论综合智慧能源项目在平潭综合实验区金井片区的开发应用

论综合智慧能源项目在平潭综合实验区金井片区的开发应用

程林聪

国家电投集团平潭能源有限公司福建福州350400

摘要：国家电投平潭综合智慧能源项目一期工程的区域综合智慧能源能源系统主要服务对象为金井湾商务运营中心，并辐射至其周边1.5公里范围内建筑群，规划总供能建筑面积约为100万平方米。项目分期建设，在能源站主体工程建设之前，目前已建成供能规模为5万平方米的一期工程临时能源站，为用户提供冷气、暖气、热水的综合服务，并已实现从能源站整体中央控制至用户手机APP控制模式。

关键字：综合智慧能源节能低碳集中控制

1.概述

平潭综合实验区作为“闽台合作的窗口、国家对外开放的窗口”，具有良好的发展条件，在发展低碳经济方面有能力先行一步。低碳经济的实质是创建清洁能源结构和提高能源利用效率，而提高能源利用效率则是能源中心的一个显著特点，这是因为一个大型的能源中心与分散式系统相比，往往需进行更细致的分析和更好的设计，而且由于商务区用户数量庞大，类型众多，各类用户负荷的同时使用系数一般小于1，一定程度上降低了系统整体的装机容量，同时系统的工作曲线可以维持一个比较平缓的模式，从而使供冷供热系统有较高的运行能效。智慧能源项目是最大限度地利用当地能源资源禀赋，将分散、局域的各种能源资源组合起来，构建平潭安全可靠、生态智能、节能环保的能源支撑和保障体系，实现能源综合性、就近性、互动性、智能化、低碳化的目标。

本项目结合了蓄冷（热）、大温差离心机组、热泵等集中供冷、热、电系统的各自优势，形成综合智慧能源供应。远期计划在区域内建立10个区域能源站，满足区域内所有用户的全部空调冷热负荷等需求。项目建成后将分散的冷热源设备集中设置，可降低区域的城市热岛效应。在此基础上，根据城市规划设计要求，结合项目条件，综合考虑设计容量、用能时间、管道敷设空间，远近结合，统筹安排，由商业化运作的合同能源服务公司统一建设区域能源中心，通过合同能源管理机制为用户提供智能的集成化供能和节能服务，并可与用户分享经核证的排放交易的减排量收益，可取得双赢的效果。

2.项目综述

2.1临时能源站

为满足近期用户的用冷需求，也为降低未来永久能源站的建设紧迫性，本项目目前已建成临时能源站，其装机容量为7000kW（2000RT），其中包含2台3517kW（1000RT）的离心式水冷冷水机组。

临时能源站建筑面积637平方米，主体建筑长46.6米，宽19米，建筑高度13.8米，单层建筑。本建筑为临时供冷/热使用，出于经济性及缩短建设周期的考虑，采用构建模块化模式建设。

土建一次性投入，设备一次性安装完毕，临时能源站计划供能至2019年。主能源站一期工程拟在2018年底启动建设，在2019年投入使用。在工艺设计上，为减少临时能源站的建设成本，临时能源站采用一级泵变频系统，直接通过一级泵供给至金井湾商务运营中心及其周边部分用户。

2.2供能管网

供能管道敷设至金井湾商务运营中心1至7号楼的地下室板式换热器间。由于地下室互通，供能管道穿越地下车库的顶部。各单体负荷如表1：

供冷管道总管为DN600~DN800，支管为DN300~DN350。地下室车库层高基本为4350mm，梁底高度3400mm。按完成高度约2400mm反算，可布置在地下室的管道占用最大高度为1000mm，故大于DN600（保温后DN700）的管道需移至覆土层敷设。

2.3改造工程。

1号-6号楼采用可变冷媒流量空调系统加新风系统，多功能厅空调外机设置在裙房屋顶，办公楼层空调室外机放于每层设备小间，新风机置于各层的空调机房内，新风机采用溶液温湿度独立控制机组。

7号楼采用水冷式冷水机组作为空调集中冷源，冷水机组的供回水温度分别为7/12℃，循环水温差5℃。空调冷冻水系统采用一次泵闭式机械循环系统，水系统干管采用异程方式，各分支路水管上设动态压差平衡阀；立管采用异程系统，在各末端支管安装动态压差平衡阀平衡各管路流量。

2.4应急能源站。

前期在1号，6号楼3F屋面上分别设置了应急冷站，分别供应其3-5层空调冷热水需求。每个冷站设置了3台制冷量为130kw，制热量为138kw的风冷热泵机组，并配备两台空调水循环水泵。在临时冷站及一次管线建设期，再将两个应急冷站并入到整个大的水系统中，使应急冷站可以在临时冷站冷量不足时或者临时冷站故障时通过板式换热器向一次空调水系统供冷供热。

3.耗能分析

对比单独采用中央空调的建筑，相同冷热供应建筑面积下(按本项目的目标面积100万㎡计算)，区域冷、热、生活热水供应系统对节能减排有以下贡献：

（1）减少每年用于冷、热、生活热水供应的耗电量约172万度；

（2）减少使用约696吨标准煤；

（3）减少排放约1718吨二氧化碳；

（4）减少排放约26吨二氧化硫；

（5）减少建设冷水机房、变配电房、冷却塔约0.7万㎡，间接降低了材料和设备的运输、储存及制造环节所需要的能源消耗；

（6）节约单体建筑用空调制冷设备的总投资约0.5亿元；

（7）节省用于补充冷却塔的漂水、蒸发损失约5770吨/年，并可使建筑电气的装机容量减少约783kW。

具体对比如表2：

4、结语

随着我国经济的持续发展，能源消费总量不断增加，能源问题已经成为制约我国经济和社会发展的重要因素。为应对能源与环境、资源以及气候变化的挑战，我国政府提出了多元化、清洁化和高效化的能源发展战略，发展低碳经济和转变经济增长方式已成为我国实现科学发展的必然要求。发展区域集中供冷（热）、普及综合智慧能源模式是节能减排的一项重要措施，我们还将继续在平潭综合实验区逐步深入研究推广综合智慧能源项目。

参考文献

[1]刘光辉.智能建筑概论.机械工业出版社.2010

[2]徐华.智能建筑设计.中国计划出版社.2007

[3]陆亚俊.暖通空调（第三版）.中国建筑工业出版社.2015