分布式能源用户需求分析

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1、分布式能源用户需求分析对于用户需求的正确分析是项目能否确立合理容量，能 否有效节约资金，能否有经济效益，能否满足用户的实际需 要，能否安全正常运行的一个关键问题。1.1 、与建筑设计能源规范之间的矛盾： 我国现行的建筑设计的能源规范往往不加区别地留有 极大的安全系数和预留空间，这存在着一个矫枉过正的历史 过程。 50-60 年代建筑能源只有照明，最多有个收音机，每 平方米建筑面积要几瓦电就可以。只有少部分建筑才有暖 气； 70-80 年代家庭逐渐增加了电视机、电冰箱和洗衣机等 电器，用电负荷有所增加。同时集中采暖得到了普及，但建 筑节能问题还没有得到普遍的认同； 90 年代，家庭开始安装 空调

2、、电暖气、微波炉、电热水器、吸尘器和电脑等用电负 荷比较大的电器，每个家庭的用电容量直线上升，而且楼宇 越建远高，电梯、水泵等用电比较大的设备在建筑中大量使 用，原有的能源设计规范已远远不能满足需要，所以大大增 加了建筑的用能指标； 90 年代末到 21 世纪初，人们的节能 环境意识在加强，节能建筑材料、双层窗、节能灯、变频空 调、变频水泵、变频电梯和笔记本电脑等节能产品得以大量 应用。同时，中央空调也在普及之中，使建筑对能源的需求 发生了很大结构性变化。中国改革开发 25 年，走过了西方 100 多年的路程，这样的变化不足为奇，所以中国需要“与 时俱进”的态度来面对社会和技术的不断进步和变化

3、，以应 对我们所遇到的各种问题和挑战。1.2 、实际需求分析： 实际需求分析要首先搞清建筑的性质和节能标准，主要 是不同的建筑有不同的用途，不同的用途决定了不同的用能 形式和必须的配置容量，以及不同的能量需求曲线。决不能 盲从于建筑设计师的要求，对他们来说 “宁多勿少，多多 宜善，越多越好” 。“多了没责任，少了担责任，反正是化业 主的钱”。可是对于分布能源项目的设计师，将面临极大的 职业风险。上海成套所在黄浦中心医院项目中，因为受制于 建筑设计部门， 结果机组容量大了， 为此承受了巨大的压力。1.2.1 、电: 以商场照明为例，按照传统照明每平方米需 要 100-120 瓦，如果采用节能灯每

4、平方米只需要 22 瓦，用 电容量减少 82%。以前，节能灯价格贵，所以用它节电不省 钱，现在价格大幅度降低，寿命又长，应用已经非常广泛， 已经成为一个不得不考虑的因素。再举一个电机的例子，在电梯、水泵、中央空调等机电 设备中大量使用了变频电机，未采用该技术的电机启动电流 是运行容量的 7-9 倍，而采用该技术， 最低可以达到 1.5 倍 所以是不是采用节能技术，对于建筑的节能性影响巨大。目 前，正在发展之中的智能化楼宇，电力智能管理是一项主要 的功能，采用该技术，可以智能控制和调整负荷分配，达到更进一步的节能优化。很多建筑的电力负荷容量是预留给电空调的，一间 15 平方米房间，需要一个1匹的

5、空调约需电负荷 650w,每建筑 平方米单位容量约 35w。如果使用吸收式中央空调，水泵和 风机盘管只需要 6-15 w/m 2，可以节约 60%以上的容量。1.2.2 、热 : 采暖容量有没有节能措施影响也是甚大，达到第 2阶段节能标准的住宅每平方米建筑面积只需要25 w/m2就可以在室外-9 C保证室内16C以上，而没有米用节能措施 的房子，70w也未必能保证。北京的一些新建地区1吨蒸汽可以供2.5万平方米，约30 w/m2,而老区1吨蒸汽还供不 了 1 万平方米，相当 77 w/m 2。所以在配置系统时，建筑的 热力节能设计指标是一个重要因素。1.2.3 、冷: 建筑性质和节能指标造成对

6、于冷需求的差异 也非常大，商场制冷设计标准高达 210-240 w/m 2，办公室高 达80-100w/m2 ,影剧院可能达到300 w/m2。若采用节能设计， 商场为175-190 w/m2,办公室40-60 w/韦，影剧院约 200w/mi 多一点。如果进一步将除湿和制冷分开解决，实际需求指标 将会更低。一些项目的制冷系统往往几倍装机于需求,比如某部委 办公大楼安装了 3 台制冷机,结果至今最热也只开过一台, 因为设计者都在极端条件下,再加安全系数,再考虑设备备 用等因素,这样设计必然造成巨大浪费,如果按照这个指标设计分布能源，恐怕一天也开不起来。1.3、同步系数：也称同时系数，任何项目上

7、，在任何 时间，将所有的电、热或冷都开到最大负荷几乎是不可能的， 所有的项目都存在一个同步系数有多大。它存在两个层次的 问题：（1）电力、热力、制冷之间的同步问题；（2）用户同时使用同一能源的同步问题。北京某设计院为北京某委办培训中心提供了一个解决方案，因为没有考虑培训中心内有教室、宿舍和康体中心三 种不同功能的区域，学员不可能同时使用这一关键因素，只 是简单将面积乘余建筑设计部门提供的单位容量指标，再将 各种不同功能区叠加，导致容量需求巨大，再配置热电冷系 统，投资高达工程项目的 20%最后热电冷项目因业主无力 承受而流产。问题的关键除了单位热电冷容量没有考虑可能 的节能因素，最主要一点就是

8、没有考虑节能因素。原方案负荷与需求项目状态面积单位电负荷电需求量单位冷负荷冷需 求量单位热负荷执八、需求量单位vmw/mkWw/m2kWw/mkW学员宿舍以建307840123.50153楼成12.9教学楼以建成464940185.9660278.94新建学员宿舍楼即将开工807040322.8120968.480645.6拟建康体中心计划中8800807041201056100880地下设备区即将开工10001515地下停车库即将开工19301019.3预留地远期扩建50005025012060080400合计32527162026242358负荷优化后的评估项目状态面积单位电负荷电 需 求

9、量单位冷负荷冷需 求量单位热负荷执八、需求量单位2 mw/m2kWw/mkWw/mkW学员宿舍楼以建成30784012350154教学楼以建成46494018660279新建学员宿舍即将开工8070252026552550404拟建康体中心计划中8800302648070450440地下设备区即将开工10001010地下停车库即将开工1930510预留地远期扩建5000301506030040200合计3252794415291476同步系数分析后容量评估负荷电冷执八、原设计负荷量162026242358预计负何量79412291276同步系数55%75%80%系统应用负荷4379211021

10、基本量任何建筑的电力、热力和制冷，都不可能同时达到最大 需求，因此还存在一个系统“同步系数”问题。例如制冷， 夏季下午是日照最强的时间，制冷需求最高，但购物中心中 的人流不是最大峰值，如果能够自然采光，电力需求比较低； 而人流最大峰值出现在下班以后的 7点钟左右，这时日照因 素基本没有了，制冷已经不是峰值，但电力进入峰值时段， 除湿系统也已经达到最大值。另外，对于采暖，人流大对于 热的需求低，人流小反而对于热的需求大。这些因素需要系 统有比较大的调节灵活性，才能使系统有效满足需求的变 化。一个建筑中会有多个不同的使用者，由于他们的工作业务不同，每个用户对于电力、热力或制冷的使用方式也有所不 同

11、，需求的高峰也不会同步，这其中存在相当大的互补性。 实际上，所有的建筑中总有相当一部分面积处于改造、装修、维护和停止使用之中。所以，利用率同步系数也是必须考虑 的一个问题。1.4、热电冷匹配关系问题：在城市内的热电冷系统， 最好与电网连接，不足电力从电网购买，以解决平衡和最大 负荷问题。建议办公楼、商场等间歇用电，同时在用电时同步用冷用热的项目，自己发峰电，从电网买基荷。酒店、医院这些用电用冷热比较持续的，自己发基荷，从电网买峰荷 电力。在上一个前提下选择机组容量，需要考虑机组的余热量 应满足建筑的基本采暖负荷，系统中可以设计一定的辅助手 段，以满足极端条件或热电系统停机后的热力供应，例如： 采用余热锅炉补燃或辅助锅炉。制冷容量虽然较大地超过采暖量，担对大多数建筑，制 冷面积只有采暖面积的 60-70%，如果系统结构合理， 冷热系 统一般是匹配的。如果热是30 w/m2,制冷C0P1.3,再考虑制冷面积所下缩小因素，同比热量可以制冷5 w/m2。