中國儲能網(wǎng)訊：華電產(chǎn)業(yè)園位于北京市豐臺區(qū)花鄉(xiāng)四合莊中關(guān)村科技園東區(qū)，園區(qū)內(nèi)主要有商業(yè)辦公樓、四星級商務酒店、精品商務設施、人防地下室及附屬建筑等，產(chǎn)業(yè)園地上建筑面積約17萬平方米，地下建筑面積約8萬平方米，園區(qū)規(guī)劃見圖1。園區(qū)具有良好的熱、電、冷負荷條件，適合采用冷熱電聯(lián)產(chǎn)的分布式能源站作為能源供應方式。
1、能源站裝機配置
為了節(jié)約投資，并保證能源站的主機效率最大化，根據(jù)園區(qū)的冷、熱、電負荷需求及季節(jié)用能的變化規(guī)律，同時考慮機組年利用小時數(shù)，能源站主機裝機按照“欠匹配”、“以冷熱定電”的原則確定。根據(jù)能源站為園區(qū)提供冷、熱空調(diào)和生活熱水，同時提供電力供應的需求，能源站配置2臺3349千瓦燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組（GE顏巴赫JMS620）+2臺2907千瓦煙氣熱水溴化鋰機組（遠大BHE250X）+2臺3489千瓦溴化鋰直燃機組（雙良ZXQII-349）+2臺1784千瓦螺桿式水冷機組（頓漢布什）+1套1500千瓦冷塔供冷系統(tǒng)+35立方米生活熱水蓄熱系統(tǒng)。最大供冷能力為16360千瓦，供熱能力為11704千瓦，生活熱水供應能力為3500千瓦。
同時，華電產(chǎn)業(yè)園分布式能源系統(tǒng)方案根據(jù)北京地區(qū)氣候特點，在能量梯級利用、內(nèi)燃發(fā)電機組和多能源互補技術(shù)的集成等方面尋求突破。工程采取光、氣互補冷熱電聯(lián)供技術(shù)，在華電產(chǎn)業(yè)園屋頂布置15千瓦光伏組件，光伏與內(nèi)燃機發(fā)電形成互補，在白天用電高峰時，通過光伏發(fā)電做補充調(diào)峰。采用全工況和一體化控制技術(shù)，對光、氣發(fā)電進行合理運行方案控制。
2、工藝流程及布置
項目系統(tǒng)流程為：天然氣與空氣混合后進入內(nèi)燃機發(fā)電機組先進行發(fā)電，內(nèi)燃機產(chǎn)生的高溫煙氣及缸套水、高溫中冷水進入煙氣熱水混合型溴化鋰機組，夏季產(chǎn)生冷水、冬季產(chǎn)生熱水，進行供冷或供熱。當冷熱負荷的需求大于內(nèi)燃機所能提供的基本負荷時，啟動輔助設備進行調(diào)峰。熱水負荷在各分用戶的分站內(nèi)通過水-水換熱器進行換熱后提供，系統(tǒng)工藝流程如圖2所示，主要設備布置見圖3。
項目運行效果
1、系統(tǒng)運行模式
華電產(chǎn)業(yè)園分布式能源站自2014年2月初投入商業(yè)運行以來，截止2017年10月末，連續(xù)穩(wěn)定運行3年8個月，系統(tǒng)供電安全可靠，冷熱供應運行穩(wěn)定，并產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟效益。華電產(chǎn)業(yè)園是新一代實用型分布式能源站的成功示范，系統(tǒng)主要運行模式如下：
1）供熱期（11月15日~第二年3月15日）
在冬季供熱季，采用內(nèi)燃機發(fā)電機組+煙氣熱水溴化鋰機組+直燃機相聯(lián)合的供熱方式。冬季采暖由能源站提供熱媒熱水，供回水溫度為60/50攝氏度。此外，電制冷機作為冬季網(wǎng)絡機房的備用冷源；當室外溫度低于5攝氏度時啟動冷塔循環(huán)供冷系統(tǒng)。
2）供冷期（5月1日~9月15日）
在夏季制冷季，采用內(nèi)燃機發(fā)電機組+煙氣熱水溴化鋰機組+直燃機相聯(lián)合供冷及供熱水的方
式。內(nèi)燃機帶基本制冷負荷，并由內(nèi)燃機的缸套水及中冷水或煙氣提供生活熱水負荷的用熱。夏季制冷由能源站提供符合制冷溫度要求的冷水，供回水溫度為7/14攝氏度。此外，電制冷機作為園區(qū)內(nèi)白天冷負荷的調(diào)峰設備，并滿足網(wǎng)絡機房及酒店的夜間冷負荷需求。
3）過渡季（3月16日~4月30日、9月16日~11月14日）
在過渡季節(jié)，因存在生活熱水負荷，考慮運行1臺內(nèi)燃機發(fā)電機組，并在額定工況下運行。此外，電制冷機滿足網(wǎng)絡機房及酒店冷負荷需求。
2、系統(tǒng)運行效果
華電產(chǎn)業(yè)園分布式能源站投入商業(yè)運行以來，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，投產(chǎn)后電力及空調(diào)冷熱、生活熱水供應良好。項目采用內(nèi)燃機發(fā)電機組+溴化鋰機組的聯(lián)合供能方式，符合國家鼓勵發(fā)展分布式能源的政策，能源利用效率高，電力全部就地消納，具備孤網(wǎng)運行能力，滿足園區(qū)的全部電力需求，極大的降低了系統(tǒng)網(wǎng)損，提高了地區(qū)供電的可靠性。分布式能源站綜合能源利用率81.13%，節(jié)能率22.96%；滿足了園區(qū)總建筑面積25萬平方米的供能需求，其中，供冷的總建筑面積為19.24萬平方米，供熱的總建筑面積為18.02萬平方米。
華電產(chǎn)業(yè)園分布式能源站是第一個在國內(nèi)實現(xiàn)了地產(chǎn)開發(fā)和能源配套自給，實現(xiàn)了樓宇型項目電力“發(fā)-輸-配-售”一體化平臺，榮獲“2014年度中國分布式能源優(yōu)秀項目獎”。并依托國家“十二五”科技支撐研究課題，第一個在國內(nèi)進行了太陽能光伏與燃氣分布式的集成應用，為多能源互補進行了示范。
項目特點
華電產(chǎn)業(yè)園分布式能源站是典型的樓宇式分布式能源項目，該項目實現(xiàn)了能源梯級利用，是一個先進的、節(jié)能的示范工程，具有很好社會經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，項目的技術(shù)特點總結(jié)如下：
1、能源綜合利用效率高。內(nèi)燃機發(fā)電余熱首先經(jīng)煙氣熱水溴化鋰機組利用，夏季供冷、冬季供熱，煙氣熱水溴化鋰機組出口煙氣經(jīng)煙氣熱水板換熱從而進一步利用，全年能源綜合利用率81.13%，高于國家要求的70%。
2、采用了蓄能單元和冷塔供冷技術(shù)。生活熱水設置蓄熱水箱，提高能源站適應熱水負荷波動性的能力，并使煙氣余熱充分得到利用；網(wǎng)絡機房冬季供冷采用開式冷塔間接供冷系統(tǒng)，電制冷機僅作為供冷備用設備，節(jié)能效果十分顯著。間接供冷系統(tǒng)采用能源站的電制冷機冷卻塔，提高了能源站設備的利用率。
3、能源站發(fā)電采用“余電上網(wǎng)”方式。分布式能源發(fā)電與光伏發(fā)電互補，電力優(yōu)先在產(chǎn)業(yè)園內(nèi)就地消納，優(yōu)先滿足園區(qū)的電力需求，行成了以天然氣為核心的微電網(wǎng)系統(tǒng)，是真正意義的分布式能源。
4、機房采用了有效的降噪措施。內(nèi)燃機加降噪罩殼、進排風口設置消音裝置、隔聲門采用法國進口設備、能源站內(nèi)屋頂和墻壁粘貼多空吸音板。能源站的降噪效果顯著，可成為類似項目的成功示范。
5、能源站布置極為緊湊。能源站采用地下布置，占地1415平方米，建筑面積1729平方米，占地指標0.21平方米/千瓦，比同類項目占地節(jié)省30%~50%。
6、節(jié)能環(huán)保。能源站每年一次能源節(jié)約量為2103噸（折合標煤），每年CO2減排量8308噸，隨著產(chǎn)業(yè)園入住率的提高，預計2020年，每年可節(jié)約一次能源2733噸（折合標煤），每年CO2減排量達10800噸，具有顯著的環(huán)境效益。
結(jié)語
華電產(chǎn)業(yè)園分布式能源站通過冷、熱、電三聯(lián)供等方式實現(xiàn)能源的梯級利用，符合國家發(fā)展高效供能系統(tǒng)的要求，是未來能源發(fā)展的主力方向之一；本能源站展現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)園區(qū)的綠色環(huán)保理念，集高效性、經(jīng)濟性、可靠性和安全性于一體，而且分布式能源符合城市清潔低碳的戰(zhàn)略發(fā)展目標。“十三五”時期是全面落實首都城市戰(zhàn)略定位、深入實施京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略、加快建設國際一流、和諧宜居之都的關(guān)鍵時期，首都能源發(fā)展進入了一個新階段，而分布式能源系統(tǒng)為首都能源發(fā)展提供了科學的選擇。
