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1、热器安装处（ 本研究测点为地下深处 ） 全年温度稳定在左右 ， 可以为土壤源热泵空调系统提供相对优质的热源和热汇。） 土壤源热泵相比于空气源热泵， 在应用于上海地区低密度住宅时全年可以节能约。由此 ， 土壤源热泵在上海地区低密度住宅中有一定的应用前景， 其节能潜力较大。） 土壤源热泵在夏季连续运行可导致冷却水温度偏高 ， 连续运行个多小时之后其供回水温度分别达到和， 将降低系统效率和能力。采用间歇运行比连续运行具有更加优越的运行性能，平均可达。） 在过渡季节或者外界温度与室内设计温度相差不大的时段采用地源水直供的模式， 具备一定的降温除湿效果， 可实现过渡季节低能耗运行。参考文献 ：于立强 ，
2、 张开黎 ， 李芃垂直埋管地源热泵系统的实验研究全国暖通空调制冷学术年会学术文集北京：刘猛 ， 何雪冰 ， 刘宪英某住宅地源热泵系统夏季运行测试研究暖通空调 ，（） ，孙建平 ， 王景刚 ， 张子平地源热泵系统运行特性的分析华北电力大学学报，（）： 前言分布式能源系统以小规模、小容量、 模块化、 分散式的方式布置在用户附近， 操作灵活方便、运行成本低、并可实现无人值守等特点， 因此在发达国家已获得了广泛应用。天然气分布式供能系统通过对清洁能源天然气的梯级利用， 获得了高效的能源综合利用率， 从而降低了能源系统的运营成本， 同时提高了对周边环境的环保特性。近几年在国家产业政策鼓励下， 国内部分企
3、业和集团已开始尝试应用这一技术 ， 但据了解 ， 我国的分布式能源项目主要集中在上海、 北京两地 ， 目前真正获得成功并正式投入长期应用的范例非常少。本文通过对上海华夏宾馆天然气分布式能源系统的成功应用案例来分析该技术的工艺特点以及运行方式等相关问题， 希望借此促进我国热电联供分布式能源系统能够在各领域获得更广泛的发展。项目背景华夏宾馆位于徐汇区漕宝路号 ， 是一家三星级涉外宾馆。主体建筑为地面二十九层、地下二层。总 建 筑 面 积，楼 高米 ， 空 调 面 积， 客房套。始建于上世纪八十年代， 原配置有台额定蒸发量为的燃煤蒸汽锅炉和台 蒸汽溴化锂制冷机组向宾馆提供采暖、空调、卫生热水及厨房、
4、家宴工厂等部门的用热需求。宾馆没有配置备用发电机组。随着社会的发展， 人们对环境的要求不断提高，环保标准也日益提高。上海市市区要实现“ 无燃煤区”， 华夏宾馆原来配置的台高污染的燃煤锅炉必须面临拆除的局面。直接简单地将燃煤锅炉改为燃油或燃气锅炉， 蒸汽溴化锂制冷机组保持不变， 根据目前市场天然气价格计算， 必然会使锅炉运行成本华夏宾馆天然气分布式能源系统中船重工集团公司第七一一研究所马宁徐国义节 能 技 术名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - -
5、 - - - - - - 增加 倍 ， 而采用天然气热电联供分布式能源系统不仅可以大幅度降低燃料费用的支出， 同时也解决了宾馆长期以来没有备用发电机组的隐患。设计理念以热定电分布式能源项目成败的关键在于能否采用合理的设计理念， 是否以系统的、动态的、 全面的视角来通盘考虑 ？ 以往的分布式能源项目在设计时， 过多的关注了发电机这一主要设备， 而忽视了整个系统的合理配置情况， 导致项目难以长期、稳定的运行。在热电联供分布式能源系统的设计过程中， 一旦选定了发电机组机型， 其热电比和总能效率即已确定，但是在实际运行中却往往会遇到用户实际需求的电负荷和热负荷无法与发电机组输出的热、电功率相匹配 ，
6、因此就会出现发电机组输出热多电少或电多热少的不合理现象， 即所谓的“ 大马拉小车”现象。面对这种情况， 常规作法是采取将多余的热放散掉或使发电机组降负荷运行的简单方法来解决， 这样不但会对系统中的主要设备造成损害， 而且完全背离了采用分布式能源系统是为了获得高能效的宗旨 ，极端情况甚至会因系统热电负荷严重失衡而最终导致分布式能源系统不能工作。华夏宾馆的热负荷需求主要用于卫生热水、采暖、家宴工厂和厨房等部门， 电负荷主要用于照明、制冷、电梯和其它动力设备。这些负荷的需求量会随着季节变化、宾馆的客房率、用水时段、 客人习惯等各种因素变化而变化。例如： 夏季空调需求量大造成了用电负荷大幅增加， 成为
7、全年的用电最高峰 ， 但此时热负荷需求却是全年的最低谷。在冬季热负荷是全年的最高峰， 但用电负荷却较低， 同一天中 ， 热电负荷高峰和低谷时段也是极不平衡的。这些条件都给系统设计带来了一定的难度。要解决这些问题， 必须要对用户需求的热电比进行分析，这是宾馆热电联供分布式能源系统设计成功与否的关键。我们通过对华夏宾馆近三年来的运行记录数据统计和整理，再经过长达六个月的现场动态跟踪检测测试 ， 通过汇总分析并结合发电机组的热电比特性 ， 对众多的热负荷需求表进行整理， 得出结论是：宾馆的卫生热水需求热负荷与宾馆年平均用电负荷之间的热电比值与一般发电机组的热电比值范围比较接近 ， 可以作为热电联供用
8、户对象。统计分析的热电负荷需求曲线见图、 图：根据以上用户的热、电负荷需求分析， 我们计算得出华夏宾馆用户实际热电比需求值约为。系统配置依据“以热定电” 的设计理念， 根据确定的热电比值 ， 确定了华夏宾馆燃煤锅炉改造方案， 天然气热电联供分布式能源的系统配置如下： 燃气内燃机发电机组、一台燃气直燃溴化锂冷暖机组、一台燃气直燃溴化锂冷暖机组、一台天然气生活锅炉。按照“以热定电， 并网不上网， 不足电力由电网补充”的设计原则， 系统配置的燃气内燃气机在额定功率状态下， 每台在输出电功率的同时又可产出的热功率， 其额定热电比值为。热电总效率达到以上。宾馆的空调系统将原来的低效率的蒸汽溴化锂制冷机组
9、改为天然气直燃型冷暖机组。容量由原 来 的 两 台改 为台加台， 这样制冷机组的制冷效率值由图电力负荷需求曲线图卫生热水负荷需求节 能 技 术名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 提高到了。由于华夏宾馆建于年 ， 厨房、家宴工厂内的用热设备改造困难， 因此系统中另外配置一台天然气蒸汽锅炉， 按原有方式单独为这些部门供应蒸汽 ， 同时 ， 也作为在发电机组故障或检修时对热水系统进行补充和调节。华夏宾馆单台发电机组热电联供
10、系统的热平衡图如图所示。从图中可以看出： 发电机组热电联供系统的最终获得的总能效率达到了。运行方式由于上文提到的各种因素的影响， 系统在运行时必然地会出现热负荷和电负荷需求不平衡状态。为了使分布式能源系统达到设计的高能源利用效率 ， 从而降低宾馆能源运行成本， 实现可观的经济效益， 所以还需要对系统的运行方式进行科学的设计。为了平衡宾馆热负荷剧烈波动， 设计中配置了一定容量的蓄热水箱作为热负荷调节， 还根据宾 馆 各 季 节 所 需 的 不 同 热 电 比 进 行 分 阶 段 计 算 ，这样才能获得最佳的运行方式， 达到最高的能源利用效率。华夏宾馆系统运行设计原则是：发电机组每天在电力峰、平时
11、段 （：）运行 ， 谷时段停机 ；发电机组运行时其输出功率必须达到额定功率的工作点以上， 以获得最高能源效率；采用以热定电的运行方式， 采用保证满足用户热负荷需求来调节发电量的操作运行方式，一旦机组输出的热量超过了系统允许储存的热量时， 必须降低发电机组负荷或采用单机运行方式， 不足的电量由电网补充， 而不推荐采用将多余的热放散的方式来维持发电机组的运行的。经过近一年连续运行的实践， 证明上述的运行方式是可行的， 并已获得了显著的经济效益。经济效益上海市场能源价格：热电联供用天然气价：元 ； 燃气空调机组用天然气价：元 ； 燃气锅炉用天然气价：元 ； 峰、 平时段平均电价： 约元 。华夏宾馆分
12、布式能源系统自年月投入试运行后， 我们通过对年 月 （ 分布式能源系统 ） 与年同期 （ 燃煤锅炉 ） 实际支出的运行费用进行比较。结果数据显示，燃煤锅炉与天然气分布式能源比较， 在平均客房率基本相同的情况下，“ 烧气”与“烧煤”比 ， 在个月内的热电总支出费用仅增加了不到万元 ， 而与改造成燃气锅炉方案比较则个月总共约可节约费用近万元 ， 经济效益显著。同时也一举消除了燃煤锅炉的所有弊端， 显著提高了宾馆周边的环境特性。结论综上所述， 天然气热电联供分布式能源系统具有如下特点： 高能源利用率、低运行成本、环境特性好、安全程度高、 操控性好等等。在系统设计时只要能够正确定位用户热电比需求和合理
13、选择发电机组机型容量， 保证机组长期在额定负载的工况以上的工作点稳定运行， 并最大限度地能将产生的热能予以回收利用， 这样在宾馆、 医院、会所、浴场、写字楼、 企业等各种同时对电力和热能有较大需求的场合使用分布式能源技术， 必然会实现以上的能源综合使用效率， 大幅降低业主的能源运行成本。如能在大、中城市大面积推广使用天然气分布式能源技术， 必然可以降低整个城市对电力的依赖程度 ， 实现具有战略安全意义的“能源互联网”， 实现城市电网的“ 削峰填谷” ， 真正实现电力使用的“ 需求侧管理” 。图热电联供系统热平衡图节 能 技 术名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -
