彭程

1.1供暖及供電現(xiàn)狀

大學校區(qū)老校區(qū)供暖面積為19.9萬㎡，建筑物主要為老舊建筑物，保溫措施較差，其中教學樓及學生宿舍供暖面積為147259㎡，家屬區(qū)供暖面積為51883㎡。老校區(qū)供暖現(xiàn)階段由學校鍋爐房內(nèi)3臺10噸燃煤鍋爐提供熱源，供暖鍋爐設(shè)備老舊，管網(wǎng)不符合當前環(huán)保相關(guān)要求。一個采暖季供暖時間為165天。

大學校區(qū)目前有6座配電室，由5回10kV線路供電，分別為小車庫配電室（500kVA）、一號教學樓配電室（630kVA）、教學樓區(qū)配電室（400kVA）、住宅樓區(qū)配電室（400kVA）、后勤區(qū)配電室1（200kVA）、后勤區(qū)配電室2（500kVA），其中后勤區(qū)的兩個配電室由1回線路供電?？紤]配電變壓器負載一般情況下不超過60%，大學校區(qū)老校區(qū)總體負荷不超過1.5MW。

2大學校區(qū)老校區(qū)19.9萬㎡供暖分析

2.1供暖配置方案

現(xiàn)電鍋爐供暖主要有電極式鍋爐、電阻式鍋爐、固體蓄熱式電鍋爐三大類。現(xiàn)將鍋爐特點進行對比。

老校區(qū)以未采取節(jié)能措施建筑物為主，含有較少節(jié)能措施建筑物，綜合考慮老校區(qū)建筑物情況在計算中取單位平米熱指標60W/㎡。本項目采用蓄熱式電鍋爐加熱水供給，考慮降低后期運營成本，平電電價時段不用或者少用電，在谷電時期蓄熱。經(jīng)過計算得出以下鍋爐配置方案：

2.1.1供電方案

依據(jù)校區(qū)的供暖需求，年耗電量為約3028.6萬kWh。考慮到電鍋爐供暖用電負荷較大，同時校區(qū)周邊均為市區(qū)，如果通過其它110kV變電站供電，則需要多達十幾回10kV線路穿過市區(qū)，施工極為困難。因此，建議本期項目自建變電站，同時解決老校區(qū)、擴建區(qū)的供電需求。

本期項目自建變電站可選擇的電壓等級為110kV和35kV，35kV電壓等級需要3-4回線路才能滿足要求，距離項目最近的公園110kV變并沒有35kV電壓等級，需要舍近求遠，而且在市區(qū)內(nèi)新建35kV電壓等級的設(shè)施較難通過審批。因此，建議本期項目采用110kV電壓等級，新建一座110kV變電站。

考慮本期變電站建設(shè)時，有以下幾個因素影響較大：

（1）變電站造價較高。僅變電站本體造價就達到3000萬元，極大地拉高了投資成本。

（2）外部供電申請有一定難度。項目本身用電負荷較大，又位于城區(qū)，周邊接入電網(wǎng)的條件較為有限，需要占用電網(wǎng)公司一定的資源。對電網(wǎng)公司來說，電鍋爐項目冬季用電、夏季完全不用，提供資源后設(shè)備利用率不高。直接申請外部供電會有一定難度。

（3）外電線路難以建設(shè)、造價難以估算。外部供電線路施工條件較為困難，很可能需要采用電纜建設(shè)，造價難以估計，但至少也在1000萬元以上。

因此，建議變電站建設(shè)模式為：在大學校區(qū)校區(qū)可建設(shè)范圍內(nèi)申請新建一座公用變電站，既為本期項目供電，也為周邊城區(qū)用戶用電負荷供電;既可以避免項目造價過高、施工難度較大，也可以借周邊城區(qū)的用電來調(diào)配變電站冬夏季用電，提高設(shè)備的利用率。

110kV變電站采用全戶內(nèi)變電站建設(shè)，市區(qū)公用變電站負載率一般不超過70%-80%，并且要為周邊的城區(qū)負荷供電，在公用變電站標準規(guī)模中，建議選擇主變?nèi)萘繛?×50MVA，采用雙卷降壓變壓器。110kV出線2回，10kV出線20回。造價約為3000萬元（不含外部110kV線路）。

每回10kV線路供電能力約為6MW線路，考慮到每個鍋爐的備用線路，老校區(qū)電鍋爐供電需6-8回10kV線路，擴建區(qū)電鍋爐供電需4-6回10kV線路，具體供電回路數(shù)在設(shè)計階段由電氣主接線決定。

2.2投資估算及經(jīng)濟性分析

本項目依據(jù)國家、部門、行業(yè)現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)定、費用定額、費率標準等，鍋爐設(shè)備價格、其他設(shè)備和材料價格參考國內(nèi)2018年4季度及當?shù)噩F(xiàn)行價格水平計算。采暖費按17.8元/m2計算，電價蓄熱12h按0.132元/kWh，蓄熱5h分別按0.132元/kWh、0.264元/kWh。

本校區(qū)供暖總面積為19.9萬平方米，按四種方案考慮。

方案一：建設(shè)規(guī)模為3×8MW電極鍋爐，蓄熱12h，該方案工程建設(shè)投資2337.41萬元。單位面積的建設(shè)投資117.46元/m2。經(jīng)計算，本項目年經(jīng)營成本475.63萬元（23.9元/m2），年平均總成本631.53萬元（31.74元/m2），年采暖收入354.22萬元。

方案二：建設(shè)規(guī)模為3×6MW電極鍋爐，蓄熱5h，該方案工程建設(shè)投資1517.13萬元。單位面積的建設(shè)投資76.24元/m2。經(jīng)計算，本項目年經(jīng)營成本612.29萬元（30.77元/m2），年平均總成本717.12萬元（36.04元/m2），年采暖收入354.22萬元。

方案三：建設(shè)規(guī)模為3×8MW固體鍋爐，蓄熱12h，該方案工程建設(shè)投資3712.70萬元。單位面積的建設(shè)投資186.57元/m2。經(jīng)計算，本項目年經(jīng)營成本494.88萬元（24.87元/m2），年平均總成本820.68萬元（41.24元/m2），年采暖收入354.22萬元。

方案四：建設(shè)規(guī)模為3×6MW固體鍋爐，蓄熱5h，該方案工程建設(shè)投資2837.54萬元。單位面積的建設(shè)投資142.59元/m2。經(jīng)計算，本項目年經(jīng)營成本629.31萬元（31.62元/m2），年平均總成本908.04萬元（45.63元/m2），年采暖收入354.22萬元。

對比以上四種方案，在收入相同的情況下，均不可行，但方案一總成本費用最低。

3智慧能效管理

根據(jù)大學校區(qū)校區(qū)內(nèi)特殊性質(zhì)，可在學校供暖系統(tǒng)中增加智慧能效管理系統(tǒng)，以達到節(jié)能降耗的目的。智慧能效管理系統(tǒng)初步方案：在教學樓、體育館、圖書館、宿舍等有周期性采暖需求的建構(gòu)筑物入戶總供熱管道上設(shè)置溫控器、電磁閥的控制設(shè)施，采集信息反饋到后臺集中管理系統(tǒng)中，可根據(jù)建筑物內(nèi)的供熱需求調(diào)節(jié)供熱量，例如在寒假期間降低部分公共區(qū)域熱量供給，保障最低供熱需求、在采暖季夜間辦公及教學區(qū)域降低供熱輸送量等方法來控制供暖項目能耗。更加人性化、科學化、節(jié)能供熱。根據(jù)現(xiàn)階段收集資料，可在老校區(qū)及擴建區(qū)寒假時期對6.3萬㎡供暖面積實施節(jié)能管理，經(jīng)粗略估算一個采暖季可節(jié)約139.4萬kWh用電量，達到節(jié)能降耗的作用。

4大學校區(qū)電采暖商業(yè)模式

（1）結(jié)合BOT模式的能源管理模式：企業(yè)與社會資源融資建設(shè)或企業(yè)獨立投資建設(shè)完成后，校方與企業(yè)建立能源管理公司，現(xiàn)經(jīng)過測算，19.9萬m2區(qū)域供暖能正常運行，經(jīng)計算盈虧平衡點為27.92元/m2（“一校兩制”采暖費家屬區(qū)17.8元/m2、校區(qū)31.6元/m2）。運行期三方共同推動采暖費上調(diào)至盈虧平衡點以上。股權(quán)比例、運行盈利率等需三方商議而定，待特許期過后將該基礎(chǔ)設(shè)施無償或有償移交校方。

（2）結(jié)合BTO模式的能源管理模式：企業(yè)與社會資源投資建設(shè)或企業(yè)獨立投資建設(shè)完成后直接移交所有權(quán)給師范大學，校方再通過與企業(yè)簽訂長期運營合同以彌補項目投資成本、運營成本及收益。本模式盈虧平衡點與BOT模式相同，在合同中明確允許根據(jù)電價變動調(diào)整盈利率漲幅區(qū)間。

基于以上兩種商業(yè)模式，當企業(yè)獨立投資建設(shè)時，后期運營可與鍋爐廠家簽訂保價合同，經(jīng)與多個鍋爐廠家溝通了解，通過后期智能運行調(diào)控可將盈虧平衡點控制在22元/㎡～25元/㎡區(qū)間范圍。

參考：《民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（GB50736-2012）

《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》（CJJ34-2010）