虹桥商务核心区(一期)区域供能建设方案.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2010/10/13,虹桥商务核心区,(,一期,),区域供能,能源中心及配套工程建设方案介绍,2025/12/10 周三,主要内容,概况介绍,站址选择,三 总体技术路线和供能技术指标,四 负荷估算,五 建筑结构方案,分布式,供能,系统,区域集中供冷系统,八,区域集中供热系统,九 能源输入,十 节能减排,环境保护,区域管网,建设,经济性分析（华东院）,经济性分析（齐耀）,一 概况介绍,核心区,(,一期,),规划范围,：,东至申贵路与虹桥综合交通枢纽西交通中心毗邻，西至嘉闵高架路，南至义虹路，北至扬虹路,用地面积约,1.4,平方公里，规划,地上,总建筑面积约,170,万,m,2,，地下商业空间约,20,万,m,2,。容积率约,1.214,划分为,9,个地块出让，拟建设,61,栋各类建筑,单体建筑高度不超过,48m,，绝大多数单体建筑面积在,1.55,万,m,2,核心区,(,一期,),简介,地铁,2,号、,10,号线东西向从地下穿过，管线穿越轨交空间的难度大,以轨交线为界，划分为南、北二区,轨交线以南为南区，总建筑面积约为,91.648,万,m,2,，其中办公,+,商业,+,会展,+,公共设施约占,80.6%,，酒店,+,服务型酒店,+,文化娱乐约占,19.4%,轨交线以北为北区，总建筑面积约为,95.8801,万,m,2,，其中办公,+,商业,+,会展,+,公共设施约占,78.9%,，酒店,+,服务型酒店,+,文化娱乐约占,21.1%,8:00-18:00,负荷集中，,22:00-,次日,8:00,负荷较,核心区,(,一期,),简介,.,建设方案形成过程,2010.1.,业主征集“虹桥商务核心区,(,一期,),能源供应方案”，要求以分布式供能系统为核心,2010.2.,中船重工第,711,研究所、上海市政设计研究总院、华东建筑设计研究院有限公司、上海市发展改革研究院组成联合体，获得征集方案竞赛第一名。区域集中供冷方案采用分布式供能系统,+,电动离心式冷水机组,+,冰蓄冷，区域集中供热方案采用分布式供能系统余热利用,+,热水锅炉，分布式供能系统电力输出方案采用“并网不上网、能源中心自用、多余电力再供区域用户”,2010.3.4.,联合体根据业主和政府主管部门意见，针对区域供能竞赛优胜方案初投资较大的问题，进行了多轮方案比选和汇报，最终确定取消冰蓄冷系统，采用分布式供能系统余热利用,+,电动离心式冷水机组的区域集中供冷方案，其他系统不变,2010.4.,上海投资咨询公司组织专家对联合体,虹桥商务核心区,(,一期,),区域供能建设方案,进行了评审，并形成,评估报告,2010.5.9.,华东建筑设计研究院有限公司根据,评估报告,再次对建设方案进行比较研究，确定南站增加水蓄冷装置，北站限于场地条件不考虑蓄冷，,其他系统不变,中国船舶重工集团公司第七一一研究所,成,立新,能源投资公司,，负责区供项目中能源站及管网的投资、建设、运营、维护；由申虹公司承担管沟的建设。运营期间，由新能源公司向申虹租用管沟。,为便于项目快速推进，先由申虹独资成立新能源公司，注册资金,5000,万，可后续追加。,申能、华电、,711,作为合作伙伴,，随后入股。现新能源公司合资扩股筹备组已成立，合资公司操作开始实际操作。,同时,，,711,（齐耀动力）以,技术提供方角色，参与到项目方案设计,中，并积极争取工程专业分包。,项目采用设计总包,+,施工总包方式,进行，协议方式：,新能源公司,-,华东院,能源站及管网设计总包,华东院,-,市政院,(,管网,),、齐耀（分布式供能）,能源站及管网设计分包,申虹,-,市政院,管沟设计总包,新能源公司,-,上海建工,能源站及配套施工总包,项目操作模式,中国船舶重工集团公司第七一一研究所,项目进度,项目,进度,完成时间,方案优化调整,2010.7.31,方案评审,2010.8.15,初步设计,2010.9.15,初步设计评审,2010.10.12,工程总包招标,2010.10.1310.20,南站开工（,管委会领导,参加）,2010.10.18,北站开工（项目正式开工,，市,领导参加）,2010.11.18,施工图设计,2010.12.30,施工图审查,2011.1.31,设备安装,2011.9.30,设备调试及试运行,2012.4.30,设计合同基本确定，齐耀动力预计前期费用,5070,万，设计费,260,万。,已获批复：发改委前期工作、电力并网许可批复（并网不上网）、燃气供应,进行中流程：项目选址意见书、发改委项目核准批复等,二 站址选择,站址方案,能源中心南站,能源中心北站,公共事务中心,河东,四站点,河东九,站点,能源中心北站,能源中心南站,公共事务中心,河东两,站点,河西两,站点,选址原则和站址,尽量靠近负荷中心，减少供能半径，特别是供冷半径,设在公共区域或规划绿地内，减少对核心区已规划的开发用地的影响,站址四周的市政设施应完善，便于能源中心所需水、电、燃气、油等能源的供给和大型设备的运输就位,站址所处的地块应具有一定的独立性，减少对周边地块的影响，方便满足安全、卫生、环保的要求,站房建设不受地块开发周期的影响，所处的区域应具有适当的拓展空间,综合比较，保持在新角浦河河西设两个能源中心的原方案。北站设在嘉闵高架路以东、崧泽高架扬虹路以南的匝道环形绕道区间内；南站设在嘉闵高架路以东、建虹路,(,徐泾中路,),以北匝道环形绕道区间内,最大的优势：独立地块、不占核心区,(,一期,),内招、拍、挂土地、不影响商务区开发、也不受商务区开发周期的影响,最大的劣势：供冷半径大、基地面积狭小、可拓展的空间小、安全防范难度较大、市政条件不够完善,南、北站联通的可行性,南站和北站联通方案可以使两个能源中心互为备用，提高了供能可靠性,联通方案将增加初投资约,7700,万元，管道和管沟需穿越或跨越轨交空间,联通方案大大增加系统控制复杂性，系统风险性相应加大,南站和北站联通方案实际操作性低，保持两个能源中心分区域独立供能的原方案,各能源中心供能系统适当考虑容量冗余、用能多样、多系统并联等措施,三 总体技术路线和供能技术指标,区域集中供能系统建设方案设计原则,满足业主对本项目的相关要求，遵守国家和上海市有关的设计规范、规定等,采用先进、成熟可靠的技术进行系统设计，实现业主要求的总体目标,采用电力、燃气、燃油等多种能源，保障供能安全，实现能源梯级利用,结合国家和上海市的能源政策和能源价格，充分利用节能减排优惠政策,以分布式供能系统为核心，以其他冷、热源形式为补充,在满足业主使用要求的前提下，优化系统配置，控制投资规模,合理选择能源中心站址，减少区域供冷半径,有条件的情况下，,适当考虑采用水蓄冷技术,，可对电网起到移峰填谷的作用，缓解电力高峰期的用电需求,提高供冷系统经济性,采用大温差供冷、供热，尽可能加大区域管网冷、热水供回水温差，降低输配系统能耗,根据已有的区域供能规划方案，采用四管制输送方式，供能管网总长约为,18100m,选择高效、节能、环保的设备，优化系统，提高系统综合能效,充分重视环境保护的要求，减少对周边环境的影响,充分重视能源中心的安全防护和工作人员的劳动保护,总体技术路线,上海市全年室外温度、,舒适区,和,太阳辐射强度,大温差离心冷水机组,(+,水蓄冷,),区域供能技术指标,上海市全年室外温度、,舒适区,和,太阳辐射强度,北站,南站,设计供冷负荷,(MW),70,70,设计供热负荷,(MW),41,39,分布式供能系统设计发电量,(MW),5.636,5.636,年供冷负荷,(,万,kWH),5452,余热利用,848,5332,余热利用,588,电制冷,4604,电制冷,3551,水蓄冷,1193,年供热负荷,(,万,kWH),4870,余热利用,1348,4403,余热利用,1306,锅炉,3522,锅炉,3097,供冷系统年用电量,(,万,kWH),1387,1287,供热系统年用电量,(,万,kWH),44,40,分布式供能系统年发电量,(,万,kWH),2499,2443,年燃气耗气量,(,万,m3),1005,942,四 负荷估算,气象条件,空调,通风,采暖,极端最高,/,低温度,风向、风速,大气压力,夏季,干球温度,34.6,30.8,39.6,S,3.4m,/s,100.57kPa,湿球温度,28.2,计算日平均温度,31.3,冬季,干球温度,-1.2,3.5,1.2,-7.7,N,3.3m,/s,102.65kPa,相对湿度,74%,BIN,18,20,22,24,26,28,30,32,34,36,小时数,(h),84,230,346,420,670,550,351,183,75,14,上海市室外空气计算参数,上海市夏季(6.1.9.30.)BIN参数(2 BIN),上海市全年室外温度、,舒适区,和,太阳辐射强度,上海市位于东经,121.27,，北纬,31.24,根据建筑气候分区，属于夏热冬冷地区，冬夏寒暑交替，四季分明,模拟条件,围护结构部位,传热系数,K W/(m,2,K),屋面,0.7,外墙,(,包括非透明幕墙,),1.0,外窗,(,包括透明幕墙,),朝向,窗墙比,传热系数,K,W/(m,2,.K),遮阳系数,SC,单一朝向幕墙,东、南、西、北,0.7,2.5,0.5,建筑功能,夏季,冬季,人员密度,灯光,设备,新风指标,干球温度,相对湿度,干球温度,相对湿度,(,),(%),(,),(%),(m,2,/p),(W/m,2,),(W/m,2,),m,3,/(hp),办公,25,55,20,40,6,18,13,30,商业,26,60,18,3,12,13,20,文化娱乐,25,55,20,40,3,12,13,20,酒店,24,55,20,40,15,15,13,30,会议展览,25,55,18,40,2.5,11,5,20,公共设施,25,55,20,40,3,12,13,20,围护结构传热系数和遮阳系数,室内空气设计参数和其他设计指标,计算软件：,HDY-SMAD,暖通空调负荷计算及分析软件,V3.6,各栋单体尚未开始设计，缺少详细建筑节能数据，取节能规范最高限值,北区设计冷负荷,81MW,，空调热负荷,55MW,，单位建筑面积空调冷、热负荷指标,84w/m,2,和,57w/m,2,南区设计冷负荷,78MW,，空调热负荷,52MW,，单位建筑面积空调冷、热负荷指标,85w/m,2,和,57w/m,2,考虑同时使用系数和各类温升损失，北站和南站设计供冷负荷均为,70MW,空调负荷估算方法一,设计日空调逐时供冷负荷,计算软件：,HDY-SMAD,暖通空调负荷计算及分析软件,V3.6,各栋单体尚未开始设计，缺少详细建筑节能数据，取节能规范最高限值,将相同功能的建筑合并，按区域限高要求，设定一个虚拟的单一功能的建筑物，估算其负荷，计算出此类功能的负荷指标,将不同功能的建筑物负荷按时间对应相加，得到区域空调冷、热负荷,考虑供冷的同时使用系数和各类温升损失，得到区域设计供冷负荷,空调负荷估算方法二,空调负荷两种估算方法对比,冷负荷指标,(w/m,2,),热负荷指标,(w/m,2,),北区,南区,冷负荷,(MW),热负荷,(MW),冷负荷,(MW),热负荷,(MW),办公,69,35,38,20,28,14,商业,94,47,18,9,21,11,酒店,45,35,6,5,7,5,文化娱乐,119,66,5,3,4,3,会议展览,125,61,5,3,13,6,合计,(MW),72,40,73,39,实际取值,(MW),63,63,与方法一差异率,(%),10,27,10,25,空调负荷两种估算方法对比,冷负荷相差不超过,10%,，基本在工程设计误差范围内,空调热负荷相差超过,25%,，主要原因在于围护结构表面积减小，而空调热负荷主要就是围护结构热负荷,综合考虑，按方法一的估算结果作为建设方案设计依据,生活热水负荷,仅,考虑,为,核心区,(,一期,),现规划的,酒店提供,生活,热水的热媒,酒店人均使用面积指标：高档酒店,30m,2,/p,，普通酒店,15m,2,/p,人均占有的使用面积与建筑面积之比取,0.5,人均综合用水指标：,480L/(pd),；日变化系数,1.5,，,时变化系数,2.58,酒店,考虑,全年,365,天,、,每天,24h,供,热,水,北区最大时耗量,10.85MW,；南站最大时耗量,11.23MW,区域集中供热负荷,负荷名称,设计日最大热负荷,(MW),单一负荷同时使用系数,二种负荷同时使用系数,管网热损失系数,北区,空调热负荷,(MW),55,0.7,0.75,1.1,生活热水热负荷,(MW),10.85,1,最大供热负荷,(MW),(55 0.7+10.85),0.75,1.1=41,最小供热负荷,(MW),2.9,南区,空调热负荷,(MW),52,0.7,0.75,1.1,生活热水热负荷,(MW),11.23,1,最大供热负荷,(MW),(520.7+11.23),0.75,1.1=39,最小供热负荷,(MW),2.8,全年供冷、供热负荷,利用,HDY-SMAD,暖通空调负荷计算及分析软件,V3.6,模拟得到的全年,8760,个小时空调冷、热负荷,供冷期设定为每年,6.1.-9.30.(,共,122,天,),，供热期设定为每年,12.1.-,次年,2.28.(,共,90,天,),空调系统间歇运行，,全年实际供冷、供热负荷,考虑,不同建筑功能,用户,的工作时间,供冷负荷的同时使用系数取,0.8,，空调热负荷和生活热水热负荷的总供热负荷同时使用系数取,0.7,建筑功能,日工作时间,周工作时间,办公,8:0018:00,周一,周五，共,5,天,商业,9:0022:00,周一,周日，共,7,天,会议展览,9:0017:00,周一,周日，共,7,天,文化娱乐、公共设施,9:00,次日,2:00,周一,周日，共,7,天,酒店,0:0024:00,周一,周日，共,7,天,全年供冷、供热负荷,全年电力负荷,依据公共建筑节能设计标准,(GB 50189-2005),，并参考日本相关统计资料确定四个季节特定日用电负荷系数,根据中国国情适当调节日用电负荷系数，确定基础计算参数,五,建筑结构方案,北站建筑,方案（地下一层地上两层）,南站建筑,方案（地下两层地上一层）,建筑高度的制约得到有效控制，减弱对匝道视线和周围景观的影响,蓄冷水槽体量巨大，如完全置于地面以上，将直接影响建筑外观，难以与建筑效果统一，同时对周边城市环境产生不利影响,覆土式建筑的处理方式，上植绿化。既体现出生态节能的设计理念，又是美化城市的积极因素，柔化了能源中心生硬的建筑性格,以前的方案,现在的方案,现在的方案,南站站房平、剖面,南站用地面积为,11295m,2,，北站用地面积为,7920m,2,。南站占地面积为,4333m,2,，北站占地面积,4085m,2,南站为地下二层建筑，地上一层局部为有顶盖的房间，其余部分均为开敞空间以放置冷却塔。地下总高度,15.9m,，地上高度为,7.2m,北站为地下一层建筑，地上二层局部为有顶盖的房间，其余部分均为开敞空间以放置冷却塔。地上总高度不超过,12m,南站总建筑面积约为,11360m,2,，北站总建筑面积约为,10646m,2,，两站合计,22006m,2,北站和南站均按照每班,22,人、总计,40,人的工作人员配备后勤用房,建筑技术指标,建筑结构设计基准期按,50,年，结构设计使用年限按,50,年。建筑结构安全等级为二级,南站由主体结构,+,蓄冷水槽组成。当蓄冷水槽内满箱和空箱时，整体构筑物荷载差异很大，考虑在南站主体与蓄冷水槽之间设置沉降缝，按二个结构单元分别处理,南站地下室外墙拟大部分采用地下连续墙两墙合一的技术方案和少量的现浇钢筋混凝土外墙，蓄冷水槽拟采用钢筋混凝土现浇外墙。抗渗等级为,S6,S10,北站地下室外墙拟采用现浇钢筋混凝土外墙，抗渗等级为,S8,地下室采用现浇钢筋混凝土结构。北站、南站主体和蓄冷水槽内部均采用钢筋混凝土框架结构，具体柱网布置根据设备专业要求进行布置,结构方案,南站蓄冷水槽结构安全性的考虑,南站主体与蓄冷水槽之间设置沉降缝，将水槽与建筑主体完全脱离，以解决水槽充满水后的巨大荷载对建筑主体的影响,蓄冷水槽结构单体下的桩基按槽内满箱和空箱分别考虑承压和抗浮两种工况布桩，桩按承压桩兼抗拔桩进行设计，并采用较好的持力层，以减少满箱时的沉降影响,蓄冷水槽内布置混凝土梁柱框架以减少槽外侧壁的无支跨度，按满箱和空箱时在土压力和水压力作用下进行强度及抗裂设计，裂缝宽度按不大于,0.2mm,标准控制，建议在采用的防渗混凝土中添加合成纤维或钢纤维，并增加蓄冷水槽内、外侧的防水层厚度,六 分布式供能系统,电力政策,中华人民共和国电力法,第三条,国家鼓励、引导国内外的经济组织和个人依法投资开发电源，兴办电力生产企业。电力事业投资，实行,谁投资、谁收益,的原则。,第二十二条,国家提倡电力生产企业与电网、电网与电网并网运行。,具有独立法人资格的电力生产企业要求将生产的电力并网运行的，电网经营企业应当接受。,第二十五条供电企业在批准的供电营业区内向用户供电。,一个供电营业区内只设立一个供电营业机构。,第三十七条,上网电价实行同网同质同价。,具体办法和实施步骤由国务院规定。,第三十八条,地方投资的电力生产企业所生产的电力，属于在省内各地区形成独立电网的或者自发自用的，其电价可以由省、自治区、直辖市人民政府管理。,扶持政策,中华人民共和国节约能源法,第三十九条：,”,国家鼓励发展下列通用节能技术：,(,一,),推广热电联产、集中供热，提高热电机组的利用率，发展热能梯级利用技术，热、电、冷联产技术和热、电、煤气三联供技术，提高热能综合利用率。,”,国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会、建设部、国家环境保护总局,(,计基处,)2000,年,1268,号,”,关于发展热电联产的规定,”,第十四条：,”,积极支持发展燃气,-,蒸汽联合循环热电联产。以小型燃气发电机组和余热锅炉等设备组成的小型热电联产系统，适用于厂矿企业、写字楼、宾馆、商场、医院、银行、学校等较分散的公用建筑。它具有效率高、占地小、保护环境、减少供电线损和应急突发事件等综合功能，在有条件的地区应逐步推广。,”,上海市分布式供能系统和燃气空调发展专项扶持办法,(,沪府办,200848,号,),：对于新建的分布式能源系统，,每装,1kW,冷热电联供系统的机组，享受政府一次性,1000,元补贴,。,设计原则和思路,设计原则,以热,(,冷,),定电、热,(,冷,),电平衡,分布式供能系统设计思路,以区域用户全年运行时间在,30004000h,的冷、热负荷,和,电力负荷作为基本负荷，,结合,分布式供能系统运行方式,和,运行时间,，确定,分布式供能系统容量,分布式供能系统仅在每天,6:0022:00,时段运行,分布式供能系统发电,优,先满足能源,中心,自用，多余电力向区域用户供电，不足部分向市电购电,分布式供能系统,的,余热,向,用户,供,冷,或供,热,系统容量,根据,区域,冷,、,热负荷预测分析、能源站,电力,并网方式、年满负荷运行时间,等,对能源站经济性,和,节能特性的影响,，确定分布式供能系统发电量,全年冷、热、电负荷同时满足大于,3MW,、,6MW,的累计运行时间,在,6:0022:00,分布式供能系统,运行,时段，,按,区域用户冷,、,热,、,电负荷均能同时满足,、,分布式供能系统每天开停机一次,、,全年累计运行大于,30004000h,、,分布式供能系统,的原动,机与余热,利用设备,一一对应方式,选择,：,4,台额定发电量,1409kW,的燃气内燃发电机组,分布式供能系统总发电量,5.636MW,，,发电量约占区域最大用电负荷的,21%,北站,分布式供能系统全年供冷量,占北区,全年总供冷量的,15%,以上，供热量,约为,全年总供热量的,28%,左右,。,年均热电比,1:1.14,，年均总热效率,79%,南站,分布式供能系统全年供冷量,占南区,全年总供冷量的,11%,以上，供热量,约为,全年总供热量的,30%,左右,。,年均热电比,1:1.29,，年均总热效率,79%,南区,北区,全年冷、热、电负荷大于,3MW,累计运行时间,(h),4641,4816,全年冷、热、电负荷大于,6MW,累计运行时间,(h),3337,3361,原动机选择,北站和南站发电总装机容量：,1012MW,，每个站,56MW,若,选用燃气内燃机，其容量在,16MW,范围内；若选用燃气轮机，其容量在,13MW,范围内,内容,系统一,四台,1.5MW,燃气内燃机系统,系统二,二台,1.5MW,燃气轮机单循环系统,系统三,二台,1.5MW,燃气轮机联合循环系统,发电效率,(%),4042,2325,3237,平均总能效率,(%),8587,7580,3237,热电比,1.0:11.12:1,2.2:12.5:1,设备初投资,(,万元,),30003600,30003300,54006000,维护成本,(,元,/kW),0.120.16,0.020.04,0.040.06,燃料总耗量,(m,3,/h),1440,1290,1290,发电效率对经济性影响,发电效率高，发电净收益高,发电效率低，发电净收益低,发电效率稍高，发电净收益较高,燃气管网压力要求,需要的燃气压力较低，,0.4MPa,燃气管网压力可满足其进气要求,需要的燃气压力较高，,0.4MPa,管网压力无法满足要求，需设增压装置,需要的燃气压力较高，,0.4MPa,管网压力无法满足要求，需设增压装置,原动机选择,燃气内燃机,环境敏感性,(,以,3MW,为例,),环境温度从,25,上升到,40,时，内燃机功率下降约,2%,环境温度从,15,上升到,30,时，燃气轮机功率下降,9.8%,燃气轮机,原动机选择,设备初投资、全年燃气耗量内燃机,与燃气轮机,相差不大，运行维护成本内燃机比,燃气轮机,高，全年总发电量,、,年均热效率,内燃机,比燃气轮机高,。内燃机,综合经济效益,好,13MW,燃气轮机采用燃气,-,蒸汽联合循环系统虽然可提高发电效率,1215%,，但投资比燃气轮机增加一倍多,。,大于,10MW,燃气,-,蒸汽联合循环系统性价比较好，小于,6MW,燃气,-,蒸汽联合循环系统发电相对于市电经济性较差。从投资经济性考虑，不推荐采用燃气轮机与燃气,-,蒸汽联合循环系统,综合比较，建设方案拟采用四台,1.5MW,燃气内燃机作为分布式供能系统的原动机。单台燃气内燃机的额定输出电力为,1409kW,，总输出电力为,5636kW,余热利用设备采用与发电机组一一对应的方式设计。供冷时，选用额定制冷量为,1454kW,的,4,台烟气热水型吸收式溴化锂冷水机组，冷水供、回水温度为,6/13,；供热时，余热包括发电机组高温热水余热和高温烟气余热两部分，分别选用水,-,水板式热交换器和烟气热交换器作为余热利用设备,原动机选择,单机参数,每个能源中心的系统总参数,数量,(,台,),4,输出电功率,(kW),1409,5636,回收热功率,(kW),1524,6096,烟气,温度,(,),426,426,质量流量,(kg/h),7627,30508,体积流量,(Nm,3,/h),6024,24096,回收余热,(,至,kW),734,2936,缸套水,流量,(m,3,/h),33.44,133.76,回收余热,(kW),790,3160,进、出水温度,(,),70/90,70/90,能量输入,(kW),3432,13728,天然气,(8400kcal/Nm,3,),消耗量,(Nm,3,/h),351,1404,发电效率,(%),42.4,42.4,回收热效率,(%),45.1,45.1,总能效率,(%),87.5,87.5,运行策略,在目前电力只能供能源中心使用的前提下，按能源中心电负荷需求运行分布式供能系统,不同季节,和,时段，用户对冷、热、电的需求不同,为保证能源站系统运行的可靠性和经济性，,需,优化各,类,供能设备运行模式,现有条件下，夏季供冷期低负荷率时,南站白天释放夜间蓄存的冷量，将引起用电与发电的矛盾,分布式功能系统,余热供热,锅炉,离心式制冷机组,6:0022:00,22:00,次日,6:00,分布式功能系统,余热制冷,锅炉,供应生活热水,离心式制冷机组,6:0022:00,22:00,次日,6:00,分布式功能系统,余热供热,锅炉,供应生活热水,离心式制冷机组,6:0022:00,22:00,次日,6:00,供,冷,季,过渡,季,：系统,/,设备停机；,：系统,/,运行，、表示运行优先级，表示最先运行。,：系统,/,设备停机；,：系统,/,运行，、表示运行优先级，表示最先运行；,：生活热水负荷全天由锅炉供应。,：系统,/,设备停机；,：系统,/,运行，、表示运行优先级，表示最先运行。,供,热,季,电力输出方案,35/10kV,变压器,10kV,三联供发电机,方案一：原动机输出的电力以,10kV,形式接入能源站,35kV,主变压器的低压侧，每个站分两组分别接入两段母线，每组,3MW,。站内设备用电富余部分，通过,35kV,主变压器升压至,35kV,与上级电力部门协议上网,优点：初投资最省。受电力协议上网价格影响较小,缺点：电力调度难度较大,用户负载,用户托管,电力输出方案,110kV,站,10kV,侧,10kV,专用母排,10kV,三联供发电机,方案二：原动机输出电力以,10kV,形式直接送至区域内两个,110kV,变配电站的,10KV,侧。每个站,6MW,发电容量采用专用母排汇集后，再采用,10kV,电缆埋地分别敷设至区域内规划的两个,110kV,站，直接协议上网,优点：初投资较省。电力调度难度较小,缺点：受电力协议上网价格影响较大,35/10kV,变压器,35kV,用户站,10kV,侧,电力输出方案,110kV,站,10kV,侧,35kV,用户站,10kV,侧,35/10kV,变压器,10kV,三联供发电机,方案三：原动机输出电力以,10kV,形式接入站内,35kV,主变压器的低压侧，另通过电缆与,110kV,变配电站的,10KV,侧联络。同方案一，每个站分两组分别接入两段母线。两段母线再与,110kV,变配电站的,10KV,侧通过电缆埋地联络,优点：受电力协议上网价格影响小。用户,35kV,无逆流,缺点：初投资较多。电力调度难度较大,用户负载,电力输出方案,方案四：原动机输出电力以,10kV,形式接入站内,35kV,主变压器的低压侧，另通过 电缆与若干业主区域内变配电站的,10KV,侧联络,优点：不受电力协议上网价格影响。无逆流,缺点：初投资在四个方案中最多。电力调度难度较大,电力输出方案,采用,方案一：能源中心内燃气发电机组输出的电力以,10kV,形式接入本中心内,35kV,主变压器的低压端，采用并网的方式运行。每两台发电机组输出的电力接一台变压器。在不大幅增加初投资的前提下，预留方案,四（电力输出到自有地块）的,基础,条件。,“,在区域,110KV,电站被托管的前提下，某些时段的多余电力向区域用户供电,”与供电管理部门批复意见 不符合,“根据区域用户需求适当提高供电比例”,技术上完全可行，但经济上存在投资增加，回收年限增加等问题。考虑经济指标影响，仍以,1012MW,为供电,目标,注：蓝色字体部分为,4,月评审时部分专家意见,分布式供能系统,PID,图,分布式供能系统平面布置图（南站）,分布式供能系统造价概算,单个能源站分布式供能系统,概算价值,概算构成,序号,工程或费用名称,建筑工程,安装工程,设备购置,工艺设备概算（齐耀动力）,配套设备概算（华东院）,1,主要设备,172.45,4487.33,4670.18,0,1.1,发电供应系统设备,146.12,3956.52,4102.64,0,1.2,隔振降噪设备,14.35,261.42,227,48.77,1.3,动力配电系统,11.98,269.39,281.37,2,工艺管道工程,260.15,200,60.15,3,电气安装工程,87.83,87.83,0,4,自动化仪表工程,53.22,53.22,0,5,建筑隔音工程,66.36,0,66.36,6,分布式供能系统自控,40,40,第一部分,工程费用小计,66.36,613.65,4487.33,4992.06,175.28,工艺设备部分概算为,9984.12,万元（南北站各,4992.06,万元），配套设备部分概算为,350.56,万元（南北站各,175.28,万元,，归入由能源站总体概算中,），,七 区域集中供冷系统,设计联合体,2010.4.,供冷技术方案：,4,台,1.5MW,燃气内燃机，总发电量,6MW,。限于目前政策法规，电力采用“并网不上网，能源中心自用”的方案,4,台,1454kW,烟气热水型溴化锂冷水机组,+12,台,5627kW,离心式冷水机组。总装机容量,73.341MW,冷水系统采用变频二次泵系统,供、回水温度为,5/13,冷源设计背景和过程,调整冷水机组台数的原因：,南站增加水蓄冷装置，需减少站房面积，需减少机组台数,从工程实际角度，,12,台的配置数量偏多，且,1600RT,机组的性能系数略差于,1900RT,机组的性能系数,最终选用,2000RT,机组，,COP=5.24,冷源设计背景和过程,制冷量,(kW/USRT),5627/1600,6682/1900,冷水进、出水温度,(,),13/5,13/5,冷却水进、出水温度,(,),32/38,32/38,输入功率,(kW),1119,1321,性能系数,COP,5.03,5.06,综合部分负荷性能系数,IPLV,6.13,6.22,国标工况,性能系数,COP,5.82,5.91,综合部分负荷性能系数,IPLV,6.73,6.84,对蓄冷形式、蓄冷率研究比较后的结论：,30%,、,20%,、,15%,蓄冷率下比较水蓄冷、冰蓄冷和无蓄冷系统,冰蓄冷系统和水蓄冷系统都能够大幅度减少峰电时段和平电时段的用电量，蓄冷率越大，降幅越大,水蓄冷系统与无蓄冷系统的全年用电量基本上一致，冰蓄冷系统全年总用电量高于无蓄冷系统和水蓄冷系统,在场地条件满足要求且规划部门许可，应优先考虑水蓄冷系统,目前电力输出方案前提下，部分负荷时，水蓄冷或冰蓄冷系统与分布式供能系统的运行时间有冲突。蓄冷率越大，可全量蓄冷运行的时间越长，峰电和平电时段投入运行的电动设备则越少。分布式供能系统运行时的富余电力只能上网，运行时间将缩短，经济性变差。分布式供能系统与蓄冷系统相结合的技术方案，蓄冷率不宜过大,场地条件、建筑景观要求、电力并网限制等因素，最终确定南站蓄冷率,13.9%,冷源设计背景和过程,由,区域集中供冷系统组成与示意,由,北站：,9+1,台,7034kW,离心式冷水机组,+1,台,3517kW,离心式冷水机组,4,台,1454kW,烟气热水型溴化锂冷水机组,变频二次泵系统,系统供回水温度,5.5/13,南站：,8+1,台,7034kW,离心式冷水机组,半埋式混凝土蓄冷水槽，有效容积,12000m,3,，兼作膨胀水箱,4,台,1454kW,烟气热水型溴化锂冷水机组,变频二次泵系统,系统供回水温度,5.5/13,南站区域供冷系统原理,100%,负荷率,75%,负荷率,50%,负荷率,25%,负荷率,南站供冷系统运行模式,南站供冷系统运行模式,设计四种运行模式,电动冷水机组,+,烟气热水型溴化锂冷水机组供冷,电动冷水机组,+,烟气热水型溴化锂冷水机组,+,蓄冷水槽供冷,蓄冷水槽单独供冷,电动冷水机组供冷,+,蓄冷水槽蓄冷,在目前电力输出采用“并网不上网，能源中心自用”方案的前提下，原动机的发电量,1.5MW 4,必须尽量供南站的设备使用，无法采用烟气热水型溴化锂冷水机组单独供冷和烟气热水型溴化锂冷水机组,+,蓄冷水槽联合供冷的运行模式,当电力输出采用“并网不上网，多余电力输出给用户”或“并网上网”方案时，可实现烟气热水型溴化锂冷水机组单独供冷和烟气热水型溴化锂冷水机组,+,蓄冷水槽联合供冷的运行模式,南站供冷系统年用电量,全年供冷按,122,天考虑,冷负荷率,(%),100,75,50,25,天数,(,天,),12,35,48,27,供冷系统年用电量,分布式供能系统,+,电制冷,分布式供能系统,+,电制冷,+,水蓄冷,(,蓄冷率,13.9%),峰电时段,(,万,kWH),636,413,平电时段,(,万,kWH),640,517,谷电时段,(,万,kWH),111,357,总用电量,(,万,kWH),1387,1287,单位建筑面积年用电量指标,kWH/m,2,.a),15.13,14.04,应用水蓄冷技术后,在蓄冷率,13.9%,的前提下,全年可节电,100,万,kWH,南站分布式供能系统年发电量影响,冷负荷率,(%),100,75,50,25,合计,无水蓄冷时,(,万,kWH),102.6,302.1,344.3,125.6,874.5,有水蓄冷时,(,万,kWH),93.6,256.5,216.0,40.5,606.6,减少幅度,(%),8.77,15.09,37.25,67.74,30.63,南站分布式供能系统年发电量约减少,267.9,万,kWH,，折合运行时间为,1786h,，约占分布式供能系统全部可运行时间的,22.9%,南站蓄冷水槽排水设计,蓄冷水槽的容积较大，且为半地下式，槽体底部标高,-16.000m,，槽体顶部标高约,7,.000m,。按照蓄冷水槽泄水排放至新角浦河考虑，河水标高暂定,-1.000m,，蓄冷水槽储水量的,65%,需要压力排放,压力排水设备设在南站外，蓄冷水槽附近，总排水能力为,600m,3,/h,。事故状态下，最长排水时间为,20,小时,(,全部储水考虑压力排放，其中可以重力排放的部分作为安全系数考虑,),制冷机房与蓄冷水槽连接体内设置总排水能力,228m,3,/h,的压力排水设施，若出现蓄冷水槽与管道连接处漏水或槽体少量渗水，基本可以满足排放渗漏水的要求,蓄冷水槽突然出现较大的裂口并引发大量漏水时，排水系统无法满足瞬时排水要求，但可紧急关闭制冷机房与蓄冷水槽连通处的密闭门，再启动排水设施,北站供冷系统运行模式,设计两种运行模式,电动冷水机组,+,烟气热水型溴化锂冷水机组供冷,电动冷水机组单独供冷,在目前电力输出采用“并网不上网，能源中心自用”方案的前提下，单台原动机发电量,1.409MW,必须由能源中心的设备使用，不采用烟气热水型溴化锂冷水机组单独供冷的运行模式,烟气热水型溴化锂冷水机组设为系统的基载主机，基载主机优先。当电动冷水机组运行台数不超过,3,台时，采用电动冷水机组与溴化锂冷水机组台数对应的运行模式；当电动离心式冷水机组运行台数不少于,4,台时，分布式供能系统满负荷运行,当电力输出采用“并网不上网，多余电力输出给用户”或“并网上网”方案时，可实现烟气热水型溴化锂冷水机组单独供冷的运行模式,100%,负荷率,75%,负荷率,50%,负荷率,25%,负荷率,北站供冷系统运行模式,八 区域集中供热系统,项目,蒸汽,(0.8MPa,，,170),热水,(,供,/,回水温度,95/60),用途,供热用途,采暖、生活热水、洗衣房、加湿,酒店洗衣机房必须用蒸汽，但用汽量仅,35t/h,，占园区总供汽量比例很小,采暖、生活热水,能耗和运行费用,年累计输送能耗,输送无需动力电，但管网有热损失，沿途凝结水损耗约,35%,，能耗约,146243,万,kWh,输送需动力电，用电量约,30,万,kWh,。管网有热损失,年累计输送能耗运行费用,热价按市场价,0.4,元,/kWh,计，约,58,万元,电价按市场价,0.89,元,/kWh,计，约,27,万元,能耗运行费用,高,低,安全技术,管网水力平衡,不需要,需要,管网危险性，爆管事故的危害程度,危险性高。爆管后管沟内将充满高温蒸汽，对人和设备危害程度高,危险性相对低。爆管后管沟内有汽，但主要为水，对人和设备危害程