“能源互聯(lián)島”一體化方案分布式能源智能綜合利用示范項(xiàng)目介紹

陜鼓集團(tuán)張瑾“能源互聯(lián)島”一體化方案

分布式能源智能綜合利用示范項(xiàng)目介紹痛點(diǎn)&趨勢(shì)1環(huán)境現(xiàn)狀空氣和水污染對(duì)政府及老百姓來說都已經(jīng)成為最為關(guān)注的問題在經(jīng)濟(jì)保持平穩(wěn)增長(zhǎng)之下，重點(diǎn)解決好大氣、水、土壤等突出環(huán)境污染問題環(huán)境現(xiàn)狀與國(guó)際相比：中國(guó)一次能源消費(fèi)比例中，傳統(tǒng)化石能源占到總消費(fèi)能源的82%，高于國(guó)際平均水平清潔能源及可再生能源占比僅為18%，遠(yuǎn)低于國(guó)際平均水平園區(qū)能源供給市場(chǎng)現(xiàn)狀中水利用率低功能方式單一垃圾未資源化清潔能源率低廠房布置分散多頭供應(yīng)技術(shù)分散粗放式發(fā)展依賴政府補(bǔ)貼規(guī)劃與現(xiàn)實(shí)的不匹配園區(qū)管理模式創(chuàng)新，政企合作，市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)管理對(duì)園區(qū)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，根據(jù)實(shí)際需求分步實(shí)施園區(qū)項(xiàng)目均基于能源綜合利用，著眼于園區(qū)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展智能管理，利用互聯(lián)網(wǎng)建立智慧城市管理系統(tǒng)自己投資、自己建設(shè)、自己運(yùn)營(yíng)解決Shaangu模式技術(shù)研發(fā)商業(yè)模式融資模式未來能源趨勢(shì)分布式（可再生）能源產(chǎn)業(yè)解決未來我國(guó)能源需求的重要途徑體現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)思維：去中心化，分布式，個(gè)性化的定制方案市場(chǎng)空間巨大：新型城鎮(zhèn)化、智慧城市、一帶一路伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增加，能源消費(fèi)量持續(xù)增大。同時(shí)，按照“中美元首氣候變化聯(lián)合聲明”，到2030年中國(guó)計(jì)劃將非化石能源占一次能源消費(fèi)比重提高到20%，2013年非化石能源消費(fèi)量占一次能源消費(fèi)比重8.8%，僅依靠水核風(fēng)光等非化石能源實(shí)現(xiàn)2030年目標(biāo)差距太大。解決方案2特色的能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展之路陜鼓分布式能源智能一體化方案—互聯(lián)網(wǎng)思維在能源產(chǎn)業(yè)的運(yùn)用十八大提出加快“新型城鎮(zhèn)化”建設(shè)，建設(shè)“智慧城市”，為綜合園區(qū)一體化帶來巨大發(fā)展機(jī)遇。據(jù)統(tǒng)計(jì)，十三五期間，全國(guó)將新增國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)園區(qū)267個(gè)。以城市新區(qū)為例，冷、熱、電、氣、水、廢等往往“一項(xiàng)業(yè)務(wù)一張卡”、各自為政，居民為滿足日常生活需求，需要與多個(gè)商家打交道，十分繁瑣。而用戶真正需要的是“一卡通”解決所有需求的系統(tǒng)解決方案。陜鼓以互聯(lián)網(wǎng)思維模式，從用戶體驗(yàn)出發(fā)，提供“一站式”服務(wù)，通過一體化方案，實(shí)現(xiàn)園區(qū)冷、熱、電、風(fēng)、水、廢等多合一綜合系統(tǒng)。能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新探索運(yùn)用系統(tǒng)思維創(chuàng)新解決方案因地制宜、量體裁衣的方式，對(duì)接區(qū)域排放和區(qū)域需求能源消費(fèi)本地化，將能源利用向資源利用轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)綜合平衡系統(tǒng)疊加優(yōu)化、能量梯級(jí)利用、資源互為物料能源互聯(lián)島能源互聯(lián)島概念能源互聯(lián)島是陜鼓面向分布式能源萬億級(jí)市場(chǎng)的解決方案，是根據(jù)用戶側(cè)精準(zhǔn)需求分析，結(jié)合供給側(cè)的資源稟賦，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)分析，按時(shí)、按需、按質(zhì)向用戶端提供的分布式清潔能源綜合一體化的解決方案智慧城市流程工業(yè)園區(qū)一體化智慧能源供應(yīng)多能互補(bǔ)冷熱電多聯(lián)供固廢（生物質(zhì)）資源綜合利用水務(wù)一體風(fēng)電光伏可再生能源的利用工業(yè)領(lǐng)域能源智能供送及管理體系智能一體化關(guān)系中心熱電聯(lián)產(chǎn)及煤的清潔高效利用分布式氣體運(yùn)營(yíng)用戶側(cè)需求、供給分析模型供給側(cè)需求側(cè)排放側(cè)電網(wǎng)自來水熱力公司清潔能源可再生能源……天然氣太陽能地?zé)嵛鬯茱L(fēng)能電水集中式分布式冷/熱余能污水垃圾……工藝能源互聯(lián)島概念傳統(tǒng)能源供給方式：N分離，各自為政，占地多，少互聯(lián)，缺共享，成本高，管理亂。陜鼓能源互聯(lián)島方案：N合一，將區(qū)內(nèi)的“冷、熱、電、風(fēng)、水、廢與消防、安防、環(huán)境監(jiān)測(cè)”等統(tǒng)一規(guī)劃和管理，實(shí)現(xiàn)“土地集約、功能集約、設(shè)備集約、運(yùn)營(yíng)集約”。水處理系統(tǒng)電力系統(tǒng)固廢處理系統(tǒng)供冷系統(tǒng)氣體供應(yīng)系統(tǒng)用戶熱力系統(tǒng)示范&實(shí)踐3供熱單元燃?xì)忮仩t供熱，天然氣價(jià)格波動(dòng)；全年天然氣用量嚴(yán)重不平衡，冬季無法保證；空壓站單元4臺(tái)水冷螺桿機(jī)，耗費(fèi)電力，70%熱能浪費(fèi)；人工調(diào)節(jié)負(fù)荷，不節(jié)能，且管網(wǎng)漏損嚴(yán)重；污水處理廠能耗較高，污泥外運(yùn)處理，中水直排；所屬區(qū)域土地?cái)M開發(fā)，影響土地價(jià)值；電力單元110KV變壓器負(fù)荷率較高，避免新增電力負(fù)荷；制冷單元分散布置，電力受限夏季高峰時(shí)段不能完全開啟；廠區(qū)內(nèi)大量綠地資源未高效利用；能源供給設(shè)施分散布置、供能粗放、控制落后、能耗較高、人員較多………鍋爐房廠區(qū)外污水處理廠空壓站制冷機(jī)房制冷設(shè)備110kV變壓站10kV變壓站現(xiàn)狀供給痛點(diǎn)鍋爐供熱站制冷機(jī)房污水處理廠空壓站固廢處理配電室設(shè)備管理控制系統(tǒng)人員管理設(shè)備管理控制系統(tǒng)人員管理設(shè)備管理控制系統(tǒng)人員管理設(shè)備管理控制系統(tǒng)人員管理設(shè)備管理控制系統(tǒng)人員管理設(shè)備管理控制系統(tǒng)人員管理能源替代：占天然氣消耗90%的供暖燃?xì)忮仩t、電力消耗大戶空壓站降成本;各單元之間實(shí)現(xiàn)共生共享、多能互補(bǔ)：污水處理后的中水用于暖通、空壓工藝系統(tǒng)補(bǔ)水；空壓機(jī)/污水處理、天然氣發(fā)電余熱及淺層地?zé)崮苡糜诠嶂评?；天然氣發(fā)電、光伏發(fā)電并入市政電網(wǎng)向各單元供電；土地集約、集中控制：原分散集中為九連供系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)能量流、物質(zhì)流及信息流的統(tǒng)一規(guī)劃及供送能源互聯(lián)島改造思路天然氣淺層地?zé)崮茉凑咀儔浩魈柲芪鬯疅崮茈娏ιa(chǎn)區(qū)污水11.4萬m2多業(yè)態(tài)供熱1.12萬m2廠房制冷生產(chǎn)用壓縮空氣供應(yīng)水資源分質(zhì)利用廠區(qū)公輔裝置用電資源端能源生產(chǎn)用能端能源儲(chǔ)存排放端70kW光伏發(fā)電200kW內(nèi)燃機(jī)4200kW鍋爐1900kW熱泵300t/d污水站3*20m3空壓機(jī)電網(wǎng)冷熱網(wǎng)水網(wǎng)蓄電池1000m3蓄熱蓄冷罐300t/d生活廢水排放3t/d餐廚垃圾污水廠產(chǎn)生的污泥排污處理5t/d固廢處理生活拉垃圾廠區(qū)信息網(wǎng)消防安防信息能源數(shù)據(jù)信息流能管平臺(tái)空壓余熱項(xiàng)目能源互聯(lián)方案能源互聯(lián)島-多源聯(lián)合智能供熱及供冷系統(tǒng)能源區(qū)域內(nèi)可利用量資源特性利用方式制熱量/制冷量裝機(jī)容量淺層地?zé)峋G地10800m2110m深度17~20℃熱泵2016kW冷1152kW熱1740kW冷1850kW熱中水熱源新建300t/d中水冬季12℃夏季24℃熱泵73kW冷44kW熱余熱空壓機(jī)（僅能制熱）出水37℃回水32℃熱泵200kW晝100kW夜內(nèi)燃機(jī)煙氣/缸套水煙氣400℃，缸套水85/65℃雙效溴化鋰機(jī)組216kW冷188kW熱349kW冷279kW熱水蓄能系統(tǒng)廠區(qū)峰/谷電價(jià)=0.8677÷0.2285=3.80，適合采用蓄能；水蓄能冬季蓄熱、夏季蓄冷，提高使用率；夜間谷電8小時(shí)蓄能，蓄冷6417kWh，蓄熱14400kWh；蓄冷4/11℃，蓄熱43/63℃，蓄能罐體積1000m3；原有燃?xì)鉄崴仩t作為制熱調(diào)峰用余熱、可再生能源利用潛力能源互聯(lián)島-多源聯(lián)合智能供熱及供冷系統(tǒng)多元供熱/冷系統(tǒng)-設(shè)計(jì)日負(fù)荷下的運(yùn)行策略供冷設(shè)計(jì)日運(yùn)行策略供熱設(shè)計(jì)日運(yùn)行策略多元供熱/冷系統(tǒng)-夏季不同負(fù)荷率下的運(yùn)行策略100%負(fù)荷率運(yùn)行策略75%負(fù)荷率運(yùn)行策略50%負(fù)荷率運(yùn)行策略25%負(fù)荷率運(yùn)行策略多元供熱/冷系統(tǒng)-冬季不同負(fù)荷率下的運(yùn)行策略100%負(fù)荷率運(yùn)行策略75%負(fù)荷率運(yùn)行策略50%負(fù)荷率運(yùn)行策略25%負(fù)荷率運(yùn)行策略能源互聯(lián)島-多源聯(lián)合智能供熱及供冷系統(tǒng)（隨機(jī)日）能源互聯(lián)島-智能污水處理及中水回用系統(tǒng)能源互聯(lián)島-智能微電網(wǎng)系統(tǒng)資源土地成本人員能耗排放原分散方案能源互聯(lián)島方案指標(biāo)燃?xì)?、自來水、電燃?xì)?、電、太陽能、地?zé)崮堋⑺?、污水、工業(yè)廢熱多樣化6646平米3300平米-49%483.29萬元/年226.35萬元/年-53%29名12名-58%CO2=3110噸/年CO2=1460噸/年－53%SO2=12噸/年SO2=10.7噸/年－11%NOx=8.58噸/年NOx=6.34噸/年－26%天然氣消耗1438000m3天然氣消耗587880m3電力消耗472800kWh電力消耗1701640kWh自發(fā)電1287270kWh實(shí)施效果（與原供能方式對(duì)比）備注：?jiǎn)挝惶烊粴馀欧胖笜?biāo)：SO2排放0.00018kg/m3、NOx排放0.00176kg/m3、CO2排放1.885kg/m3；電力按照火力發(fā)電折合標(biāo)煤指標(biāo)：SO2排放0.0256kg/kwh、NOx排放0.0128kg/kwh、CO2排放0.851kg/kwh；綠建核算指標(biāo)能源站綠色建筑實(shí)踐清潔能源利用率節(jié)能設(shè)備使用率水重復(fù)利用率廢水回用率系統(tǒng)補(bǔ)水再生水使用率節(jié)水器具使用率高效照明面積工藝設(shè)備智能控制率100%能源互聯(lián)島-能源管理平臺(tái)分析（模擬）陜鼓能源互聯(lián)島全球運(yùn)營(yíng)中心-推廣會(huì)2017.06.16:由陜西省發(fā)改委主辦在陜鼓臨潼生產(chǎn)廠區(qū)召開“陜鼓能源互聯(lián)島全球運(yùn)營(yíng)中心揭幕儀式及現(xiàn)場(chǎng)推廣會(huì)”；打造全球透平行業(yè)耗能最低、排放最少的智能制造基地。專家點(diǎn)評(píng)項(xiàng)目先進(jìn)性高項(xiàng)目綜合性強(qiáng)項(xiàng)目具有前瞻性項(xiàng)目的可復(fù)制性強(qiáng)項(xiàng)目的可個(gè)性化定制著眼區(qū)域，重在系統(tǒng)多能互補(bǔ)，統(tǒng)籌調(diào)度綠能優(yōu)先，最佳工況個(gè)性定制，多方共贏綠能優(yōu)先：區(qū)域清潔能源使用率100%；可再生能源使用率100%；可再生能源在系統(tǒng)內(nèi)貢獻(xiàn)率40.67%-80.57%。由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織陜鼓分布式能源智能綜合利用示范項(xiàng)目專家評(píng)審會(huì)項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)4創(chuàng)新點(diǎn)-頂層設(shè)計(jì)，兼顧供給側(cè)及需求側(cè)創(chuàng)新點(diǎn)-能源管理系統(tǒng)能源管理系統(tǒng)架構(gòu)分為三個(gè)層面：數(shù)據(jù)集成層、應(yīng)用服務(wù)層、可視化及信息集成層；建立以需求側(cè)為目標(biāo)的能源管理體系，實(shí)現(xiàn)供需平衡；優(yōu)化控制策略、合理調(diào)度用能、達(dá)到管控一體化、降低用能成本；實(shí)現(xiàn)能耗分析、預(yù)測(cè)用能負(fù)荷需求，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行能源綜合調(diào)度、用能管理；創(chuàng)新點(diǎn)-持續(xù)策略優(yōu)化冷熱智能調(diào)度策略依據(jù)能源價(jià)格分時(shí)差值計(jì)算不同時(shí)刻系統(tǒng)成本按照供能能力排序確定冬季開機(jī)順序：天然氣分布式能源>平電熱泵>蓄熱>鍋爐夏季開機(jī)順序：天然氣分布式能源>平電熱泵>蓄冷創(chuàng)新點(diǎn)-持續(xù)策略優(yōu)化夏季典型日日供給冷量32880kWh其中可再生能源供能18900kWh蓄能供給8020kWh巡檢人員根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的巡檢路線及巡檢時(shí)間，進(jìn)行每日的設(shè)備巡檢，記錄設(shè)備的每日數(shù)據(jù)；巡檢人員到達(dá)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)后，掃描設(shè)備上的二維碼，顯示設(shè)備信息及昨日信息，并填寫當(dāng)前的設(shè)備信息；當(dāng)巡檢人員填寫并提交當(dāng)前設(shè)備信息，系統(tǒng)對(duì)比后，顯示巡檢結(jié)果，是否有預(yù)警，如果有預(yù)警，則顯示預(yù)警信息，及推薦專家和解決方案；創(chuàng)新點(diǎn)-“無人值守”及“一站式”管理創(chuàng)新污水提升泵站燃?xì)獍l(fā)電機(jī)創(chuàng)新點(diǎn)-四個(gè)集約整體規(guī)劃，為園區(qū)提供能源供給、環(huán)保處理一攬子市政服務(wù)；實(shí)現(xiàn)四個(gè)集約、提升環(huán)境友好性、降低企業(yè)用能及排污處理成本；功能集成自供給、自處理能力提升功能集約物料梯級(jí)利用降低運(yùn)營(yíng)成本提高管理效率降低人員成本運(yùn)營(yíng)集約減少設(shè)備及材料設(shè)備集約能源互聯(lián)島4集約提高土地容積率節(jié)約土地土地集約核心競(jìng)爭(zhēng)力5負(fù)荷診斷能力-精細(xì)化供能方式、實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)實(shí)時(shí)響應(yīng)負(fù)荷診斷：為保證可靠，設(shè)計(jì)負(fù)荷往往偏大；供能方式粗放：供能未實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)響應(yīng)聯(lián)供；能源資源浪費(fèi)：高能低用、中水浪費(fèi)能源診斷能力專家實(shí)地調(diào)研及能耗分析軟件（聯(lián)合研發(fā)）建立基于用戶側(cè)響應(yīng)的負(fù)荷數(shù)據(jù)庫(kù)；能源可利用性及經(jīng)濟(jì)性分析；水資源消耗及中水可利用性分析；能源互聯(lián)島核心競(jìng)爭(zhēng)力—能源診斷能源診斷能源轉(zhuǎn)化設(shè)備流程能效分析外部專家咨詢能效優(yōu)化能力團(tuán)隊(duì)能源轉(zhuǎn)化核心裝備/技術(shù)低熱值煤氣技術(shù)/余壓發(fā)電裝備；低成本設(shè)備動(dòng)力源（電、汽、自發(fā)電）低品位能源發(fā)電/制熱技術(shù)；能效評(píng)估工具：工藝流程模擬仿真、能效單元和系統(tǒng)的能效計(jì)算、分析和評(píng)估；能源協(xié)同與調(diào)度技術(shù)控制優(yōu)化技術(shù)：裝置DCS全流程控制優(yōu)化及先進(jìn)控制應(yīng)用軟件開發(fā)；工程應(yīng)用：已在冶金、深冷領(lǐng)域應(yīng)用；智能互聯(lián)能效優(yōu)化能源診斷能源互聯(lián)島核心競(jìng)爭(zhēng)力—能效優(yōu)化共生共用：園區(qū)內(nèi)甲企業(yè)產(chǎn)生的廢料可以用作乙企業(yè)的原料、乙企業(yè)的余熱可以為甲企業(yè)省去公輔設(shè)施、丙企業(yè)………構(gòu)建園區(qū)生態(tài)鏈，實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)資源、能源循環(huán)，提高能源自供給率；甲企業(yè)產(chǎn)品1+廢料原料1公輔1乙企業(yè)產(chǎn)品2+廢料原料2公輔2丙企業(yè)產(chǎn)品3+廢料原料3公輔3………產(chǎn)品4+廢料原料4公輔4傳統(tǒng)園區(qū)內(nèi)供能單元各自為政、獨(dú)立運(yùn)行共生共用余熱產(chǎn)品1廢水產(chǎn)品電產(chǎn)品電中水余熱供熱能源互聯(lián)島核心競(jìng)爭(zhēng)力—共生共用多能互補(bǔ)：綜合分析可用資源、能源，通過多種能源間的有機(jī)結(jié)合和相互轉(zhuǎn)換，為用戶提供最經(jīng)濟(jì)、高效、可靠地能源供應(yīng)；依據(jù)能源品位實(shí)現(xiàn)“高能高用、低能低用”，提高能