桂軼,盈尚軒
(合肥熱電集團有限公司,安徽 合肥 230001)
我國經濟發(fā)展需要大量的能源作為支撐。統計數據表明,我國建筑能耗的總量逐年上升,在能源消費總量中所占的比例已從上世紀70年代末的10%,上升到近年的27.5%。而建筑最大的耗能點是采暖和空調,占建筑總能耗的比例高達50%。全面深入研究如何提高建筑行業(yè)能源利用效率,減少碳排放,利用新能源和傳統能源結合達到穩(wěn)定供應和采暖、空調系統的節(jié)能是實現建筑低碳生態(tài)目標的重要途徑。本文通過實際案例對某新區(qū)的“新能源+”的綜合能源應用模式進行分析。
“新能源+”的綜合能源應用模式系統在此案例中為地源熱泵為主輔以天然氣分布式能源等綜合能源形式的應用?!靶履茉?”的綜合能源應用模式作為節(jié)能典型主要項目在各個地區(qū)生根發(fā)芽。據統計,長三角城市群26個地級以上城市淺層地熱能資源年可開采量約1.4億t標煤,淺層地熱資源十分豐富,可以推廣大規(guī)模的應用。夏熱冬冷地區(qū)可按照“深淺結合、冷熱聯供、因地制宜、多能協同、梯度發(fā)展”的思路,將淺層地熱利用與天然氣分布式能源有機結合起來,達到既保供又節(jié)能的效果,而且還能帶來較好的經濟收益。
案例項目為規(guī)劃高效供冷供熱建筑面積為400萬m2的某新區(qū),系統主要由3個能源站、環(huán)狀輸配管網聯通,互為備用和用戶端冷熱交換裝置3部分組成。本項目采用以地源熱泵為主輔以天然氣分布式能源等綜合能源形式,其中天然氣分布式能源采用發(fā)電并網不上網的形式,生產出的電力主要用于動力驅動、能源站照明等內部用途。綜合能源能夠有效保障項目運行的可靠性、安全性和穩(wěn)定性,確保項目具有可持續(xù)發(fā)展能力。管網系統采用多源環(huán)狀多級泵形式的能源總線系統,該系統具有可靠性強、穩(wěn)定性高、節(jié)能性好、水利平衡性好以及擴展性強等優(yōu)點,進一步確保了該項目運行的安全、可靠、穩(wěn)定。
“新能源+”的綜合能源應用項目本身具有良好的環(huán)境效益與區(qū)域經濟效益。采用“新能源+”的綜合能源應用系統與傳統能源系統對比:采取“新能源+”的綜合能源應用系統后,初投資與空調年運行成本能夠減少約30%,用戶的經濟效益也十分顯著。
分析及計算結果表明,采用“新能源+”的綜合能源系統較采用傳統分散式空調系統,一年減少碳排放量12425.6t,詳見表1。具有顯著的環(huán)境效益,充分體現了生態(tài)、和諧、環(huán)保、減排的城市設計理念,完全契合城市生態(tài)建設試點區(qū)和區(qū)域建設中低碳生態(tài)示范城市的發(fā)展主旨。
表1 碳排放量對比表
某辦公樓獨立空調系統選用最傳統的空調方式,夏季采用離心式或螺桿式冷水機組,冬季采用燃油/燃氣鍋爐;根據《民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》8.2.2條規(guī)定,直接根據負荷計算值選定制冷制熱機組。
2.2.1 初投資對比分析
傳統中央空調總投資(萬元) 2242單位建筑面積機房建設初投資(元/m2) 191.62采用區(qū)域供冷供熱系統初投資收費標準辦公(元/m2) 120建筑面積(萬m2) 11.7入網費用(萬元) 1404板式換熱機組容量(kW) 11035板式換熱機組單價(元/kW) 85板式換熱機組投資(元/kW) 93換熱機房面積(m2) 60換熱機房土建投資單價(萬元/m2) 0.2換熱機房土建投資(萬元/m2) 12區(qū)域供冷供熱系統總初投資 1509單位建筑面積機房建設初投資(元/m2) 128.97較傳統空調初投資節(jié)省率(%) 32.69
從表2可以看出,對于該辦公樓項目,采用“新能源+”的綜合能源系統較傳統空調系統減少32.69%的初投資費用,經濟效應非常明顯。
表2 某辦公樓采用“新能源+”系統和傳統空調系統初投資比較表
2.2.2 運行費用分析比較
對于本單體建筑,其末端運行費用對于這兩種空調系統來說是相同的,因此以下只比較主機側的運行費用,其計算結果見下表。
從表3可以看出,對于辦公樓,采用“新能源+”的綜合能源較傳統空調系統,能夠減少29.89%的供冷供熱運行費用,經濟效應十分顯著。
表3 某辦公樓采用“新能源+”系統和傳統空調系統運行費用比較表
在全國范圍內,使用“新能源+”的綜合能源應用項目目前還處在起步階段,系統裝機容量達到如此規(guī)模的更是罕見。因此,項目的建設將會成為國內新能源利用的著名示范工程。通過工程展示可以有效提升該地區(qū)技術旅游的潛力,再結合生態(tài)城市建設成為“新能源+”的綜合能源應用的標桿。對區(qū)域經濟影響的示范效應還能有效促進該地區(qū)的招商引資工作。首先,項目能夠實實在在的為使用單位減少能源系統初投資和運行使用費用;其次,本“新能源+”的綜合能源應用項目能夠有效提升該區(qū)域新建項目的“綠色建筑”星級潛力;最后,項目的建設還會吸引一大批的有志之士投入到新能源區(qū)域化利用的研究創(chuàng)新中去,有利于孵化一批具有自主創(chuàng)新能力的企業(yè)。
碳交易實行后,經濟創(chuàng)收將會進一步增加。該區(qū)域能源的使用安全顯得至關重要。如果該區(qū)域能源供應出現短缺,將會對區(qū)域經濟造成不可估量的損失。而區(qū)域能源項目的建設能夠進一步增強該地區(qū)能源使用的安全性,保證該區(qū)域經濟的健康穩(wěn)定發(fā)展。
夏熱冬冷地區(qū)為非強制集中供暖區(qū),采用“新能源+”的綜合能源應用是因地制宜的解決建筑采暖和空調高耗能的有益舉措?!靶履茉?”的綜合能源應用現階段推進仍存在一些阻礙和困難,主要存在重視程度不夠、整體規(guī)劃缺失、初期建設成本高、施工質量參差不齊、市場無序競爭、政策支持力度不夠等。解決上述問題一要政府制定清潔低碳供暖專項規(guī)劃,規(guī)劃引領明確供熱方式及范圍;二是制定相關配套政策,采用區(qū)域供熱特許經營權授予等方式,鼓勵社會資本及具有技術、資金、服務等優(yōu)勢的實力企業(yè)進入清潔低碳供暖建設運營;三是加大財政支持力度,出臺使用淺層地熱能的激勵性政策,例如給予稅收優(yōu)惠、碳減排補貼;四是合理制定淺層地熱能供熱價格,維護用戶的權益及供能企業(yè)的合理收益,保障行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
綜上所述,“新能源+”的綜合能源應用模式符合從節(jié)能環(huán)保的產業(yè)政策與傳統能源項目對比具有明顯的經濟優(yōu)勢,建議政府相關部門出臺相應的鼓勵補貼政策,推進利用“新能源+”的綜合能源供冷供熱應用項目的健康發(fā)展,以達到節(jié)能減排和能源供應方式的轉型發(fā)展,提高清潔能源綜合利用效率。