編者按:2018年8月9~10日,以“分布式能源新時(shí)代?變革創(chuàng)新融合”為主題的“2018(第十四屆)中國(guó)分布式能源國(guó)際論壇”在武漢召開(kāi),本次會(huì)議由中國(guó)能源研究會(huì)分布式能源專業(yè)委員會(huì)、中國(guó)能源網(wǎng)研究中心共同主辦。會(huì)上,武漢國(guó)博能源管理有限公司建設(shè)運(yùn)營(yíng)部副部長(zhǎng)首席高級(jí)技師胡建軍發(fā)表了《分布式能源技術(shù)在新區(qū)建設(shè)中的應(yīng)用和實(shí)踐》的主旨演講。
本文根據(jù)論壇演講實(shí)錄進(jìn)行整理。
我是建設(shè)運(yùn)營(yíng)部胡建軍,本次交流的主題是分布式能源技術(shù)在新區(qū)建設(shè)中的應(yīng)用和實(shí)踐,分四個(gè)主題,第一國(guó)博項(xiàng)目的基本情況,第二是分布式能源的應(yīng)用,第三是綜合能源管控系統(tǒng),第四是發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
國(guó)博項(xiàng)目情況,武漢新城國(guó)際博覽中心,位于武漢市的漢陽(yáng)區(qū)四新地區(qū),以會(huì)展經(jīng)濟(jì)旅游為龍頭,建設(shè)以展館、展示為功能,集會(huì)展、科技、文化、商務(wù)、休閑、旅游居住于一體的多功能符合的國(guó)家博覽城,整個(gè)項(xiàng)目總占地面積6253畝,凈用地面積4270畝,規(guī)劃總建筑面積是700萬(wàn)方,一期工程區(qū)總建筑面積是45.7萬(wàn)的國(guó)際展覽中心,二期工程包括10萬(wàn)方的會(huì)議中心,國(guó)博中心成立于2006年5月份,是武漢市城投和成都設(shè)計(jì)城屬下的兩家公司共同組建,按照政府核準(zhǔn)的規(guī)劃方案,負(fù)責(zé)博覽中心的融資投資建設(shè)和經(jīng)營(yíng),一個(gè)是負(fù)責(zé)博覽中心的項(xiàng)目融資、投資、建設(shè)和經(jīng)營(yíng)管理。
在國(guó)博中心,分了三期項(xiàng)目建設(shè),一期項(xiàng)目里總體量45.7萬(wàn)方,光伏10.5MW,中心是12個(gè)展館,中心園區(qū)利用設(shè)置了6兆瓦地源熱泵,為展館配套服務(wù)有110變電站,裝機(jī)容量是2×50兆瓦,冷凍源有一期能源站提供能源配給。
在二期工程里是75萬(wàn)方,為二期工程配套的就是二期分布式能源站,主要是以天然氣三聯(lián)供為主,設(shè)置了1.28兆瓦的光伏,三聯(lián)供的系統(tǒng)占建筑負(fù)荷的30%,余下70%用離心機(jī)和鍋爐設(shè)備調(diào)峰,三期工程總面積是140萬(wàn)方的中間商務(wù)區(qū)和460萬(wàn)方的生態(tài)區(qū),目前除了房地產(chǎn)做了,其他的中央商務(wù)區(qū)目前還在規(guī)劃中,下一步的往區(qū)域性能源發(fā)展,每年的用電指標(biāo)是5170萬(wàn)用電量,在光伏是18兆瓦,已建是1.28,環(huán)球中心有5兆瓦,一期里面也配套了相對(duì)應(yīng)的離心機(jī)組,裝機(jī)容量是4臺(tái),在天然氣分布式能源方面,容量是21.5兆瓦,分兩期建設(shè),一期建設(shè)是12.9兆瓦,預(yù)留兩臺(tái),分布式能源的定義大家比較熟悉,我們講它的優(yōu)勢(shì),具有安全、節(jié)能、環(huán)保、高效等特點(diǎn),最重要的特點(diǎn)是掙錢(qián)。
因?yàn)樗軐?shí)現(xiàn)高能高用,低能低用溫度對(duì)口,在極低的溫度,比如100度以下,在不可利用或者利用效率不高的時(shí)候,才用來(lái)排放,在環(huán)保上面,三聯(lián)供機(jī)組,它的發(fā)電效率是40.6%,一次能源的40.6%來(lái)發(fā)電,余下的50%來(lái)吸收,制成冷水和熱水,形成我們的三聯(lián)供系統(tǒng),在一立方可產(chǎn)生4度電,我們通過(guò)數(shù)據(jù)比較,可以達(dá)到4.06到4.05的量,優(yōu)勢(shì)具有以下幾個(gè)特點(diǎn),我們能源的綜合利用,梯級(jí)利用,節(jié)能環(huán)保,安全可靠性方面,網(wǎng)絡(luò)化、智能化、信息化管理方面,在投資收益方面,具有建設(shè)周期短,投資風(fēng)險(xiǎn)小,效益高的特點(diǎn),尤其在特殊場(chǎng)合,商業(yè)密集區(qū)能安放樓宇式的分布式能源,可以集合在中心,不像我們電力通過(guò)遠(yuǎn)距離的輸送,就地可以解決能源的用冷和電力方面的用能方便,它具有能源有效的損耗小、污染小,運(yùn)行靈活系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn),更適合辦公樓、樓宇、醫(yī)院酒店,在數(shù)據(jù)中心和醫(yī)院的效果最好,在博覽中心因?yàn)樨?fù)荷不同,曲線也不同。
投資分析在能源利用率高效方面,高溫區(qū)能源利用44.6%,每一個(gè)廠商的設(shè)備不同,效能有一定的差異,基本可以達(dá)到發(fā)電量的40%,余熱發(fā)電之后,產(chǎn)生的溫度是365度,最后溫度要充分利用,這個(gè)利用率可以達(dá)到50%,剩下的不到10%,我們二期分布式能源的綜合效率可以達(dá)到85.6%,中國(guó)在制定的標(biāo)準(zhǔn)是70%,所以這個(gè)效率盡量要做到環(huán)保節(jié)能,氮氧化合物的排放,國(guó)家對(duì)它的環(huán)境要求,在線監(jiān)測(cè)裝置采取的是總量排放,下一步還要從發(fā)電機(jī)組250毫克控制在70毫克,投資方面具有投資效能,如果已經(jīng)做了對(duì)電力方面的投資,就地解決分布式能源,不需要更多的電力方面的需求。
在先進(jìn)性方面和我們的經(jīng)濟(jì)性方面,因?yàn)橛辛朔€(wěn)定的負(fù)荷和用能方面,它的經(jīng)濟(jì)收益還是可觀,所以CCHP能確保城市能源網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行。
下面重點(diǎn)講一下我們的項(xiàng)目怎么做,開(kāi)發(fā)與建設(shè)方面,開(kāi)發(fā)的流程主要是在項(xiàng)目的立項(xiàng)和電力的接入和發(fā)改委的立項(xiàng)審核,到最后的辦理雙證合一,辦了一個(gè)建設(shè)許可進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè),重點(diǎn)說(shuō)的是項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維和市場(chǎng)四個(gè)維度。
在項(xiàng)目的開(kāi)工之前,一定要考慮好在電力接入方面的工作,很多困惑在國(guó)網(wǎng),我們前期經(jīng)歷過(guò)這個(gè)陣痛,在電力接入國(guó)博的有5臺(tái),分別接入的是國(guó)博區(qū)域的三個(gè)中心,在我們國(guó)博園區(qū)的第一機(jī)組是接到洲際中心,第二臺(tái)第三臺(tái)接到環(huán)球中心,這是原有的方案,在接入方案考慮到高可靠性就是雙回路供電,和供電公司進(jìn)行博弈的時(shí)候,國(guó)網(wǎng)有一個(gè)要求是2013號(hào)文有一個(gè)規(guī)定10千伏以下的電力接入部分不允許大于6兆瓦,所以方案很重要。
在方案確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行電力設(shè)計(jì),在電力接入方案完成以后,就會(huì)做項(xiàng)目的前期的設(shè)計(jì),我們目前還是按照電力,分布式能源按照電力設(shè)計(jì)來(lái)完成,電力設(shè)計(jì)有的設(shè)備在完成相關(guān)的圖紙,更多的三聯(lián)供系統(tǒng)趨向于暖通,除了電網(wǎng)以外,其他的系統(tǒng)都是和民建和暖通系統(tǒng)相接近的,尤其在地下室布置的時(shí)候,更要考慮到我們的管線布置和機(jī)房的綜合,因?yàn)槲覀兿扔辛私ㄖ?,然后有能源站,所以在地下結(jié)構(gòu)里,采用了三維設(shè)計(jì),我們?cè)谡桂^施工用建筑模型,用的效果比較好,在機(jī)電模型基礎(chǔ)上,把機(jī)電模型放到這當(dāng)中來(lái),解決我們?cè)谠O(shè)備布置和管線布局,我們標(biāo)高只有5.6米,像迪斯尼其他在建的分布式能源項(xiàng)目,層高在11米,極低的空間下解決整個(gè)機(jī)房的控制,難度比較大,也是一個(gè)挑戰(zhàn)。
在引用三維BIM優(yōu)化過(guò)程中,我們構(gòu)建的是分布式能源的BIM模型,通過(guò)BIM協(xié)同設(shè)計(jì),虛擬拼裝,可以通過(guò)虛擬空間看到將來(lái)的,或者施工過(guò)程中,要做到什么程度,做到什么效果,可以很清晰的看到,防止施工中的碰撞和后面的施工問(wèn)題,同時(shí)在工廠化的預(yù)制方面,能發(fā)揮極大的功效。
在施工布局方面可以優(yōu)化方案,通過(guò)BIM把模型打開(kāi),或者現(xiàn)在怎么施工,怎么安排,怎么采購(gòu),怎么安裝,都可以在這個(gè)平臺(tái)上完成。
在工程管理過(guò)程中,我們是全過(guò)程使用的BIM,通過(guò)這個(gè)BIM基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了智慧工地,把我們的防控、監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)環(huán)節(jié)利用上,最后延伸到運(yùn)維管理,就是一個(gè)系統(tǒng)的全過(guò)程進(jìn)行延伸,武漢市監(jiān)委以智慧工地為標(biāo)準(zhǔn),在武漢市進(jìn)行推廣,我們有BIM應(yīng)用以后,再通過(guò)BIM的三維空間基礎(chǔ)上,由設(shè)計(jì)單位進(jìn)行縱深的完善和設(shè)計(jì),很清晰的可以看到,這是一種先進(jìn)的對(duì)比,虛擬是什么,最終形成的成品是什么,在圖片上可以很清晰的看到。
能源站分了7個(gè)防火分區(qū),鍋爐房和主機(jī)房為防爆分區(qū),在機(jī)房布置基礎(chǔ)上,對(duì)建筑負(fù)荷進(jìn)行調(diào)研,進(jìn)行前期的負(fù)荷設(shè)計(jì),酒店和海洋樂(lè)園按每平方150瓦樂(lè)園來(lái)考慮,采暖按100瓦的指標(biāo)計(jì)算,得出設(shè)計(jì)總量44.7兆瓦的冷和21.3兆瓦的熱,通過(guò)總量計(jì)算出相對(duì)應(yīng)的設(shè)備選型,得出來(lái)最終的設(shè)備裝機(jī)容量,裝機(jī)容量方面我們使用系數(shù),因?yàn)檎桂^同時(shí)使用率,按照0.6的系數(shù),因?yàn)檎桂^不像數(shù)據(jù)中心按照1.1或者1.0,我們洲際酒店和環(huán)球中心是按0.7的系數(shù)來(lái)考慮,分近期和遠(yuǎn)期項(xiàng)目。
負(fù)荷確定以后,對(duì)設(shè)備選型,把主機(jī)、控制系統(tǒng)、設(shè)備選型一一落實(shí)。
另外要做的是工程建設(shè),總包單位是中能建廣東火電,設(shè)計(jì)單位是中南電力設(shè)計(jì)院,電力接入比較麻煩,最終的并網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了將近一年的時(shí)間,工程管理過(guò)程中,三同時(shí)和精細(xì)化管理很重要,可以保證項(xiàng)目的成功和精細(xì)化,打造成湖北省真正意義的分布式能源站。
第七是材料的運(yùn)營(yíng)管理,有了好的設(shè)計(jì)和施工,再看看運(yùn)維,我們是按照項(xiàng)目的分期建設(shè)和負(fù)荷的不同季節(jié),像冬季、夏季,每一個(gè)季節(jié)的用冷量不一樣,負(fù)荷不一樣,采取不同的模式來(lái)優(yōu)化,夏季和冬季的模式是以三聯(lián)供為機(jī)載負(fù)荷,剩余的用調(diào)峰設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)峰,目前我們是103萬(wàn)方,設(shè)計(jì)冷負(fù)荷的基礎(chǔ)上,做一個(gè)經(jīng)濟(jì)分析,我們會(huì)經(jīng)??吹揭恍┐罄姓劦搅?,離心機(jī)組的效率高,鍋爐的設(shè)備可以達(dá)到90%,其他的只有40%,這是偷換概念,我做一個(gè)數(shù)據(jù)讓大家來(lái)看,南京天然氣發(fā)電,消耗的是天然氣,我們用一個(gè)負(fù)值38800,產(chǎn)出的是電和冷,得出來(lái)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,比如說(shuō)526,同樣離心機(jī)組來(lái)制冷,冷量的基礎(chǔ)上來(lái)制冷,離心機(jī)組消耗的電數(shù)據(jù)的對(duì)比很明顯。
同樣用供熱的方式,三聯(lián)供常規(guī)機(jī)組來(lái)對(duì)比,經(jīng)濟(jì)性不言而喻。在談運(yùn)營(yíng)管理中,好的運(yùn)營(yíng)管理要有好的團(tuán)隊(duì),和你管理的機(jī)制,我們這個(gè)機(jī)制里定編15人,分了三個(gè)組首先保證運(yùn)營(yíng),四班兩倒采用綜合工時(shí)制,檢修運(yùn)維組對(duì)設(shè)備進(jìn)行保障,在生產(chǎn)數(shù)據(jù)方面分析,因?yàn)檫@個(gè)行業(yè)有一點(diǎn)不同,需要一些特殊工種,比如高壓這一塊,制冷和相關(guān)的專業(yè),一個(gè)人要持多種上崗證,要求我們的技術(shù)人員素質(zhì)高,還有一些進(jìn)口設(shè)備。
另外是我們?cè)趺窗堰@個(gè)做好做優(yōu),通過(guò)把一二期兩個(gè)能源站,因?yàn)樗遣煌瑫r(shí)期來(lái)做的,一期在2011年使用,二期能源在2016年投入使用,實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互備,通過(guò)這個(gè)調(diào)劑以后,我們電量原來(lái)是5170萬(wàn),通過(guò)三聯(lián)供,供電量下降3170萬(wàn),把能源的綜合利用做到一種極致。
在能源互補(bǔ)上,一期二期三期,我們分了三期項(xiàng)目,把電力、冷源、熱源進(jìn)行整體的規(guī)劃和調(diào)配,可再生能源滲透率大于50%,分布式能源的優(yōu)勢(shì)有七大特點(diǎn),我說(shuō)一下就是環(huán)保,氮氧化合物的排放,二氧化碳的排放,我們看一下這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)環(huán)保的意義很重大,在市場(chǎng)方面現(xiàn)有的基礎(chǔ)上,也拓展了新的業(yè)務(wù),我們?cè)O(shè)計(jì)是103萬(wàn)方,但是設(shè)計(jì)量會(huì)比較大,通過(guò)設(shè)備的優(yōu)化和能源的優(yōu)化,以及運(yùn)行側(cè)的優(yōu)化,擠出中間的量對(duì)外供冷,增加了40萬(wàn)方的供冷面積,把我們的效率提高。
我們把供給側(cè)和需求側(cè)進(jìn)行耦合,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的多能互補(bǔ)方式,把地源熱泵光伏和冷熱三聯(lián)供和管控平臺(tái),把多能互補(bǔ)進(jìn)行優(yōu)化,形成一種網(wǎng)絡(luò),通過(guò)IBC、TCP的方式,網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)消化了DCS系統(tǒng)和CCHP的系統(tǒng),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把各個(gè)光伏和裝置,通過(guò)云平臺(tái)上傳到管理平臺(tái)上來(lái)。
有一個(gè)特點(diǎn)我們?cè)谀茉聪到y(tǒng)里,做了一個(gè)大膽的嘗試,就是采用了智能高效系統(tǒng),電力行業(yè)更多的考慮能源效率,作為這個(gè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō),要有生命力和效率,我們更多的是把能源綜合效率放在首位,我們?cè)谶@里實(shí)施了高效流體管理系統(tǒng),把子系統(tǒng)進(jìn)行分控。平臺(tái)上面可以在監(jiān)控系統(tǒng)、管控系統(tǒng)和相關(guān)的報(bào)警、報(bào)表、微網(wǎng)方面都在平臺(tái)上集中顯示和進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析控制。
另一個(gè)特點(diǎn)每年都有科技創(chuàng)新的任務(wù),現(xiàn)在手機(jī)隨時(shí)可以看到現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù),比如說(shuō)收集移動(dòng)終端可以看到大數(shù)據(jù),可以看到管理人員提高工作效率,可以看到數(shù)據(jù)報(bào)表,有好的設(shè)計(jì)和一流的設(shè)計(jì),加上精細(xì)化的建設(shè)和高效的運(yùn)維管理,才是一個(gè)優(yōu)秀的項(xiàng)目,能源公司從事的這方面的工作,采取了這種由運(yùn)維管理團(tuán)隊(duì),采取這種全過(guò)程一體化的服務(wù),這個(gè)項(xiàng)目里面具有幾個(gè)特點(diǎn),比如說(shuō)在示范項(xiàng)目上,有微網(wǎng)和多能互補(bǔ),天然氣分布式,具有這方面的示范作用,能源綜合的創(chuàng)新,能源運(yùn)行模式的創(chuàng)新,儲(chǔ)能配置和運(yùn)行策略的創(chuàng)新,緊跟著時(shí)代跨越式的發(fā)展,推動(dòng)新時(shí)代的能源轉(zhuǎn)型,也是要建設(shè)高效節(jié)能環(huán)保方面,促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
第四是發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn),通過(guò)這個(gè)數(shù)據(jù)可以看到,在2017年12月份全國(guó)的數(shù)據(jù)來(lái)看,裝機(jī)容量分布式方面,以及在區(qū)域性的能源裝機(jī)容量占比,哪些單位在做這件事,通過(guò)數(shù)據(jù)報(bào)表來(lái)看,燃?xì)夤菊急茸疃?,然后是電力公司和相關(guān)的投資主體,我們知道誰(shuí)在干這件事,再看看國(guó)內(nèi)外的,在能源發(fā)展現(xiàn)狀過(guò)程中,還有多大的差距,天然氣分布式能源,不到全國(guó)裝機(jī)容量的2%,歐美國(guó)家比如美國(guó)、日本、歐盟可以到13%,甚至?xí)?,所以中?guó)來(lái)看這個(gè)距離還比較遠(yuǎn),有更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展空間,所以我們對(duì)未來(lái)要有希望,面臨的分布式能源影響它的六個(gè)因素,在氣價(jià)方面成本、并網(wǎng)、認(rèn)知度方面,比如天然氣價(jià)格,各位領(lǐng)導(dǎo)在前面說(shuō)了,在技術(shù)方面是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),不僅僅是電力和暖通,有很多的并網(wǎng)的同步周期和電網(wǎng)如何實(shí)現(xiàn)功能方面,和發(fā)電機(jī)組的技術(shù)方面,還有一些技術(shù)需要突破,在環(huán)保收益方面,通過(guò)這種天然氣改善環(huán)境,會(huì)有一些回報(bào),促進(jìn)節(jié)能環(huán)保的收益,對(duì)這個(gè)產(chǎn)業(yè)更好。
我提出四種理念,第一個(gè)分布式能源與需求側(cè)管理和節(jié)能服務(wù),與售電側(cè)放開(kāi)之間的跨領(lǐng)域交叉融合協(xié)同發(fā)展。第二是來(lái)自國(guó)內(nèi)的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,還是國(guó)內(nèi)外低碳能源發(fā)展的雙重壓力,預(yù)測(cè)分布式能源將在中國(guó)將迎來(lái)爆發(fā)增長(zhǎng),需求側(cè)管理和節(jié)能服務(wù),會(huì)迎來(lái)一個(gè)歷史性的發(fā)展機(jī)遇,我們把需求側(cè)和節(jié)能服務(wù),倡導(dǎo)一個(gè)發(fā)展方向,電改已經(jīng)改變了方向,第四是能源托管和能效托管,也是我們以后下一步的盈利模式,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的競(jìng)爭(zhēng)浪潮,分布式能源將實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。
我們的產(chǎn)業(yè)在發(fā)展,發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)始終相輔相成,結(jié)合國(guó)博園區(qū)的應(yīng)用和實(shí)踐,提出以下幾個(gè)觀點(diǎn)。
1、制定科學(xué)的價(jià)格體系,探索推動(dòng)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的運(yùn)營(yíng)模式。我們沒(méi)有走向市場(chǎng)化的價(jià)格,都是政府指導(dǎo)。
2、是充分發(fā)揮分布式能源的資源配置功能。
3、規(guī)劃設(shè)計(jì)從前沿規(guī)劃階段,就要把分布式能源領(lǐng)域做到區(qū)域規(guī)劃中,來(lái)形成多內(nèi)互補(bǔ)集成優(yōu)化負(fù)荷資源系統(tǒng)配置。
4、完善設(shè)計(jì)和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)相關(guān)的技術(shù)研究和成果推廣,提高分布式能源的運(yùn)行管理和控制水平,積極推進(jìn)成果的實(shí)用性、商業(yè)化。我的匯報(bào)完畢,謝謝大家。
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