西安翻譯學(xué)院燃?xì)夥植际侥茉淳C合改造方案

西安翻譯學(xué)院燃?xì)夥植际侥茉错?xiàng)目綜合改造方案陜西中匯星火能源股份有限公司二零一六年六月一、公司及系統(tǒng)簡(jiǎn)介……………………01二、項(xiàng)目現(xiàn)狀描述………04三、改造方案……………07四、投資及經(jīng)濟(jì)效益分析………………18五、亟待院方解決的幾個(gè)問(wèn)題…………23六、項(xiàng)目服務(wù)……………23七、核心技術(shù)簡(jiǎn)介………24八、案例…………………29目錄1.2分布式能源系統(tǒng)簡(jiǎn)介分布式能源系統(tǒng)是目前在發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛應(yīng)用以及我國(guó)政府積極倡導(dǎo)的一種先進(jìn)能源系統(tǒng)技術(shù)。分布式能源系統(tǒng)多使用天然氣等清潔能源，按照能源梯級(jí)利用的原則，采用高品位能源發(fā)電、低品位能源供熱、制冷或除濕的方式，在滿足用戶多種形式用能的同時(shí)，達(dá)到最大化能源利用效率，控制排放污染的作用。分布式能源系統(tǒng)，是相對(duì)于傳統(tǒng)的集中供電方式而言，將一次能源同時(shí)轉(zhuǎn)換成電力、熱水、蒸汽、冷水或除濕后的新鮮空氣等多種產(chǎn)品的系統(tǒng)。具體就是將小規(guī)模、小容量、模塊化、分散式的發(fā)電系統(tǒng)布置在用戶附近，利用天然氣為燃料發(fā)電供用戶使用，同時(shí)把發(fā)電過(guò)程中發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的排煙或冷卻水中的余熱用熱交換器回收生產(chǎn)熱水或蒸汽供用戶采暖、制冷或除濕。一、公司及系統(tǒng)簡(jiǎn)介1.1中匯星火簡(jiǎn)介陜西中匯星火能源股份有限公司,前身為中航工業(yè)軍轉(zhuǎn)民對(duì)外窗口單位航空動(dòng)力（北京）能源控股有限公司陜西辦事處，2016年改制成為一家以天然氣分布式能源投資、開(kāi)發(fā)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)的專業(yè)公司，注冊(cè)資金1億元人民幣。公司以燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)為技術(shù)核心、先進(jìn)清潔能源動(dòng)力系統(tǒng)為基礎(chǔ)、能源資產(chǎn)投資與運(yùn)營(yíng)為載體，專業(yè)的服務(wù)團(tuán)隊(duì)以及成熟的建設(shè)運(yùn)營(yíng)理念為用戶提供一站式綜合能源與動(dòng)力解決方案。天然氣分布式能源，具有小體積、高功率、高能源利用效率等特點(diǎn)，特別適合能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)向清潔能源轉(zhuǎn)型。為響應(yīng)國(guó)家“節(jié)能、降耗、減排”和“推動(dòng)能源消費(fèi)革命、供給革命”的號(hào)召，貫徹落實(shí)省委、省政府關(guān)于能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的戰(zhàn)略部署，陜西中匯星火能源股份有限公司在此大契機(jī)下應(yīng)運(yùn)而生。1.3政策與法規(guī)1997年11月制定的《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》第三十九條，國(guó)家鼓勵(lì)“推廣熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱、提高熱能機(jī)組的利用效率，發(fā)展熱能梯級(jí)利用技術(shù)，熱電冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)和熱電煤氣三聯(lián)供技術(shù)，提高熱能綜合利用率”。2000年，由國(guó)家發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)、國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)、建設(shè)部和國(guó)家環(huán)?？偩致?lián)合下發(fā)了《關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》。這是貫徹《中華人民共和國(guó)節(jié)能法》，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、落實(shí)環(huán)?；緡?guó)策和提高資源綜合利用效率的重要行政規(guī)章。《規(guī)定》再次明確了國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的政策，支持發(fā)展以天然氣為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，特別強(qiáng)調(diào)了國(guó)家積極支持發(fā)展小型燃?xì)鈾C(jī)組組成的熱電冷聯(lián)聯(lián)冷產(chǎn)系統(tǒng)。12004年，國(guó)務(wù)院轉(zhuǎn)發(fā)國(guó)家發(fā)改委《節(jié)能中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃》中將發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)作為重點(diǎn)領(lǐng)域和重點(diǎn)工程。國(guó)務(wù)院發(fā)布的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》也明確提到要重點(diǎn)研究規(guī)?；姆植际焦┠芟到y(tǒng)利用。當(dāng)前，我國(guó)面臨實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的嚴(yán)峻形勢(shì)。2010年，國(guó)務(wù)院印發(fā)的發(fā)改委會(huì)同有關(guān)部門制定的《節(jié)能減排綜合性工作方案》，明確了中國(guó)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)任務(wù)和總體要求。只有采取有效措施，發(fā)展多途徑能源利用，切實(shí)提高能源的綜合利用效率，節(jié)能減排的總體目標(biāo)才能得以實(shí)現(xiàn)。國(guó)家發(fā)改委頒布的《天然氣利用政策》中綜合考慮天然氣利用的社會(huì)效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益等各方面因素，并根據(jù)不同用戶的用氣特點(diǎn)，將天然氣利用分為優(yōu)先類、允許類、限制類和禁止類。其中“分布式熱電聯(lián)產(chǎn)、熱電冷聯(lián)產(chǎn)用戶”優(yōu)先供氣，國(guó)家給予保障，合理調(diào)控供氣價(jià)格。2014年12月31日國(guó)家發(fā)改委發(fā)布關(guān)于規(guī)范天然氣發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)管理有關(guān)問(wèn)題的通知，第三條主要列出了建立氣、電價(jià)格聯(lián)動(dòng)機(jī)制。當(dāng)天然氣價(jià)格出現(xiàn)較大變化時(shí)，天然氣發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)應(yīng)及時(shí)調(diào)整，但最高電價(jià)不得超過(guò)當(dāng)?shù)厝济喊l(fā)電上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)或當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)企業(yè)平均購(gòu)電價(jià)格每千瓦時(shí)0.35元。有條件的地方要積極采取財(cái)政補(bǔ)貼、氣價(jià)優(yōu)惠等措施疏導(dǎo)天然氣發(fā)電價(jià)格矛盾。對(duì)天然氣發(fā)電價(jià)格管理實(shí)行省級(jí)負(fù)責(zé)制。各地天然氣發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)具體管理辦法由省級(jí)政府價(jià)格主管部門根據(jù)上述原則制定，報(bào)我委備案，并自2015年1月1日起執(zhí)行。

2011年10月，國(guó)家發(fā)改委、財(cái)政部、住建部、國(guó)家能源局聯(lián)合下發(fā)了《發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見(jiàn)》，指出在“十二五”期間，我國(guó)將建設(shè)1000個(gè)天然氣分布式能源項(xiàng)目，重點(diǎn)在能源負(fù)荷中心建設(shè)區(qū)域分布式能源系統(tǒng)和樓宇分布式能源系統(tǒng)，并擬建設(shè)10個(gè)左右各類典型特征的分布式能源示范區(qū)域。到2020年，在全國(guó)規(guī)模以上城市推廣使用分布式能源系統(tǒng)，裝機(jī)容量將達(dá)到5000萬(wàn)千瓦?！吨笇?dǎo)意見(jiàn)》還提出：各地電網(wǎng)公司應(yīng)將天然氣分布式能源納入?yún)^(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃范疇，解決天然氣分布式能源并網(wǎng)和上網(wǎng)問(wèn)題。價(jià)格主管部門將研究天然氣分布式能源上網(wǎng)電價(jià)形成機(jī)制及運(yùn)行機(jī)制等體制問(wèn)題。這也是分布式能源首次進(jìn)入到國(guó)家級(jí)能源規(guī)劃中。22015年11月20日國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布關(guān)于降低非居民用天然氣門站價(jià)格并進(jìn)一步推進(jìn)價(jià)格市場(chǎng)化改革的通知，根據(jù)《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于推進(jìn)價(jià)格機(jī)制改革的若干意見(jiàn)》（中發(fā)[2015]28號(hào)）精神和國(guó)務(wù)院關(guān)于深化資源性產(chǎn)品價(jià)格改革的總體要求，經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，決定降低非居民用天然氣門站價(jià)格，并進(jìn)一步推進(jìn)價(jià)格市場(chǎng)化改革。降低非居民用氣門站價(jià)格，非居民用氣最高門站價(jià)格每千立方米降低700元。其中，化肥用氣繼續(xù)維持現(xiàn)行優(yōu)惠政策，價(jià)格水平不變，將非居民用氣由最高門站價(jià)格管理改為基準(zhǔn)門站價(jià)格管理。降低后的最高門站價(jià)格水平作為基準(zhǔn)門站價(jià)格，供需雙方可以基準(zhǔn)門站價(jià)格為基礎(chǔ)，在上浮20%、下浮不限的范圍內(nèi)協(xié)商確定具體門站價(jià)格。2016年，中國(guó)第十三個(gè)五年規(guī)劃提交全國(guó)人大審查的綱要草案全文中摘取了未來(lái)五年中國(guó)計(jì)劃實(shí)施的100個(gè)重大工程及項(xiàng)目，第一為航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)、第三十七為發(fā)展儲(chǔ)能與分布式能源、第八十三為新增用氣量450億立方，替代燃煤鍋爐18.9萬(wàn)蒸噸。32.1學(xué)院概述西安翻譯學(xué)院占地1000余畝，總建筑面積約46萬(wàn)㎡，學(xué)生人數(shù)目前約為23000人。其中東校區(qū)占地600余畝，西校區(qū)占地300余畝，南區(qū)生活區(qū)70余畝。二、項(xiàng)目現(xiàn)狀描述用電單位年用電量（kWh）辦公樓70087教學(xué)樓1965489動(dòng)能系統(tǒng)1467523東區(qū)公寓1194870西區(qū)公寓499388教工住宅580829三產(chǎn)1857632外單位874929公共系統(tǒng)534293總用電量90450402.2.1用電統(tǒng)計(jì)

學(xué)院建設(shè)初期，政府配套引入的電路系統(tǒng)總供電容量約為4080kVA，伴隨著學(xué)院良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，學(xué)院用電量逐年遞增，原有供電系統(tǒng)已無(wú)法滿足用電需求。加之周邊外單位用電也通過(guò)學(xué)院線路，電力缺口愈發(fā)凸顯，極大的限制了學(xué)院的綜合發(fā)展。經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)研考察，學(xué)院年用電狀況如下：表2.1學(xué)院2015年綜合用電量統(tǒng)計(jì)表2.2電力用能現(xiàn)狀4表2.2學(xué)院2015年各單位綜合用電占比2.2.2主要用電單位分析（1）教學(xué)用電

各教學(xué)樓年用電無(wú)明顯用電規(guī)律，根據(jù)面積大小及性能有較大差異。其中較大用電樓宇為科技樓與圖書館。實(shí)地考察后發(fā)現(xiàn)，科技樓五樓有大型演播大廳和電視臺(tái)，其余樓層主要是計(jì)算機(jī)房及實(shí)驗(yàn)室，用電設(shè)備較多并且全年使用次數(shù)較為頻繁。（2）學(xué)生公寓用電

各學(xué)生公寓用電采暖季高于其他季節(jié)，考慮到學(xué)院地處位置，冬季較為寒冷，學(xué)生會(huì)增加一些用電設(shè)備，同時(shí)會(huì)減少外出活動(dòng)，增加了學(xué)生宿舍用電。而其他季節(jié)較為穩(wěn)定。（3）動(dòng)能用電

學(xué)院動(dòng)能用電主要為采暖季鍋樓房的風(fēng)機(jī)水泵用電及污水廠生產(chǎn)用電，用電等級(jí)為380V。其中風(fēng)機(jī)水泵用電根據(jù)其運(yùn)行特點(diǎn)，在采暖季四個(gè)月中，用電量非常大；污水廠全年用電量較為平穩(wěn)。（4）三產(chǎn)用電

各飯?zhí)贸腥暧秒娸^為平穩(wěn)，其中餐飲中心跟東區(qū)綜合樓根據(jù)其特點(diǎn)，全年用電量較高。52.2.3節(jié)電措施（1）學(xué)院為減少用電負(fù)荷，夏季空調(diào)基本不開(kāi)，科技樓和圖書館的電梯，也是間斷性使用。（2）部分路燈已更換為太陽(yáng)能，照明燈管也在逐步用LED燈替換。（3）冬季采暖各鍋樓房為避免用電高峰，合理的進(jìn)行了運(yùn)行時(shí)間規(guī)劃。2.2.4學(xué)院未來(lái)增量用電分析（1）改善學(xué)生住宿條件

隨著學(xué)院的發(fā)展，著手改善學(xué)生居住環(huán)境，提高宿舍住宿標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)在必行。宿舍內(nèi)空調(diào)以及飲用水熱水器等標(biāo)準(zhǔn)用電設(shè)備的增加，帶來(lái)了用電負(fù)荷的大幅提升。（2）增加大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備

根據(jù)學(xué)院的發(fā)展規(guī)劃，未來(lái)將加強(qiáng)理工類的學(xué)科建設(shè)，因此相關(guān)大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備也將會(huì)提升學(xué)院整體的用電負(fù)荷。（3）污水廠擴(kuò)建

目前的污水廠處理能力已經(jīng)無(wú)法滿足學(xué)院自身以及太乙街道的污水處理需求，污水廠擴(kuò)建正在施工進(jìn)行中，竣工后新增電力負(fù)荷會(huì)有比例性增幅。

2.3.1冬季供暖學(xué)院供熱系統(tǒng)分布在四個(gè)校區(qū)，分別為西區(qū)、東區(qū)、南區(qū)及小南區(qū)。其中，西區(qū)由一座鍋爐房負(fù)責(zé)該區(qū)域的供暖及熱能供給；東區(qū)由三座鍋爐房負(fù)責(zé)；南區(qū)及小南區(qū)分別由一座鍋爐房負(fù)責(zé)；總共六座鍋爐房。西區(qū)鍋爐房供暖面積113984㎡，東區(qū)1#鍋爐房供暖面積75895㎡，2#鍋爐房供暖面積72995㎡,3#鍋爐房供暖面積86350㎡，南區(qū)鍋爐房供暖面積40210㎡，小南區(qū)鍋爐房供暖面積4933㎡。

上述鍋爐均為燃煤鍋爐，因此學(xué)院面臨強(qiáng)制煤改燃措施。2.3熱力用能現(xiàn)狀2.3.2生活熱水由于學(xué)院周邊有豐富的地?zé)豳Y源，學(xué)院生活熱水由東大鎮(zhèn)上地?zé)崴峁?，每天用水車送至各區(qū)水箱滿足全校師生熱水需求。價(jià)格為18元/噸。6三、改造方案3.1.1能源站總體規(guī)劃

本工程為學(xué)院能源供應(yīng)系統(tǒng)改造建設(shè)的天然氣分布式能源站。依據(jù)學(xué)院的實(shí)際情況，本項(xiàng)目初步規(guī)劃安裝由2臺(tái)1200kW和2臺(tái)600kW等級(jí)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)和對(duì)應(yīng)的余熱利用設(shè)備及蓄熱設(shè)備組成的分布式能源系統(tǒng)。

分布式能源站總體規(guī)劃如下：（1）站址：分布式能源站站址可與原有的東區(qū)一號(hào)鍋爐房合并設(shè)置。（2）水源：本工程能源站用水?dāng)M采用中心統(tǒng)一規(guī)劃的市政自來(lái)水。（3）燃料：分布式能源站所需的燃?xì)鈴呐涮捉ㄔO(shè)的LNG氣化站引入。（4）電氣出線：發(fā)電機(jī)組經(jīng)1臺(tái)低壓出線柜以1回400V電纜接入科技樓旁變配電室400V系統(tǒng)與之并網(wǎng)，并且在和系統(tǒng)連接的進(jìn)線側(cè)做反送電裝置，防止有功功率倒送。（5）冷熱管線：本系統(tǒng)僅供應(yīng)生活熱水，且由熱水儲(chǔ)罐儲(chǔ)存后由槽車運(yùn)輸至學(xué)院內(nèi)各生活熱水供應(yīng)點(diǎn)，待煤改氣工程完成后可通過(guò)新建的室外管網(wǎng)輸送至各個(gè)分站房（原有區(qū)域鍋爐房），供整個(gè)院區(qū)熱水需求。3.1電力改造方案3.1.2改造效果改造完成后可向院方提供最大3600kWh每小時(shí)的供電量，以及每小時(shí)24t溫度為95℃的熱水。該項(xiàng)目建設(shè)周期短，見(jiàn)效快，運(yùn)行穩(wěn)定，可以有效地解決校方現(xiàn)有電力需求增容的部分。電力增容完成后，可以保證院方新建教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、活動(dòng)中心、污水處理二廠以及宿舍標(biāo)準(zhǔn)提升（加裝空調(diào)，冰箱，熱水機(jī)及直飲水設(shè)備等）等穩(wěn)定用電。7地理位置城市西安經(jīng)緯度緯度（N）34°18′經(jīng)度（E）108°56′室外計(jì)算溫濕度供暖室外計(jì)算溫度（℃）-3.4冬季通風(fēng)室外計(jì)算溫度（℃）-0.1冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算溫度（℃）-5.7冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算相對(duì)濕度（%）66夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算干球溫度（℃）35.0夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算濕球溫度（℃）25.8夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度（℃）30.6夏季通風(fēng)室外計(jì)算相對(duì)濕度（%）58夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算日平均溫度（℃）30.7風(fēng)向、風(fēng)速及頻率夏季室外平均風(fēng)速（m/s）1.9夏季最多風(fēng)向CENE夏季最多風(fēng)向的頻率（%）2813夏季室外最多風(fēng)向的平均風(fēng)速（m/s）2.5冬季室外平均風(fēng)速（m/s）1.4冬季最多風(fēng)向CENE冬季最多風(fēng)向的頻率（%）4110冬季室外最多風(fēng)向的平均風(fēng)速（m/s）2.5年最多風(fēng)向CENE年最多風(fēng)向的頻率（%）3511表3.1室外空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)3.1.3改造依據(jù)（1）室外氣象條件

根據(jù)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50736-2012中氣象資料統(tǒng)計(jì)，西安市室外空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)如下表所示：8圖3.1全年日平均溫度分布圖圖3.2全年月平均溫度分布圖從以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中可以看出,西安市全年的高溫時(shí)間主要集中在5月至9月，低溫時(shí)間集中在11月至次年3月，全年約有1500h左右的時(shí)間為高于25℃的高溫天氣，全年約有2200h左右的時(shí)間為低于5℃的低溫天氣。

室外氣象條件是影響建筑通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)得熱的重要因素，根據(jù)全年逐時(shí)氣象統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行全年負(fù)荷預(yù)測(cè)分析，是設(shè)計(jì)和分析燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)的重要依據(jù)。這里以空調(diào)設(shè)計(jì)通用的西安市全年逐時(shí)氣象資料作為計(jì)算常年負(fù)荷用的氣象資料，該資料包括西安市室外全年8760h逐時(shí)干球溫度、相對(duì)濕度、水平面太陽(yáng)輻射強(qiáng)度等參數(shù)，經(jīng)分析得到西安市日、月干球溫度分布及全年溫度分布情況如下圖所示：93.1.3裝機(jī)方案（1）主設(shè)備配置按照“并網(wǎng)不上網(wǎng)”的電力接線模式，保證所發(fā)電力及余熱產(chǎn)生的熱水能在區(qū)域內(nèi)被完全消化的原則考慮發(fā)電機(jī)組選型。發(fā)電機(jī)初步考慮2臺(tái)1200kW和2臺(tái)600kW的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)組，能源站主要設(shè)備選型如下表所示：序號(hào)設(shè)備名稱技術(shù)參數(shù)數(shù)量單位1燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組額定發(fā)電量1200kW；發(fā)電效率40%2臺(tái)額定發(fā)電量600kW；發(fā)電效率36%2臺(tái)2缸套水換熱器換熱量800kW3臺(tái)3煙氣換熱器換熱量900kW3臺(tái)4熱水儲(chǔ)罐水容積50m33臺(tái)表3.2分布式能源系統(tǒng)主要設(shè)備及技術(shù)參數(shù)LNG氣化站（2）工藝流程

本工程的工藝流程示意圖如下圖所示：圖3.3燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)分布式能源系統(tǒng)工藝流程示意圖10供電部分：

燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組所發(fā)電力除極少部分能源站自用外，其余電力主要滿足項(xiàng)目建筑的基本用電需求。發(fā)電機(jī)每天可運(yùn)行16小時(shí)，寒暑假期間機(jī)組可根據(jù)需求停機(jī)檢修和保養(yǎng)，不足電負(fù)荷由市電提供。供熱水部分：

燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)氣水換熱器換取熱水，而缸套水可以通過(guò)水水換熱器換取熱水。當(dāng)余熱量不夠時(shí)，可以用槽車從附近拉地?zé)崴詽M足學(xué)校的熱水負(fù)荷需求。3.1.4計(jì)劃供能時(shí)間

由于本項(xiàng)目的投資特點(diǎn)，初步確定能源站的供能時(shí)間為全年，寒暑假根據(jù)實(shí)際情況確定開(kāi)機(jī)數(shù)量。每天供能時(shí)間為07:00~23:00，其余時(shí)段及不足部分由市電予以補(bǔ)充。（3）設(shè)備運(yùn)行說(shuō)明3.1.5工程實(shí)施

（1）能源站布置

天然氣分布式能源站的建設(shè)，應(yīng)滿足通風(fēng)、泄爆以及消防安全距離的要求。從能源輸送的角度考慮應(yīng)盡量靠近變配電所和負(fù)荷中心，周邊供氣、供水和排水等市政設(shè)施齊全，外管線距離短。

能源站主要包括燃?xì)庵鳈C(jī)房（發(fā)電機(jī)）、燃?xì)庥?jì)量間、配電室、控制室和系統(tǒng)輔機(jī)間（水泵房）等房間。

考慮到學(xué)院2017年即將30周年慶，且學(xué)院電力負(fù)荷的增加需要一定的過(guò)程，在分布式能源項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中可按照統(tǒng)一規(guī)劃、分期實(shí)施的原則分期投入。11原東區(qū)1#鍋爐房平面圖改造后能源站平面圖注：1#2#為600kw發(fā)電機(jī)組，3#4#為1200kw發(fā)電機(jī)組，虛線部分為需擴(kuò)建墻體范圍。下圖為東區(qū)1#鍋爐房改造前后的平面對(duì)比圖。12（2）電力接入

本工程發(fā)電系統(tǒng)考慮的是與市電并網(wǎng)運(yùn)行方式，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組出線電壓為400V，電力出線初步考慮接入學(xué)?？萍紭桥钥偱潆娛业蛪耗妇€上，實(shí)現(xiàn)電量就地消納。（3）燃?xì)饨尤氡卷?xiàng)目?jī)?nèi)燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)所需燃?xì)夤鈮毫?.01MPa~0.03MPa，系統(tǒng)小時(shí)燃?xì)庥昧吭?028Nm3左右。燃?xì)庥烧{(diào)壓箱處理后分別供應(yīng)，其管路上應(yīng)設(shè)置必要的計(jì)量、穩(wěn)壓、過(guò)濾、保護(hù)等裝置。（4）消防根據(jù)《燃?xì)饫錈犭娙?lián)供工程技術(shù)規(guī)程》，主機(jī)間和燃?xì)庹{(diào)壓間、計(jì)量間應(yīng)設(shè)置泄壓設(shè)施。泄壓口應(yīng)避開(kāi)人員密集場(chǎng)所和安全出口。主機(jī)間的泄壓面積不應(yīng)小于主機(jī)間占地面積的10%。（5）通風(fēng)主機(jī)間、燃?xì)庹{(diào)壓間、計(jì)量間應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)。

由于能源站是在建筑物內(nèi)布置，則主機(jī)間正常通風(fēng)換氣能力不小于6次/h，事故通風(fēng)換氣次數(shù)不小于12次/h；燃?xì)庹{(diào)壓及計(jì)量間正常通風(fēng)換氣能力不小于3次/h，事故通風(fēng)換氣次數(shù)不小于12次/h。（6）排煙系統(tǒng)根據(jù)能源站內(nèi)設(shè)置的燃?xì)庠O(shè)備的種類及臺(tái)數(shù)設(shè)置排煙煙囪，本項(xiàng)目四臺(tái)發(fā)電機(jī)組全部接入1號(hào)鍋爐房現(xiàn)有裝飾煙囪，煙囪應(yīng)高于屋面頂端2m～3m，煙囪總高度最終以環(huán)評(píng)為準(zhǔn)。煙囪設(shè)置時(shí)應(yīng)充分與周邊建筑景觀相協(xié)調(diào)，考慮適當(dāng)?shù)耐饬⒚嫜b飾措施，能源站煙囪在出屋面后集中設(shè)置，外立面統(tǒng)一處理。發(fā)電機(jī)組排煙煙囪需設(shè)置消音器，控制排煙噪音。133.2熱力改造方案3.2.1改造規(guī)劃（1）原有東區(qū)1#鍋爐房改造為能源總站，能源總站內(nèi)布置燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)組以及與其對(duì)應(yīng)的余熱利用設(shè)備和蓄熱設(shè)備，在此基礎(chǔ)上設(shè)置3臺(tái)10T的燃?xì)鉄崴仩t以及與其對(duì)應(yīng)的水處理設(shè)備。如現(xiàn)有1號(hào)鍋爐房面積不夠，需向東、北方向擴(kuò)建，如下圖右側(cè)虛線部分。14（2）將原有東區(qū)一號(hào)鍋爐房改造為能3臺(tái)燃?xì)鉄崴仩t提供的110℃熱水通過(guò)新建的室外管網(wǎng)輸送至各個(gè)分站房（原有區(qū)域鍋爐房）在分站房?jī)?nèi)通過(guò)換熱器，再講換熱后的80/60℃與原有供熱管網(wǎng)連接，供整個(gè)校區(qū)的熱水需求。15（3）因?yàn)樗奚崤c辦公教學(xué)樓的使用時(shí)段的不同，實(shí)現(xiàn)對(duì)校區(qū)宿舍與辦公教學(xué)樓的分時(shí)段供暖。方式一，在每個(gè)區(qū)域的分站房?jī)?nèi)解決，通過(guò)閥門控制不同管路的開(kāi)、關(guān)；方式二，在原有管網(wǎng)無(wú)法滿足要求的情況下，在各個(gè)單體樓內(nèi)進(jìn)行改造，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。（4）熱水鍋爐帶壓運(yùn)行，鍋爐循環(huán)水泵設(shè)在鍋爐進(jìn)水側(cè)，設(shè)鍋爐循環(huán)水泵四臺(tái)，三用一備；（5）鍋爐煙囪采用不銹鋼復(fù)合保溫成品煙道，此煙道由專業(yè)廠家提供。（6）室外熱力管道采用直埋敷設(shè)、管道保溫采用聚氨酯保溫的方法。（7）管道轉(zhuǎn)彎處，DN>200的熱力管導(dǎo)均采用密封焊接彎頭，90°密封焊接彎頭曲率半徑R=2.5~3DN，DN<=200的熱力管道采用煨制彎頭，90°煨制彎頭曲率半徑R=2.5~4DN。（8）鋼管焊制三通支管開(kāi)孔，應(yīng)按國(guó)標(biāo)圖《熱水管道直埋敷設(shè)》(05R410)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)、三通開(kāi)孔距縱橫焊縫不應(yīng)小于100mm。3.2.2熱力改造的效果

經(jīng)過(guò)改造的燃?xì)夤嵯到y(tǒng)，可完全滿足學(xué)院冬季采暖需求。相比原先的燃煤系統(tǒng)，可大大減少二氧化硫、粉塵、氮氧化合物排放量，有助于改善學(xué)院冬季的空氣質(zhì)量。并且天然氣清潔干凈，能延長(zhǎng)鍋爐的使用壽命，減少維修費(fèi)用的支出。另外，改造完成后，學(xué)院可將天然氣管網(wǎng)進(jìn)一步連通食堂、家屬生活區(qū)，這些片區(qū)將告別以煤、電為主做飯的時(shí)代，清潔的天然氣可帶來(lái)更加便利的生活。163.2.3設(shè)計(jì)依據(jù)（1）建設(shè)單位所提供的能耗數(shù)據(jù)及現(xiàn)有熱力圖紙。（2）現(xiàn)行國(guó)家有關(guān)規(guī)范：

《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50736-2012《室外熱力管道地溝》03R411-2《室外熱力管道安裝》03R411-1《鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50041-2008《鍋爐安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50273-2009（3）設(shè)計(jì)氣象參數(shù)地點(diǎn)：西安室外空氣計(jì)算參數(shù)大氣壓力：冬季pd=979.1hpa；夏季pd=959.8hpa空調(diào)室外計(jì)算干球溫度tw：冬季：tw.d=-5.70C夏季：tw.x=35.00C夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度：tw.s=25.80C冬季空調(diào)室外計(jì)算相對(duì)濕度：φN=66%室外平均風(fēng)速：冬季：1.4m/s夏季：1.9m/s最多風(fēng)向：冬季：CENE夏季：CENE174.1.2中匯星火改造方案鑒于學(xué)院目前面臨的電力短缺及強(qiáng)制煤改燃的現(xiàn)狀，經(jīng)雙方前期多次的深入溝通以及技術(shù)人員實(shí)地考察，我公司現(xiàn)規(guī)劃擬在學(xué)院建設(shè)以天然氣為燃料的燃?xì)獍l(fā)電系統(tǒng)，以彌補(bǔ)學(xué)院在電力方面的短缺，并應(yīng)學(xué)院要求，為學(xué)院設(shè)計(jì)完整的煤改燃采暖系統(tǒng)改造方案。此改造方案學(xué)院不僅以最小的成本徹底解決了現(xiàn)存問(wèn)題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了具有節(jié)約能源、改善環(huán)境、提高供熱質(zhì)量、增加電力供應(yīng)等綜合效益。電力增容也對(duì)院方組織學(xué)生開(kāi)展大型活動(dòng)，科技研發(fā)，實(shí)驗(yàn)等提供了有力的電力保證，也為豐富大學(xué)生課余活動(dòng)，社會(huì)實(shí)踐，改善學(xué)生生活打下堅(jiān)實(shí)基。4.1.1院方原改造方案

（1）用電方面，院方現(xiàn)有的電力供應(yīng)容量為4080KV*A，約合每小時(shí)3200kWh，院方規(guī)劃的擴(kuò)容需求為3600kWh。經(jīng)調(diào)研，離院方最近的變電站距離約18km，若通過(guò)長(zhǎng)安區(qū)供電局增容，則需要鋪設(shè)電網(wǎng)經(jīng)過(guò)沿途村莊。從而產(chǎn)生包括電纜等設(shè)備費(fèi)用、施工費(fèi)用以及土地費(fèi)用等，綜合費(fèi)用估算約為2500萬(wàn)元，且實(shí)施難度極大。

（2）用熱方面，院方面臨熱力供應(yīng)原料強(qiáng)制煤改天然氣。原方案計(jì)劃分兩步解決：①由學(xué)院投資建設(shè)天然氣撬裝站，投資金額約為500萬(wàn)元，并按照4.2元/Nm3價(jià)格購(gòu)買LNG，年購(gòu)氣費(fèi)用約為1200萬(wàn)元。②兩年后長(zhǎng)安熱力將鋪設(shè)天然氣管網(wǎng)為院方供氣，需支付至少500萬(wàn)元并口費(fèi)用。此后按照約市場(chǎng)天然氣的價(jià)格2.46元/Nm3購(gòu)買管道天然氣，年購(gòu)氣費(fèi)用約為650萬(wàn)元。另外，運(yùn)營(yíng)中還需負(fù)擔(dān)人員工資等費(fèi)用。

此方案中天然氣的接入也只能解決供熱問(wèn)題，對(duì)學(xué)院電荒問(wèn)題無(wú)任何幫助。4.1項(xiàng)目改造方案經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比四、投資及經(jīng)濟(jì)效益分析4.1.3中匯星火改造方案對(duì)于學(xué)院的綜合經(jīng)濟(jì)性中匯星火改造方案可為學(xué)院直接節(jié)省約2500萬(wàn)元的電力改造費(fèi)用以及近500萬(wàn)元的LNG撬裝站的投資。以銀行現(xiàn)有貸款年7.2%的利息計(jì)算，相當(dāng)于每年為學(xué)院又節(jié)省資金成本近220萬(wàn)元。改造完成后，學(xué)院也可按照發(fā)展規(guī)劃完善學(xué)生宿舍設(shè)備，從而提高宿舍標(biāo)準(zhǔn)，借此院方可提高住宿費(fèi)用近600元/人，每年又可創(chuàng)收1800余萬(wàn)。18表4.1項(xiàng)目投資估算表

本項(xiàng)目投資估算的內(nèi)容主要包括能源站內(nèi)系統(tǒng)主設(shè)備費(fèi)用（發(fā)電機(jī)、余熱利用設(shè)備和調(diào)峰設(shè)備）和配套的電氣、燃?xì)?、控制、水處理系統(tǒng)等附屬設(shè)備費(fèi)用以及相應(yīng)的安裝工程費(fèi)，此外還包括配套建設(shè)的LNG氣化站費(fèi)用。投資總額為2402萬(wàn)元，全部由我公司承擔(dān)，詳細(xì)投資估算如下表：4.2電力改造的投資估算194.3熱力改造的投資估算4.3.1改造費(fèi)用估算：

此部分需院方自主投資建設(shè)燃?xì)忮仩t以及管網(wǎng)更新改造，燃?xì)忮仩t產(chǎn)權(quán)歸院方所有。改造方案參照第三部分3.2煤改氣供暖系統(tǒng)，投資約為789萬(wàn)。詳細(xì)改造費(fèi)用估算如下：（1）各個(gè)站房設(shè)備及改造費(fèi)用：

主站房：355萬(wàn)（鍋爐、其配套設(shè)備及電力系統(tǒng)改造）

西區(qū)站房：88萬(wàn)（換熱設(shè)備及電力系統(tǒng)改造）

東區(qū)1#站房：65萬(wàn)（換熱設(shè)備及電力系統(tǒng)改造）

東區(qū)2#站房：65萬(wàn)（換熱設(shè)備及電力系統(tǒng)改造）

東區(qū)3#站房：75萬(wàn)（換熱設(shè)備及電力系統(tǒng)改造）

南區(qū)站房：44萬(wàn)（換熱設(shè)備及電力系統(tǒng)改造）

小南區(qū)站房：7萬(wàn)（換熱設(shè)備及電力系統(tǒng)改造）（2）室外管網(wǎng)改造費(fèi)用：90萬(wàn)

總站房改造費(fèi)用：355+88+65+65+75+44+7+90=789萬(wàn)元204.4.1分布式能源站運(yùn)營(yíng)成本根據(jù)院方提供的用能數(shù)據(jù)，我方設(shè)計(jì)我方開(kāi)機(jī)時(shí)間為每天7:00-23:00，合計(jì)每天開(kāi)機(jī)16小時(shí)，全年開(kāi)機(jī)280天，為院方提供電力供應(yīng)。運(yùn)營(yíng)成本明細(xì)如下：4.4電力改造的經(jīng)濟(jì)性分析成本構(gòu)成金額（單位：萬(wàn)元）天然氣成本1290.24能源站自用電成本15.3水成本29.4人員成本48機(jī)油成本24.5配件費(fèi)用24大修費(fèi)用15余熱設(shè)備維護(hù)費(fèi)18脫硝費(fèi)用24基本容量費(fèi)用48其他管理費(fèi)用30年運(yùn)營(yíng)總成本1566.414.4.2分布式發(fā)電能源站產(chǎn)生的用能收入電價(jià)根據(jù)校方現(xiàn)有電價(jià)0.51元/kWh，熱水價(jià)格參照現(xiàn)有價(jià)格18元/噸。收入金額（單位：萬(wàn)元）電力收入822.5熱水收入193.5總收入101621

4.5熱力改造的經(jīng)濟(jì)性分析

4.5.1天然氣消耗費(fèi)用

學(xué)校一年用熱天數(shù)為：75天

一天使用時(shí)間：24小時(shí)，對(duì)校區(qū)宿舍和辦公教室分時(shí)段供暖

熱量總消耗為：每小時(shí)19718.35kW

天然氣熱值：8200kcal/m3（按10t燃?xì)忮仩t95%燃燒效率合32593.4kJ/m3）

天然氣單價(jià)：3.8元/m3

總消耗費(fèi)用：19718.35*24*75*3600/32593.4*0.7*3.8=1042萬(wàn)

人員費(fèi)用及運(yùn)營(yíng)費(fèi)維護(hù)費(fèi)用：100萬(wàn)元

采暖總費(fèi)用約為：1142萬(wàn)元4.5.2熱力運(yùn)營(yíng)合作方案我公司針對(duì)此次合作，提供以下兩種合作方案可供院方選則。方案一：院方自主運(yùn)營(yíng)供暖系統(tǒng)，我方配合提供天然氣，價(jià)格按照3.8元/m3結(jié)算。方案二：參照3.3供暖燃料成本估算，結(jié)合人工，輔材，運(yùn)維綜合成本我方以1100萬(wàn)元/年的承包價(jià)格對(duì)供暖系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)并對(duì)院方進(jìn)行供暖。22（1）該分布式能源站是專門用以解決院方電力短缺問(wèn)題，院方為確保我方的投資回收，應(yīng)在我方開(kāi)機(jī)時(shí)間段內(nèi)（即：每天7:00-23:00）優(yōu)先保證全額使用我方能源站提供的電力，不足部分則由電網(wǎng)補(bǔ)充；并優(yōu)先購(gòu)買我方提供的熱水。

（2）水費(fèi)、電費(fèi)以及天然氣費(fèi)用均采用預(yù)繳制。在能源站建成并穩(wěn)定運(yùn)行一個(gè)月后，當(dāng)可獲取相對(duì)準(zhǔn)確的用能數(shù)據(jù)時(shí)，預(yù)繳制開(kāi)始實(shí)施，以緩解我方投資壓力。

（3）運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼。由于能源站所采購(gòu)的天然氣價(jià)格過(guò)高，同時(shí)院方用電價(jià)格因享受教育用電補(bǔ)貼導(dǎo)致電價(jià)遠(yuǎn)低于市場(chǎng)價(jià)格，這兩大因素導(dǎo)致我方電力收入加上熱水收入處于虧損狀態(tài)，因此需要院方就本項(xiàng)目給予運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼，具體補(bǔ)貼金額和補(bǔ)貼方式由雙方商榷。補(bǔ)貼期限延續(xù)到能源站使用管道天然氣為止。五、亟待院方解決的幾個(gè)問(wèn)題六、項(xiàng)目服務(wù)項(xiàng)目合作協(xié)議簽訂后，我公司將會(huì)在當(dāng)?shù)刈?cè)成立專業(yè)的項(xiàng)目公司，專門負(fù)責(zé)項(xiàng)目的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)。23天然氣輸入>1000℃高溫300-500℃中溫200℃低溫環(huán)境供熱供冷生活熱水環(huán)境電能蒸汽燃機(jī)鍋爐7.1天然氣分布式能源

是指利用天然氣為燃料，通過(guò)冷熱電三聯(lián)供等方式實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用，綜合能源利用效率在70%以上，并在負(fù)荷中心就近實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)的現(xiàn)代能源供應(yīng)方式，是天然氣高效利用的重要方式。七、核心技術(shù)簡(jiǎn)介247.2天然氣分布式能源的類型內(nèi)燃機(jī)＋煙氣型溴冷機(jī)適合：以內(nèi)燃機(jī)為發(fā)電機(jī)組的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)；特點(diǎn)：內(nèi)燃機(jī)排煙直接驅(qū)動(dòng)煙氣型溴冷機(jī)運(yùn)行，可減少設(shè)備配置，降低設(shè)備投資費(fèi)用，提高系統(tǒng)能源綜合利用率適用：樓宇型（學(xué)校、賓館、醫(yī)院、辦公樓、商場(chǎng)）燃?xì)廨啓C(jī)＋余熱鍋爐＋蒸汽輪機(jī)＋蒸汽型溴冷機(jī)適合：以燃?xì)廨啓C(jī)—蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)。特點(diǎn)：發(fā)電效率高，可供蒸汽。適用：區(qū)域型（工業(yè)園區(qū)、商業(yè)園區(qū)）25分布式能源是集中式發(fā)電重要補(bǔ)充，與大型電網(wǎng)相互支撐、互為補(bǔ)充。7.3天然氣分布式能源與大電網(wǎng)的關(guān)系26全國(guó)大型電廠發(fā)電效率平均為33%，輸電損耗8~10%，到達(dá)用戶端實(shí)際效率僅為30%，70%的能源以廢熱形式排放——冷熱傳輸受距離限制無(wú)法充分利用，或者損耗在輸配過(guò)程中。同時(shí)大量分散鍋爐房的存在，使能源使用效率低，污染嚴(yán)重。熱電聯(lián)供：小型分布式多聯(lián)供能源分散在用戶附近，在獲得40%的發(fā)電效率后，可將60%的廢熱就近用于供冷供熱，系統(tǒng)能源效率提高至80%。分布式多聯(lián)供技術(shù)結(jié)合可再生能源構(gòu)建區(qū)域“綠色能源網(wǎng)絡(luò)”，有效改善環(huán)境，具有顯著的社會(huì)效益。7.4天然氣分布式能源典型特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)分布式集中式27能源站供能交易方式簡(jiǎn)單直接；我方承擔(dān)項(xiàng)目的投資與建設(shè)，客戶無(wú)需承擔(dān)項(xiàng)目投資、建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)；客戶無(wú)需承擔(dān)項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)、售后維護(hù)的費(fèi)用、風(fēng)險(xiǎn)；能源綜合利用率高，通過(guò)對(duì)天然氣能源梯級(jí)利用，天然氣的綜合能源利用效率高達(dá)85%以上，從而有效控制企業(yè)用能成本，降低單位GDP能耗水平。供能安全穩(wěn)定可靠，有效的提升了企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益；控制管理智能化。具有顯著的社會(huì)效益，減少CO2排放，SO2與NOX幾乎為零排放。7.5中匯星火分布式能源典型特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)28八、案例上?？萍即髮W(xué)上?？萍即髮W(xué)是由上海市人民政府與中國(guó)科學(xué)院共同舉辦、共同建設(shè)，經(jīng)教育部批準(zhǔn)的全日制普通高等學(xué)校該項(xiàng)目為樓宇式分布式能源站項(xiàng)目，建設(shè)總?cè)萘?×4MW級(jí)的熱電冷三聯(lián)供機(jī)組，一期建設(shè)3×4MW級(jí)內(nèi)燃機(jī)機(jī)組+3臺(tái)煙氣熱水型溴化鋰+3臺(tái)/2臺(tái)電制冷機(jī)組+3臺(tái)燃?xì)庹婵斟仩t，建成后將為上?？萍即髮W(xué)提供優(yōu)質(zhì)高效的清潔能源。廣州大學(xué)城

廣州大學(xué)城分布式能源站位于廣州大學(xué)城二期，占地面積11萬(wàn)平方米，是廣州大學(xué)城配套建設(shè)項(xiàng)目，為廣州大學(xué)城一期18平方公里區(qū)域內(nèi)的10所大學(xué)提供冷、熱、電能三聯(lián)供，是目前全國(guó)最大的分布式能源站。規(guī)劃建設(shè)4臺(tái)78MW燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，一期工程建設(shè)規(guī)模為2×78MW，于2008年7月28日正式開(kāi)工建設(shè)，兩套機(jī)組分別于2009年10月13日和2009年10月20日通過(guò)72小時(shí)和“72+24”小時(shí)試運(yùn)行，滿足并網(wǎng)運(yùn)行條件，正式投