺機(jī)組終身零停機(jī)故障，保證了每臺機(jī)組壽命超過20年。市場的適應(yīng)性 ：近十幾年來，我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長，人民生活水平和消費(fèi)能力不斷提升，民眾對生活品位和生活質(zhì)量要求日益提高，對節(jié)能環(huán)保的中央空調(diào)需求日益旺盛。1.3. 區(qū)域集中供冷供熱設(shè)置位置及建設(shè)規(guī)模成都金融總部商務(wù)區(qū)位于成都市南部，三環(huán)路與外環(huán)路之間，高新區(qū)東部和錦江區(qū)西部，北起繁雄大道-石勝路；南至孵化園北干道-外環(huán)路500米綠帶邊線；西連天府大道；東臨新成仁路西側(cè)，含河心島，約3.5平方公里。為滿足總部商務(wù)區(qū)分期開發(fā)的需

7、要，集中區(qū)域空調(diào)面積為290萬平方米（包括公共區(qū)地下空間商業(yè)開發(fā)部分29萬平方米），以錦江為界在錦江東西兩側(cè)區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置分別設(shè)置集中區(qū)域冷熱站，為成都金融總部商務(wù)區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)提供冷熱源，以滿足該商務(wù)區(qū)發(fā)展的需要。每個冷熱站占地面積均約為4500平方米。每個冷熱站地面冷卻塔占地面積約為1800平方米。1.4. 區(qū)域集中空調(diào)系統(tǒng)方案研究區(qū)域集中空調(diào)采用冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)解決建筑物電、冷、熱等全部需要的建筑能源系統(tǒng)，系統(tǒng)具有能源利用率高、沒有供電線損以及平衡能源的優(yōu)點(diǎn)。能源利用效率高：目前，我國大約1/4以上的能源消耗在建筑物上，以提供照明、制冷、采暖、衛(wèi)生熱水、通風(fēng)等。過去人們研究、開發(fā)以及商業(yè)化

8、的節(jié)能努力都主要著眼于設(shè)備本身，而冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)將發(fā)電和空調(diào)系統(tǒng)合為一個系統(tǒng)，集成和優(yōu)化多種設(shè)備，實(shí)現(xiàn)終端能源的梯級利用和高效轉(zhuǎn)換，以避免了遠(yuǎn)距離輸電和分配損失，使得能源利用總效率由發(fā)電2535，提高到70%90%以上，大幅度降低建筑能耗。環(huán)境價值：冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用將大大減少溫室氣體和污染物的排放量，大力推廣將有效減少SO2、CO2和NOx等污染物的排放，對于緩解我國的環(huán)境壓力具有非常重要的社會意義。應(yīng)用前景：冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)能削減夏季電力峰值、填補(bǔ)夏季燃?xì)夤戎?，提高電力和燃?xì)獾呢?fù)荷率，減少公用事業(yè)投資，屬合理用能系統(tǒng)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡便、施工周期短、自動化運(yùn)行管理等優(yōu)點(diǎn)也使廣大工程技術(shù)人員所

9、接受，因此，冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)成為目前世界各國大力提倡的新技術(shù)。大多數(shù)建筑都要求兩路電源，或者需要自備發(fā)電機(jī)組以保證電力安全供應(yīng)；為了保證健康舒適的室內(nèi)環(huán)境，也同時需要有高可靠性的中央空調(diào)設(shè)備來提供必不可少的冷、暖需求。冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)作為一個集成化的供能中心，發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)共同構(gòu)成大樓的雙電源，發(fā)電尾氣和燃料共同構(gòu)成空調(diào)系統(tǒng)的雙能源，有效地保證了建筑中冷、熱、電的安全供應(yīng)。建筑耗能中空調(diào)所占比重很大，達(dá)到30以上，應(yīng)用冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，空調(diào)可以全部或者部分利用發(fā)電余熱，在初投資增加極少的情況下，大幅降低空調(diào)耗能成本。對于有一定密度的建筑群，例如科技園、醫(yī)院、學(xué)校、住宅小區(qū)等，冷、熱、電的需求量非常大，

10、往往需要建設(shè)相當(dāng)規(guī)模的能源中心，對其進(jìn)行合理配置很重要，此時應(yīng)用冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，安全、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢就更加明顯。在區(qū)域建筑群中，由于單個建筑功能、使用時間各不相同，負(fù)荷需求互相補(bǔ)充，因此，可以大大減小設(shè)備容量，降低初投資；同時設(shè)備占地面積減小，更容易實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行，降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。1.5. 集中冷熱源方案研究區(qū)域供冷范圍：成都金融總部商務(wù)區(qū)規(guī)劃總面積約3.5平方公里。成都金融城區(qū)域集中空調(diào)面積290萬平方米（含地下空間商業(yè)開發(fā)）。本區(qū)域集中空調(diào)用于滿足該區(qū)內(nèi)商務(wù)、商業(yè)、行政辦公樓宇及公共設(shè)施用冷，具體范圍詳見如下平面圖所示：（其中未在區(qū)域供冷規(guī)劃范圍區(qū)域內(nèi)的建筑供冷需求由用戶自建冷站解決）冷量需

11、求預(yù)測：根據(jù)成都金融總部商務(wù)區(qū)內(nèi)總建筑面積以及不同建筑的冷負(fù)荷指標(biāo)，對冷負(fù)荷進(jìn)行估算的過程見下表：錦江西區(qū)域總冷負(fù)荷約為6.79萬kW(19312RT)，日供冷為RTH。西區(qū)辦公商業(yè)金融酒店居住綜合地下開發(fā)同時使用系數(shù)合計(jì)建筑面積（萬m2） 9.89 29.63 45.35 1.31 013.82 20.00 /120.00 建筑使用系數(shù)0.750.750.750.750.750.750.75/0.75供冷面積（萬m2）7.42 22.22 34.02 0.98 0.00 10.36 15.00 /90.00 冷負(fù)荷指標(biāo)（W/m2)1002001001008080120/冷負(fù)荷（萬kW)0.7

12、4 4.44 3.40 0.10 0.00 0.83 1.80 0.60 6.79 錦江東區(qū)域總冷負(fù)荷約為9.68萬kW(27531)，日供冷為RTH。東區(qū)辦公商業(yè)金融酒店居住綜合地下開發(fā)同時使用系數(shù)合計(jì)建筑面積（萬m2） 15.93 47.70 73.02 2.10 022.25 9.00 /170.00 建筑使用系數(shù)0.750.750.750.750.750.750.75/0.75供冷面積（萬m2）11.94 35.78 54.77 1.58 0.00 16.69 6.75 /127.50 冷負(fù)荷指標(biāo)（W/m2)1002001001008080120/冷負(fù)荷（萬kW)1.19 7.16 5

13、.48 0.16 0.00 1.33 0.81 0.60 9.68 熱量需求預(yù)測：根據(jù)成都金融總部商務(wù)區(qū)內(nèi)總建筑面積以及不同建筑的熱負(fù)荷指標(biāo)，對熱負(fù)荷進(jìn)行估算的過程見下表：錦江西區(qū)域總熱負(fù)荷約為1.70萬kW辦公商業(yè)金融酒店居住綜合地下開發(fā)同時使用系數(shù)合計(jì)建筑面積（萬m2） 9.89 29.63 45.35 1.31 013.82 20/120.00 建筑使用系數(shù)0.750.750.750.750.750.750.75/0.75供熱面積（萬m2）7.42 22.22 34.02 0.98 0.00 10.36 15.00 /90.00 熱負(fù)荷指標(biāo)（W/m2)35303535403025/熱負(fù)荷

14、（萬kW)0.26 0.67 1.19 0.03 0.00 0.31 0.38 0.60 1.70 錦江東區(qū)域總熱負(fù)荷約為2.48萬kW辦公商業(yè)金融酒店居住綜合地下開發(fā)同時使用系數(shù)合計(jì)建筑面積（萬m2） 15.93 47.70 73.02 2.10 022.25 9.00 /170.00 建筑使用系數(shù)0.750.750.750.750.750.750.75/0.75供熱面積（萬m2）11.94 35.78 54.77 1.58 0.00 16.69 6.75 /127.50 熱負(fù)荷指標(biāo)（W/m2)35303535403025/熱負(fù)荷（萬kW)0.42 1.07 1.92 0.06 0.00 0

15、.50 0.17 0.60 2.48 東、西區(qū)冷熱站內(nèi)設(shè)置溴化鋰空調(diào)機(jī)組，通過溴化鋰機(jī)組產(chǎn)生低溫冷凍水或高溫?zé)崴?，并通過公共管道輸送到各建筑物實(shí)現(xiàn)集中供冷供熱，在實(shí)現(xiàn)區(qū)域熱、電、冷三聯(lián)供的同時，使得一次能源得到梯級綜合利用，采用溴化鋰空調(diào)機(jī)組的意義深遠(yuǎn)。能源綜合利用率較高：冷熱電三聯(lián)供由于建設(shè)在用戶附近，不但可以獲得40%左右的發(fā)電效率，還能將中溫廢熱回收利用供冷、供熱，其綜合能源利用率可達(dá)80%以上。另外，與傳統(tǒng)長距離輸電相比，它還能減少6-7%的線損。對燃?xì)夂碗娏τ须p重削峰填谷作用：大量的空調(diào)用電使得夏季電負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過冬季，一方面給電網(wǎng)帶來巨大的壓力，另一方面造成冬季發(fā)電設(shè)施大量閑置。具有

16、良好的經(jīng)濟(jì)性：每1立方米天然氣在三聯(lián)供系統(tǒng)能產(chǎn)生2.9度電及3.9KW蒸汽，燃?xì)忮仩t供熱僅能產(chǎn)生8.7KW蒸汽。具有良好的環(huán)保效益：與煤相比減少二氧化碳58%，二氧化硫99.99%，顆粒物95%等。增強(qiáng)建筑物能源供應(yīng)的安全性：大幅度提高建筑物用能的電力供應(yīng)安全性。尤其對于學(xué)校、醫(yī)院1.6. 區(qū)域集中供冷供熱線路敷設(shè)方案研究本項(xiàng)目設(shè)置地下綜合管廊，區(qū)域集中供冷供熱管網(wǎng)主管線敷設(shè)于地下綜合管廊中，冷熱水管采用分別設(shè)置與共用管系相結(jié)合的敷設(shè)方式，采用自控系統(tǒng)手段保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。根據(jù)本項(xiàng)目估算冷負(fù)荷量，冷熱站分別引出兩對DN800的管進(jìn)入管廊，管廊內(nèi)為一對DN800的冷凍水管。根據(jù)本項(xiàng)目估算熱負(fù)荷

17、量，冷熱站分別引出兩對DN400的管進(jìn)入管廊，管廊內(nèi)為一對DN400的高溫?zé)崴堋^(qū)域集中供冷供熱管網(wǎng)規(guī)劃面積290萬平方米（含地下空間商業(yè)開發(fā)）。1.7. 相關(guān)附屬設(shè)施水系統(tǒng)采用大溫差、變頻系統(tǒng)，降低水泵電耗和輸送損失。冷熱站統(tǒng)一由專業(yè)工程師進(jìn)行集中維護(hù)，24小時專業(yè)人員值守。用戶只需通過管道接駁即可直接使用，操作簡便，運(yùn)行可靠性大大提高。先進(jìn)的智能化群控系統(tǒng)，更高的安全可靠性。 智能控制系統(tǒng)示意圖負(fù)荷輸送回路集中供冷站數(shù)據(jù)中心供冷站置地供冷站建屋供冷站教投供冷站地產(chǎn)供冷站數(shù)據(jù)傳輸回路中央監(jiān)控站專心-專注-專業(yè)與國際接軌的能源管理系統(tǒng)1.8. 投資建設(shè)運(yùn)營管理方案成本效益最大化的需求，引發(fā)客

18、戶從自行管理樓宇向“專業(yè)化、社會化管理”轉(zhuǎn)變；企業(yè)持續(xù)經(jīng)營的需求，引發(fā)空調(diào)廠家從空調(diào)制造商向“空調(diào)服務(wù)商”轉(zhuǎn)變。資金由空調(diào)制造商投，技術(shù)空調(diào)制造商出，風(fēng)險空調(diào)制造商擔(dān)，效益共同分享的投資管理模式值得采用，即合同能源管理模式。合同能源管理模式是以節(jié)能設(shè)備為基礎(chǔ)，以投資改造為基本特征，以節(jié)能省錢為目的，以合同形式保障客戶的權(quán)益。中央空調(diào)是建筑最核心、最昂貴的設(shè)備之一，任何微小的失誤將會遭受眾多的投訴，也給客戶帶來有形的經(jīng)濟(jì)損失和無形的聲譽(yù)損失。同時，中央空調(diào)也是運(yùn)行費(fèi)用彈性最大的設(shè)備，空調(diào)費(fèi)用低的每年每平方米僅30元，高的超過200元。因此中央空調(diào)系統(tǒng)的正常、合理的運(yùn)行管理需要一個專家，他可以解決

19、中央空調(diào)系統(tǒng)從主機(jī)到末端的所有難題，同時需要一個管家，他可以承擔(dān)從主機(jī)到末端的操作、維保、清洗、能源采購和結(jié)算等數(shù)百項(xiàng)繁瑣、復(fù)雜的工作。專家管家的管理模式可以使用戶避免由于人員流動、責(zé)任缺位、管理失誤、技術(shù)低下、市場欺詐等一系列因素帶來的許多煩惱和巨大風(fēng)險。通過合同能源管理模式，空調(diào)制造商依靠多年積累的節(jié)能技術(shù)和服務(wù)工程師團(tuán)隊(duì)，精確對應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境和用戶個性化需求，從技術(shù)改造、運(yùn)行調(diào)節(jié)和優(yōu)化管理三個層面挖掘中央空調(diào)節(jié)能潛力，給使用客戶免去人員開支、管理風(fēng)險、隱性成本（精力、時間），最終在使用客戶能源財(cái)務(wù)報表上體現(xiàn)驚人的數(shù)據(jù)，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用約20%。同時，空調(diào)制造商為客戶提供空調(diào)能耗審計(jì)、節(jié)能診斷、選

20、型顧問、設(shè)備運(yùn)行、系統(tǒng)維保、末端清洗、水質(zhì)管理等集約式管理服務(wù),免除使用客戶花費(fèi)在中央空調(diào)系統(tǒng)上的精力和時間，利于使用客戶將精力集中到主業(yè)，提升其核心競爭力。中央空調(diào)壽命在于產(chǎn)品質(zhì)量，更在于正確的操作和保養(yǎng)，空調(diào)商的服務(wù)工程師對系統(tǒng)進(jìn)行定期檢測和專業(yè)化保養(yǎng)，不間斷對系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，延長空調(diào)設(shè)備壽命，提高投資效率。運(yùn)營及收費(fèi)：作為市政配套設(shè)施的區(qū)域空調(diào)系統(tǒng)能夠直接提高區(qū)域內(nèi)土地價值，免除建設(shè)項(xiàng)目冷熱源及配套設(shè)施的投資。部份初投資通過收取入網(wǎng)費(fèi)或包含在土地出讓金內(nèi)回收，其余投資及50年內(nèi)設(shè)備更換投資等通過節(jié)能運(yùn)行管理回收。市政配套費(fèi)：夏天提供空調(diào)用冷水，冬天提供空調(diào)用熱水兩種能源。每建筑平米收費(fèi)100元。（參考：中國北方集中供熱地區(qū)均將市政熱力作為市政配套工程，向使用方收取入網(wǎng)費(fèi)或開口費(fèi)。以北京為例，市政供熱每建筑平米收費(fèi)80元，天津每建筑平米收費(fèi)120元。）能源服務(wù)收費(fèi)：能源費(fèi) = 固定費(fèi)+流量費(fèi)固定費(fèi)：1.5元/m2月（每年收取12個月）流量費(fèi)：冷0.40元/kWh, 熱 0.35元/kWh辦公建筑能源費(fèi)參考：55元/ m2年