分布式能源和建筑融合下

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1、分布式能源和建筑融合下(2)上海公共建筑空调能耗现况 上海公共建筑能耗现状及节能潜 力分析文中对 9 幢办公楼和商办楼全年空调能耗的调查结果：平均能耗为 1.8GJ/m2 a (析算年一次能耗)。比日本办公楼节能标准1.256GJ/m2a大，说明节能潜力较大。 2供热空调系统的节能对全年能耗的影响 (1)供热空 调的节能系统(见表 12) 表12供热空调的节能系统项目节能系统机器项目节能系统机器1可变流量方式 VAV方式 VW方式台数控制 VAV机组风机转速控制水泵转速控制2 3 4高效率控制系统 辐射采暖空调 蓄能系统计算机控制低温地板辐射采明立式蓄热槽潜热蓄热(2) 节能措施对供热空调能耗

2、的影响 节能对象办公楼建筑(见表 13、表 14) 表13建筑面积2万m2的办公楼项目内容指标建筑面积 空调面积 设计人数 实际人数 冷源 热源 合同电力 空调风 量 新风量20000 m2 12000 m2 2000人 1000 人 2100kw 1600kw 800kw 200000 m3/h 40000 m3/h60 (5575% 1 人/6 空调 m2 50 (4060)人/ 千 m2 (建筑面积)105 (70140 w/m2) 80 (55120) w/m2 40 (3040) w/m2 10 (1020) m3/m2- h 2 (24) m3/m2h热源动力 空调泵 空调机 送排

3、风机 卫生泵 电梯 照明、万能插座 其 它 合计260kw 80kw 150kw 80kw 50kw 60kw 500kw 20kw 1200kw13(415) w/m2 4(28) w/m2 7.5(410) w/m2 4(39) w/m2 2.5 (26) w/m2 3(27) w/m2 25 (2035) w/m2 60 (50100) w/m2 表14 不同用途能耗及比例项目燃气量1 次能 GJ/a1 次能合计比例%直燃机（含补机）170千 m3/a7829782921项目设备容量 kw 最大负荷 kw Mwh/a 1次能 GJ/a 热源 比例% 冷热机组（含补机） 空调用泵空调机送排

4、风机卫生泵等电梯照 明、万能插座 其它合计260 80 150 80 50 60 500 20 1200180 50 100 40 20 40 350 20 800360 200 330 200 100 160 1400 150 29003692 2051 3384 2051 1026 1641 14358 1538 297423692 热输送 5436 动力 4718 14358 1538 3757210 14 13 38 4 100 合同电力 800kw 单位面积能耗 1879MJ/ m2- a节能措施（共8项）（见表15）表15 节能项目及节能率节能项目减少用气量（千 m3/a）减少用电

5、量（ MW/a）节能率（换算为一次能）变更空调设定温度 缩短空调时间减少新风量减少空调机风量 白 天、休息日熄灯 节约照明用电 夜间自动售货机关灯 小计换算为一次能17 8.5 14.3 39.8 1833.GJ/a36 46 64.3 72 39 50 48 355.3 3644GJ/a3.0 2.3 3.5 2.0 1.1 1.4 1.3 14.6% -变更空调设定温度：当将夏 季空调室内设定温度提高 1C,冬季采暖设定温度下降 1C时，能减少冷（热） 源能耗10%即减少夏季空调燃气量170千m3/a x 0仁17千m3/a；减少空 调、采暖用电量360MWh/X 0.仁36MWh/a缩短

6、空调时间1h:当将50%调系统在开业、停业时缩短运行1小时，即（1h/10h=0.1 10%时，减少供热空 调用气量为前项的1/2，即8.5千m3/a；减少供热空调用电量（360+200+360 MWh/X 0.5 x 0.仁46MWh/a减少新风量：当减少新风量一半时，即25000m3/h时，减少的能耗（夏、冬季）为 25000m3/hx 1.2kg/m3 x29.3KJ/kg x 1500h/a=1320GJ/a。若燃气、电各为一半时，减少供热空调用气量（315Gcal/a x 0.5） /11000kcal/m3=14.3 千 m3/a;减少供热空调用电量（315x 0.5） /2450

7、kcal/kwh=64.3MWh/a。 降低空调机送风量：当转速减少 20%寸能减少电耗40% 即360MWh/x 0.5 x 0.4=72MWh/a 白天熄灯1小 时：当照明器具的一半白天熄灯 1小时时，减少耗电量为300kwx 0.5 x 1 h/d x 260d/a=39MWh/a。减少照明用电：通过降低照度减少照明负荷削减的耗电量为，lOOOMWh/沫0.05=50MWh/a 自动售货机照明关， 夜间关：自动售货机照明关削减的耗电量为10台x O.lkwx 8000h/a=8MWh/a自动售货机夜间关削减的耗电量为 10台x 1kwx4000h/a=40MWh/a 从以上分 析可知，节

8、能系统不仅降低了供热空调系统的运行能耗，而且还减少了供热空 调系统的装机容量。在计算分布式能源系统的运行能耗时，应充分考虑节能措 施的效果。四、公共建筑电力负荷是设计分布式能源的重要参数 1 我国公共 建筑耗电的现况（见表 16、表17） 表16 北京部分宾馆电耗的构成 （%）亮马河大厦新世纪饭店天桥饭店 宝辰饭店 香山饭店 空调系统 照明系统 锅炉 电梯 给排水 办公设备55 17 2 9 9 844 20 2 9 17 850 17 4 13 12 440 22 16 16 650 6 5 14 16 9 注：摘自商业建筑空调节能改造技术指南 表17 办公楼电耗的构成（ %） 总用电量 1

9、00照明 33.3冷暖空调 41.4制冷机 14.2 空调动力 27.2其它动力（电梯、电脑、冷排水）25.3 注：摘自商业建筑空调节能改造技术指南 2 照明、办公设 备电负荷有增长的趋势 当前我国办公室的照度标准为1002001x,电力负荷约 为1225w/m2随着办公楼照度水平的提高，照明标准将增长至 400IX，照明电 负荷和照明用电量将有增长的趋势。 当前我国办公楼的智能化水平较低，办公 用电设备少，照明和插座容量的电气负荷约为14w/m2占办公楼总电气负荷40w/m2的35%日本照明和插座电气负荷约为 30 w/m2。3 .建筑规模不同、 空调冷（热）源方式不同对公共建筑的电力负荷有

10、较大的影响（见表18）。从表 18 可知，空调冷（热）源方式不同，对电负荷及用电量有很大影响。 燃 气空调冷（热）源电负荷为415w/m2电驱动制冷机为837w/m2分散式为 2336w/m2燃气空调用电量为103106kwh/m2电驱动制冷机动为 152242kwh/m2 分散式为 73195kwh/m2 表18 办公大楼的设计参考数据冷（热）源方式A:直燃机（含GHPB： +电驱动制冷机C:分散式建筑面积 m22 万 5 万2万大于 5 万2 万 5 万2 万 5 万2万建筑名称A1A2A3A4A5B1B2B3B4C1C2C3C4职工人数人/千m2745064404348355347324

11、540冷 （热） 负 荷冷负荷 w/m2 热负荷 w/m2 合同电力 w/m2 空调风量 m3/m2h 新风量m3/m2h137 136 33 11 3119 123 40 11 3102 77 44 19 3116 116 44 11 3110 101 41 12 4117 77 56 20 3124 90 53 14 559 54 44 10 2127 125 60 28 595 78 65 14 3141 128 70 36 387 81 63 11 2113 125 35 23 5电力负荷热源 w/m2 输送 w/m2 动力 w/m2 照明、插座 w/m2 小计4 11 12 25 5

12、211 7 9 24 5112 13 10 30 6515 8 14 23 609 10 6 24 4916 17 13 62 1088 11 17 21 5711 12 11 25 5937 16 6 36 9524 8 26 27 8836 7 13 54 11023 7 11 24 6524 6 7 18 55用能量比例用能量 MJ/m2 用电量 kwh/m2 热源% 输送% 动力% 照明、插座 % 其它%1450 112 33 15 12 30 101360 118 38 10 14 35 31490 126 28 19 6 43 41470 126 36 10 16 33 51230

13、 103 31 15 8 42 41860 171 24 16 10 46 42210 186 29 14 23 32 21570 152 23 21 13 39 42300 242 27 18 6 45 41860 195 21 10 24 38 71750 186 29 8 11 48 41590 164 26 12 13 45 4900 73 49 9 30 30 3 4 公共建筑电力负荷的特点如下： 用电量 夏季大、冬季少；平日多，星期六、星期日少。 当使用吸收式制冷机时， 夏季用电量不增加，但输送系统仍需用电。 照明、办公用电有逐年增长趋 势，但全年负荷比较稳定。 5 电力负荷取值是

14、确定发电机装机容量的主要依 据 发电机装机容量的取值是一项优化设计的问题，主要依据是系统的经济性和 节能性最佳。从已实施的分布式能源系统工程可知，发电机装机容量约为公共 建筑电力峰值负荷的 60%时，经济性较好。 五、分布式能源系统运行方式的优 化 运行是保证分布式能源系统经济效益高，热回收量多的重要手段，也是保证 分布式能源系统与建筑达到最佳融合的重要手段。燃气内燃机（GE发电和燃气轮机（GT发电，一般与公用电网联网运行。1 . GE发电时由下列设备组成，供给冷（热）水、生活热水和工艺用蒸汽。GE:驱动发电机发电排热回收装置：以热水形式回收内燃机排热后供给热水 利用排热的吸收式 制冷机:用内

15、燃机排热作为驱动热源，供给冷水 直然机:用天然气作为驱 动热源，供给冷水或热水 蒸汽锅炉:供给工艺用蒸汽。 运行方式如下: 当用电量发电能力时，GE在全负荷条件下运行，多余排热排向大气。 当用电量V发电能力时，为了使大电网购买电力不要超过合同电力，必须采用 台数控制，并使GE满负荷运行。 当用电量V合同电力时，原则是尽量提高 发电机的运行率。2 . GT发电时，将从与透平连接的排气锅炉中发生的蒸汽供 给工艺、双效用吸收式制冷机、采暖用汽-水换热器等。运行方式与GE相同。 3.优化运行方式 一般可采用下列三种运行方式: 满足电力负荷的运行方式（电主热从）。 满足热负荷的运行方式（热主电从）。 发电机出力接近 100%的运行方式（符合与公用大电网并联，并不逆送电的原则）。当电力负荷 达到 80%时，采用台数控制的运行方式。