編者按:在“雙碳”背景下分布式能源領(lǐng)域貫徹新發(fā)展理念,以“雙碳背景下能源安全新思維——新型分布式綜合能源保障”為主題的“第十八屆中國分布式能源國際論壇”于2022年12月8日在北京采用線上的形式召開,本次大會(huì)由中國能源研究會(huì)與中國能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會(huì)上,北京燃?xì)饽茉窗l(fā)展有限公司副總工劉蕾做了主題為《天然氣分布式能源耦合類項(xiàng)目案例,環(huán)球影城CCHP能源中心項(xiàng)目》的報(bào)告。
以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實(shí)錄進(jìn)行整理。
劉蕾:感謝主辦方,各位與會(huì)嘉賓大家下午好!時(shí)間的原因我簡單跟大家分享,分享的案例是天然氣分布式能源環(huán)球影城的能源中心項(xiàng)目。
我的匯報(bào)分三個(gè)部分,第一部分我們公司的介紹。首先我們公司是隸屬于北京燃?xì)饧瘓F(tuán)的,北京的燃?xì)馐聵I(yè)始于1958年,到今有60多年的歷史,集團(tuán)發(fā)展至今取得非常我的成就,比如說國內(nèi)首個(gè)年供氣量破百億的城市,國內(nèi)首個(gè)累計(jì)供氣量破千億的城市,國內(nèi)首個(gè)日供氣量破億城市,還有年用氣量僅次于莫斯科,排名世界第二。
燃?xì)饧瘓F(tuán)為了延伸上下游的產(chǎn)業(yè),于2011年12月份成立了全資子公司,就是我們北京燃?xì)饽茉窗l(fā)展有限公司,公司當(dāng)時(shí)的定位是區(qū)域清潔能源服務(wù)商,采用規(guī)劃、設(shè)計(jì)、投資、建設(shè)、運(yùn)營一體化的商務(wù)模式,打造以燃?xì)饩C合利用為核心,多能耦合的綜合能源系統(tǒng),就是對一個(gè)多業(yè)態(tài)的綜合性區(qū)域項(xiàng)目或者某個(gè)業(yè)態(tài)的單體項(xiàng)目我們可以采用投資運(yùn)營的方式,為其提供冷熱電的能源供應(yīng)服務(wù)。
具體公司的商務(wù)模式比較靈活,擁有全部投資建設(shè)運(yùn)營的全投資模式,我們也可以由我們公司對既有的能源供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行托管服務(wù)或者體質(zhì)改造。有合同能源管理方式,我們可以和廣大的合作伙伴一些開發(fā)商,廠家等一同合作對能源設(shè)施進(jìn)行投資與維護(hù)管理等。目前我們公司設(shè)計(jì)的投資運(yùn)維板塊三大塊,區(qū)域性樓宇型的綜合能源項(xiàng)目,這種項(xiàng)目一般供應(yīng)的是冷熱,熱水,有的時(shí)候有電能供應(yīng)。
第二類是純供熱的項(xiàng)目,主要以居民為主。第三類是光伏項(xiàng)目,是我們公司拓展的新項(xiàng)目。“十四五”期間我們公司以深耕北京,布局全國為發(fā)展戰(zhàn)略,以北京市場為主,京外項(xiàng)目目前在黑龍江、南京、陜西、深圳、天津等地都有在運(yùn)和在施我們項(xiàng)目,我們提供能源服務(wù)的業(yè)態(tài)包括工業(yè)型、園區(qū)型、集中供熱型、商業(yè)辦公、醫(yī)院和數(shù)據(jù)中心等等多業(yè)態(tài)。這是統(tǒng)計(jì)的一個(gè)數(shù)據(jù),現(xiàn)在我們我們實(shí)際的供能服務(wù)面積達(dá)到3500萬平米,在運(yùn)80多個(gè)項(xiàng)目,這是項(xiàng)目類型的分布圖。
下面簡單介紹一下我們公司的一些典型案例,還有技術(shù)情況。一是雄安新區(qū)容東片區(qū)綜合能源項(xiàng)目,這個(gè)項(xiàng)目我們公司主要參與的是建設(shè)和運(yùn)營管理,中期供能面積達(dá)到1200平米,供冷200萬平米,這個(gè)項(xiàng)目采用中深層的地?zé)峒夹g(shù),淺層地?zé)峒夹g(shù)和三聯(lián)供,儲(chǔ)能和光伏等多種能源技術(shù)。南信大心目是我們在南京投資建設(shè)運(yùn)營的一個(gè)大概100萬平米的學(xué)校集中供冷供熱的項(xiàng)目,這個(gè)項(xiàng)目我們采用電廠余熱和空氣源熱泵相結(jié)合的技術(shù)方式。目前這個(gè)項(xiàng)目也是開創(chuàng)了南方集中供暖的第一個(gè)高效。
這是在陜西寶雞我們用收購+后期建設(shè)淺層地源熱泵的項(xiàng)目,總共的面積達(dá)到80萬平米,這個(gè)項(xiàng)目在當(dāng)時(shí)主要以地源熱泵為主,大概打了6000口井,我們在后期運(yùn)營中也是發(fā)現(xiàn)如果全部采用地源熱泵獨(dú)立供冷熱的項(xiàng)目,如果冷熱不均衡的時(shí)候系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)問題,后期我們增加了一些調(diào)峰設(shè)施,這個(gè)項(xiàng)目的可再生能源利用率是非常高的。下一個(gè)是城市副中心項(xiàng)目,這個(gè)項(xiàng)目主要以地源熱泵和水蓄能為主,耦合了燃?xì)馊?lián)供和調(diào)峰設(shè)施,這個(gè)項(xiàng)目可再生能源超過40%,現(xiàn)在在項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行中首先以淺層地?zé)釣橹?,在?shí)際運(yùn)行的過程中可再生能源的利用比率遠(yuǎn)大于40%的比例的。
下一個(gè)是中石油數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目是我國第一批天然氣分布式能源的示范項(xiàng)目,以燃?xì)馊?lián)供作為主用電源,取消了數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng),為數(shù)據(jù)中心提供全年24小時(shí)不間斷的電和冷能的供應(yīng)。這是一個(gè)改造的項(xiàng)目,采用的是三聯(lián)供和光伏發(fā)電打造了區(qū)域電網(wǎng)。
下面簡單介紹一下技術(shù)發(fā)展路徑。從3060提出出來,從國家層面和各地區(qū)層面提出了相配合的規(guī)劃和方案,一系列的政策,總的來說提高能源利用效率,加大新能源和可再生能源的應(yīng)用比例是未來能源利用的重要方向。在這樣一個(gè)大背景下,我們遵循的是以系統(tǒng)節(jié)能為基礎(chǔ),低碳耦合系統(tǒng)為過度,零碳能源為目標(biāo)的能源發(fā)展路徑。首先節(jié)能,這里寫到了系統(tǒng)節(jié)能,外部做好綠色節(jié)能建筑,就建筑本身提高它的節(jié)能性,從根源上降低能源消耗。對于像我們這種能源服務(wù)公司來說,做到的就是供能系統(tǒng)的提質(zhì)增效。對于新建項(xiàng)目我們選擇的都是高能效的設(shè)備,通過后期的運(yùn)維管理提高效率,減少一次能源消耗,從而減少相應(yīng)的排放。
對于既有項(xiàng)目我們在積極的開展節(jié)能改造相關(guān)的工作,提高它的整個(gè)效率。同時(shí)加大可再生能源利用的比例,在這個(gè)過程中我們首先著重考慮的還是要在保障供能安全穩(wěn)定的前提下,因地制宜合理的選擇可再生能源技術(shù)。這是我們公司曾經(jīng)利用過的具體技術(shù),包括煤改氣,煤改電技術(shù),能源梯級利用技術(shù),三聯(lián)供,余熱,太陽能技術(shù)和多技術(shù)的耦合,不一一解釋了。
下面說說我們環(huán)球影城這個(gè)項(xiàng)目。環(huán)球影城是北京市的重大項(xiàng)目之一,這個(gè)項(xiàng)目在2021年9月份正式開園,一期項(xiàng)目供能面積40萬平米,包括游樂園區(qū),兩個(gè)主題酒店,環(huán)球的辦公和后勤區(qū)。這個(gè)主題公園整體的能源需求有全年的冷需求,全年的熱水需求,還有相應(yīng)的熱和電需求,這個(gè)項(xiàng)目尤其是對冷負(fù)荷的需求比較大,電力負(fù)荷需求比較大,針對這些特點(diǎn),我們在這個(gè)項(xiàng)目上采用了天然氣分布式能源和燃?xì)馊?lián)供技術(shù),冰蓄冷技術(shù),自然冷卻技術(shù)和太陽能熱水技術(shù)。
首先三聯(lián)供可以為這個(gè)項(xiàng)目提供更廉價(jià)的電力成本,余熱可以用來供熱和制冷。自然冷卻在冬季溫度低的時(shí)候供應(yīng)園區(qū)的冷負(fù)荷需求,像這種天氣,園區(qū)的冷負(fù)荷靠自然等卻供應(yīng)的。冰蓄能主要在夜間利用谷電續(xù)冰,白天風(fēng)電進(jìn)行制冷,減少電力成本。冰蓄冷實(shí)際運(yùn)行中我們在過度季天氣開始逐漸熱起來的時(shí)候開使用起來了。
這個(gè)是這個(gè)項(xiàng)目具體的裝機(jī)和它的裝機(jī)組成的構(gòu)成圖,可以看到三聯(lián)供的裝機(jī)占到整體大概10%,占比不是特別大,主要是為了保證一次能源的利用效率,只要三聯(lián)供開機(jī)的時(shí)候,全年無論是冬夏季余熱完全被消納,這是它的裝機(jī)原則。而續(xù)冰的裝機(jī)在過度季滿足大部分的供冷需求。
這個(gè)項(xiàng)目的工藝流程示意圖,夏季的時(shí)候發(fā)電機(jī)優(yōu)先的開啟燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電,發(fā)電之后進(jìn)行制冷,這是夏季和過度季的時(shí)候用于制冷,其次用夜間的續(xù)冰進(jìn)行供冷,不足的地方開啟機(jī)載冷機(jī)進(jìn)行調(diào)峰,冬季供冷采用的自然冷卻,三聯(lián)供的余熱是給園區(qū)供熱和生活熱水,我們有一個(gè)獨(dú)立的能源站房,分三層,最底下的是蓄水池和輔助設(shè)備,一層是主設(shè)備機(jī)房和相應(yīng)的配電室,二層是中控室。
目前行業(yè)上比較認(rèn)可的數(shù)據(jù)是大于5.0,我們稱之為高效機(jī)房,在這個(gè)項(xiàng)目建設(shè)的過程中因?yàn)槔湄?fù)荷需求常年都是比較大的,所以在建設(shè)過程中我們采用了多種措施保證后期的能耗,在設(shè)備選型,系統(tǒng)優(yōu)化,在工程建設(shè)中我們也是采用了這種預(yù)制裝配式的機(jī)房建設(shè),整體的預(yù)制率達(dá)到90%。
控制方面這個(gè)項(xiàng)目除了比較常規(guī)的水泵變頻,冷機(jī)尋優(yōu),閥門調(diào)節(jié),還有系統(tǒng)的一鍵起停外,我們?yōu)榱耸褂脠@區(qū)的負(fù)荷變化和波動(dòng),我們有快速控溫的優(yōu)化算法,同時(shí)對這個(gè)項(xiàng)目的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測,提前制定一些運(yùn)行策略幫助我們的項(xiàng)目人員更合理的去開啟關(guān)停設(shè)備。
后續(xù)我們又配合著平臺(tái)建設(shè),目前這個(gè)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)兩級管理,在項(xiàng)目上的管理和公司上的管理。從實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)上來看,從平臺(tái)上列了每個(gè)月的制冷系統(tǒng)的效率值,這個(gè)項(xiàng)目從去年底正式投產(chǎn),這一年我們的運(yùn)行其實(shí)是伴隨著整個(gè)項(xiàng)目的調(diào)試的,這樣看整體的系統(tǒng)效率年均值7左右,負(fù)荷最大,天氣最熱的七八月份效率達(dá)到5以上。
冬季之所以這么高,主要是因?yàn)槎疚覀儾捎么罅康淖匀焕鋮s,效率還是比較高的。我們現(xiàn)在看這個(gè)項(xiàng)目在我們目前的調(diào)試過程中我們覺得這個(gè)項(xiàng)目在能效上,還有進(jìn)一步的優(yōu)化空間。我抽取了一些雙工況機(jī)組在純制冰工況下的效率,基本上達(dá)到4左右,整體看能效還是比較理想的。
我就分享這些,感謝大家的聆聽,這是我們的聯(lián)系方式,謝謝。
責(zé)任編輯: 江曉蓓