智慧能源與碳中和指導(dǎo)方案

智慧能源與碳中和I第一章智慧能源發(fā)展要抓住“碳中和”機(jī)遇 2 31.2智慧能源系統(tǒng)構(gòu)成 31.3智慧能源技術(shù)特征 4 4 51.6“十四五”時(shí)期智慧能源發(fā)展機(jī)遇 6第二章“碳中和”背景下智慧能源體系建設(shè) 72.1智慧能源體系建設(shè)的必要性 8 2.3智慧能源體系建設(shè)在“碳中和”背景下的重要意義 第三章“碳中和”背景下綠色金融發(fā)展 133.1國內(nèi)減碳目標(biāo)預(yù)測 3.2工業(yè)、建筑業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)減碳規(guī)劃路徑 3.3綠色金融規(guī)模預(yù)測 3.4綠色金融支持智慧能源案例 3.5綠色金融政策是實(shí)現(xiàn)碳中和的基礎(chǔ) 第四章“碳中和”催生“碳”經(jīng)濟(jì) 4.1能源格局調(diào)整 204.2碳排放權(quán)交易市場現(xiàn)狀 214.3碳配額制度促進(jìn)碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展 224.4碳經(jīng)濟(jì)將成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn) 22第五章“碳中和”背景下創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展 5.1能源大數(shù)據(jù)技術(shù) 25Ⅱ 26 285.8創(chuàng)新技術(shù)是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重要基礎(chǔ) 30 33 7.2國外智慧儲(chǔ)熱技術(shù)的應(yīng)用 377.3國內(nèi)智慧儲(chǔ)熱技術(shù)的應(yīng)用 38 7.5移動(dòng)式智慧儲(chǔ)熱采暖系統(tǒng) 40 48.2生態(tài)工業(yè)園區(qū)智慧能源技術(shù)的應(yīng)用 8.3智慧能源在生態(tài)工業(yè)園區(qū)的作用 48第九章多能互補(bǔ)綜合智慧能源推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型 9.1多能互補(bǔ)綜合智慧能源國外發(fā)展歷程 519.2多能互補(bǔ)綜合智慧能源國內(nèi)發(fā)展歷程 52 53 54 5610.1發(fā)展區(qū)域能源的必要性 58 60 第十一章“碳中和”背景下儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 11.1儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景 611.2儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 11.3儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用范圍 6911.5空氣動(dòng)力儲(chǔ)存發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展前景 71 第十二章光儲(chǔ)熱泵在高寒高海拔地區(qū)的應(yīng)用 74 7612.3幾種采暖形式技術(shù)性能及經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析 7第十三章動(dòng)態(tài)控制模型在智慧能源控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 13.2動(dòng)態(tài)控制模型分類 13.3動(dòng)態(tài)控制模型在智慧能源系統(tǒng)中的應(yīng)用 案例一某大型醫(yī)院智慧能源系統(tǒng) 案例四某大型工業(yè)園區(qū)智慧能源系統(tǒng) 案例六某國家級(jí)新區(qū)智慧能源規(guī)劃 112 附錄“十四五”綠色能源發(fā)展規(guī)劃(摘錄) 參考文獻(xiàn) 445上篇概述566《中共中央關(guān)于制定第十四個(gè)五年規(guī)劃和二O三五年遠(yuǎn)景為實(shí)現(xiàn)“二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年881.政策導(dǎo)向9上篇概述91.技術(shù)體系3.市場體系 和光伏等僅占16%。按照工業(yè)能耗計(jì)算，僅2019年中國碳排放就達(dá)到了100億噸，約占全球的30%。預(yù)計(jì)2025年，碳排放將超過300億噸。如此 前下降60%左右。升到70%左右。全國終端碳排放的15%,過去九年以年均增速5%以上發(fā)展，預(yù)計(jì)到2025 上篇概述比46%,可再生能源占比54%,能源利用率達(dá)到85%,節(jié)能率為45%,是 2021年3月1日，我國首部綠色金融法律法規(guī)，同時(shí)也是全球首部規(guī)上篇概述量的33%。到2030年有望達(dá)到93元/噸，并于本世紀(jì)中葉超過167元噸。2019年， 上篇概述23在2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和大背景下，與碳減排量相關(guān)的高能耗設(shè)備設(shè)施、高能耗產(chǎn)品等均會(huì)被淘汰，只有通過提高設(shè)備設(shè)施的能源效率，使用新能源、可再生能源、人工智能等技術(shù)手段，才能實(shí)現(xiàn)碳排放量的下降。為此，低能高效的設(shè)備制造商、工程承包商、系統(tǒng)運(yùn)營商、技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)等一大批企業(yè)會(huì)增加市場份額和提高收入水平。按照《目標(biāo)》及《綱要》預(yù)測，中國在2060年實(shí)現(xiàn)碳中和，新能源，可再生能源，能源裝備，信息化建設(shè)，碳捕集、利用與封存技術(shù)將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用，一個(gè)巨大的低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間將會(huì)被打開，而在產(chǎn)業(yè)鏈的細(xì)分領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生眾多的新興產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)造大量的就業(yè)機(jī)會(huì)。碳交易、碳核準(zhǔn)、碳計(jì)量、碳管理等一大批新興行業(yè)也會(huì)快速興起，“碳”經(jīng)濟(jì)將成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。 上篇概述5.5碳匯區(qū)塊鏈上篇概述智慧供熱是實(shí)現(xiàn)清潔低碳采暖的重要途徑 年北方地區(qū)清潔取暖率達(dá)到70%;力爭5年左右時(shí)間，基本實(shí)現(xiàn)霧霾嚴(yán)重清潔取暖率達(dá)到60%以上；到2021年，清潔取暖率達(dá)到80%以上，20蒸上篇概述上篇概述經(jīng)成熟的采暖市場，還是南方新興的采暖市場，智能化管控是采暖系統(tǒng)不可或缺的技術(shù)措施，是推動(dòng)新能源、新技術(shù)、末端智能化控制體系計(jì)量的有效手段，是供熱能源結(jié)構(gòu)重構(gòu)和技術(shù)方向的重要調(diào)整，是在建筑節(jié)能、能源優(yōu)化配置、能源高效利用等方面的重點(diǎn)突破，對(duì)推動(dòng)采暖市場高質(zhì)量發(fā)展起到了決定性的作用。 上篇概述37他們用大型儲(chǔ)熱罐來進(jìn)行智能調(diào)控電、熱供應(yīng)，調(diào)控主要依據(jù)北歐電力市場波動(dòng)的電價(jià)，電價(jià)低的時(shí)候就少發(fā)電，電價(jià)高的時(shí)候就多發(fā)電，用儲(chǔ)熱有關(guān)資料顯示，丹麥在集中式和分散式區(qū)域供熱的熱電聯(lián)產(chǎn)地區(qū)均有儲(chǔ)熱設(shè)施，這不僅能夠加強(qiáng)能源系統(tǒng)的靈活性，而且對(duì)于優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性都至關(guān)重要。短期儲(chǔ)熱是丹麥區(qū)域供熱管網(wǎng)中非常重要的部分，其主要目的是將電力生產(chǎn)從熱電聯(lián)產(chǎn)中分離出來，讓熱電聯(lián)產(chǎn)廠依熱電聯(lián)產(chǎn)廠可以在不影響供熱的基礎(chǔ)上，根據(jù)電力市場價(jià)格的波動(dòng)合理配午)生產(chǎn)電(與熱),并只需將區(qū)域供熱熱水存儲(chǔ)起來。丹麥的哥本哈根區(qū)域供熱已積累了百年的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，1903年從當(dāng)?shù)氐囊粋€(gè)小系統(tǒng)開始，到如今這座城市98%的供熱都來自區(qū)域能源，熱能由垃圾焚燒爐(25%)和發(fā)電廠(70%)生產(chǎn)，鍋爐廠供熱只占5%。輸配系統(tǒng)、儲(chǔ)熱罐、熱負(fù)荷調(diào)配裝置對(duì)哥本哈根大區(qū)區(qū)域供熱系統(tǒng)至關(guān)重要，該系統(tǒng)的供熱面積為7500萬m2,長、25桿的輸配系統(tǒng)(最高溫度110℃)和三個(gè)24000m3的儲(chǔ)熱罐。該系統(tǒng)通過熱交換器連接到配送系統(tǒng)。由傳輸公司運(yùn)營的熱市場單元負(fù)責(zé)供熱優(yōu)化(精確到每天，甚至每小時(shí)),熱能產(chǎn)自熱電聯(lián)產(chǎn)廠、垃圾焚燒廠、50多中國工程院院士、清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心江億教授認(rèn)為，火電廠主要規(guī)劃的功能為電力調(diào)峰，當(dāng)冬季發(fā)電改為熱電聯(lián)產(chǎn)方式時(shí)，還要承擔(dān)上篇概述 多能互補(bǔ)綜合智慧能源推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型 上篇概述51熱工廠都可以從政府得到補(bǔ)貼。丹麥于199RiskPing項(xiàng)目和2001年開始運(yùn)行的3575平方米的Rise項(xiàng)目都是太陽能與驗(yàn)也較豐富，這從其1989年開始運(yùn)行的5500平方米的Falkcnberg項(xiàng)目和2000年開始運(yùn)行的10000平方米的KungIv項(xiàng)目可以看出，這兩個(gè)項(xiàng)目都與熱泵系統(tǒng)受天氣影響較大。德國于1996年開始運(yùn)行的4300平方米的機(jī)組約為20%。 上篇概述53上篇概述地表水、太陽能、風(fēng)能、余熱、儲(chǔ)能等可再生能源技術(shù)，并結(jié)合天然氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，構(gòu)成多能互補(bǔ)智慧綜合能源系統(tǒng)，為近100萬平方米建每年節(jié)省標(biāo)煤3270.19噸，減少CO?排放9243.02噸，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益系統(tǒng)的統(tǒng)籌規(guī)劃和一體化建設(shè)，因地制宜實(shí)施傳統(tǒng)能源與風(fēng)能、太陽地?zé)崮?、生物質(zhì)能等能源的協(xié)同開發(fā)利用，通過天然氣熱電冷三聯(lián)供、分布式可再生能源和能源智能微網(wǎng)等方式實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)和協(xié)同供應(yīng)，為用戶提供高效智能的能源供應(yīng)和相關(guān)增值服務(wù)，同時(shí)實(shí)施能源需求側(cè)管理，推動(dòng)能源就地清潔生產(chǎn)和就近消納，提高能源綜合利用效率，是能源體系綠 段，截至2020年，我國年均城鄉(xiāng)竣工建筑面積約為20億m2,其中城市竣工面積為10億m2,城鄉(xiāng)人均住宅面積分別達(dá)到30m2和38m2,全國約有 諸多國家開始發(fā)展區(qū)域供熱，且在20世紀(jì)70年代開 幾次擴(kuò)容后，2004年底，市內(nèi)已有12為354MW,供冷面積為800萬m2,管線長度達(dá)到83km,成為世界上最12℃~14℃。面積超過390萬m2;貴安云谷多能互補(bǔ)智慧能源中心，服務(wù)面積超過100萬m2;貴州財(cái)經(jīng)大學(xué)區(qū)域能源中心，服務(wù)面積超過70萬m2;樂山職業(yè)技 層溫度一般為15℃~20℃,全年地溫波動(dòng)小 真—十鼻14%,棄光率最高的省份的棄光率超過24%。為了提高可再生能源的并網(wǎng) 上篇概述672000年的6%增長到2015年的30%,這一比例在部分時(shí)段甚至?xí)_(dá)到情況下，用電尖峰時(shí)間約占用電時(shí)段的5%,對(duì)應(yīng)尖峰用電量的20%,這部這些地區(qū)對(duì)應(yīng)的2019年用電量合計(jì)約為3972.54億kW·h,若其中10%的量對(duì)應(yīng)日充放電量),若按儲(chǔ)能每kW·h約125這四大省2019年工業(yè)用電量分別為3437.46億kW·2652.53億kW·h、1132.8億kW·h,合計(jì)超過10000億kW·h,若按10%要求，后備電源需求大約占總投資的2%～3%,由于儲(chǔ)能系統(tǒng)不受外界電Center,互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心)市場復(fù)合增長率達(dá)到了42.3%,明顯拉動(dòng)了上篇概述空氣動(dòng)力存儲(chǔ)發(fā)電系統(tǒng)就是一種基于壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的高效儲(chǔ)能系統(tǒng)，其原理是將壓縮空氣與空氣膨脹機(jī)組結(jié)合，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。在儲(chǔ)能時(shí)，用電能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)將空氣壓縮并存于儲(chǔ)氣容器內(nèi)；在釋能時(shí)，高壓葉中壓儲(chǔ)罐葉中壓儲(chǔ)罐中壓儲(chǔ)罐中壓儲(chǔ)罐中壓儲(chǔ)罐蓄能發(fā)電機(jī)空氣動(dòng)力存儲(chǔ)發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)包括高效壓縮機(jī)技術(shù)、膨脹機(jī)技術(shù)、儲(chǔ)熱技術(shù)、儲(chǔ)氣技術(shù)和系統(tǒng)集成與控制技術(shù)等。壓縮機(jī)和膨脹機(jī)是空氣動(dòng)力存儲(chǔ)發(fā)電系統(tǒng)核心部件，其性能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能具有決定性影響。盡管空氣動(dòng)力存儲(chǔ)發(fā)電系統(tǒng)與燃?xì)廨啓C(jī)類似，但空氣動(dòng)力存儲(chǔ)發(fā)電系統(tǒng)的空氣壓力比燃?xì)廨啓C(jī)高得多。因此，大型空氣動(dòng)力存儲(chǔ)發(fā)電系統(tǒng)電站的壓縮機(jī)常采用軸流與離心壓縮機(jī)組成多級(jí)壓縮、級(jí)間和級(jí)后冷卻的結(jié)構(gòu)形式； 空氣動(dòng)力存儲(chǔ)發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能具有容量大、效率高、成本低、壽命長的特點(diǎn)，系統(tǒng)運(yùn)行過程中零碳排放，可以顯著減少大規(guī)模棄風(fēng)、棄光問題，提升新能源消納能力；其與供冷供熱相結(jié)合可形成冷熱電三聯(lián)供，構(gòu)成高效的儲(chǔ)能系統(tǒng)。同時(shí)，可為實(shí)現(xiàn)智能微電網(wǎng)和智能微電網(wǎng)群優(yōu)化運(yùn)行提供強(qiáng)大靈活的調(diào)節(jié)能力和手段。此外，空氣動(dòng)力存儲(chǔ)發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能作為一種理想的大規(guī)模儲(chǔ)能手段，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能過程中的發(fā)電、供冷、供熱相耦進(jìn)而將智能微電網(wǎng)提升至智能微能源網(wǎng)的層次，提高了能量的綜合利用效“十四五”期間，儲(chǔ)能項(xiàng)目將廣泛應(yīng)用，形成較為完整的產(chǎn)業(yè)體系，成為能源領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)。全面掌握具有國際領(lǐng)先水平的儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)和核心裝備，部分儲(chǔ)能技術(shù)裝備引領(lǐng)國際發(fā)展，形成較為完善的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系并擁有國際話語權(quán)?；陔娏εc能源市場的多種儲(chǔ)能商業(yè)模式蓬在當(dāng)前碳達(dá)峰、碳中和大背景下，將進(jìn)一步加強(qiáng)清潔能源的發(fā)展，儲(chǔ) 上篇概述7576智慧能源與碳中和圖1-12-1光儲(chǔ)熱泵采暖系統(tǒng)原理圖 光儲(chǔ)熱泵采暖系統(tǒng)以微光集熱器為熱源，通過換熱模塊將熱量與土壤或蓄熱水箱的介質(zhì)進(jìn)行熱交換，使土壤和蓄熱水箱溫度升高，滿足熱泵機(jī)效率。微光集熱器與換熱模塊間采用銅管連接，介質(zhì)為特殊液體，可避免極端條件下微光集熱器凍裂的風(fēng)險(xiǎn)。熱泵機(jī)組采用一體化設(shè)計(jì)，內(nèi)置水力℃,符合室內(nèi)采暖技術(shù)要求。由于光儲(chǔ)熱泵采暖系統(tǒng)具有儲(chǔ)熱成本低、儲(chǔ)熱容量大、梯級(jí)利用等特點(diǎn)，因而適用于-40℃環(huán)境溫度。該系統(tǒng)的能效比(COP)達(dá)到3.0～5.0。系統(tǒng)搭載通信控制模塊，并接入智慧管控平臺(tái)；具有遠(yuǎn)程管理、監(jiān)測、故障預(yù)警、數(shù)據(jù)收集、分析、存儲(chǔ)、維護(hù)提示等功能；數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)多重加密，具有應(yīng)用安全雙重保障。同時(shí)，由于光儲(chǔ)熱泵采暖系統(tǒng)是利用太陽能光熱作為熱源的，經(jīng)過對(duì)能源熱值與設(shè)備效率、系統(tǒng)能效的分析，光儲(chǔ)熱泵采暖系統(tǒng)能效是傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)的3倍以上，且無污染、無排放。不同采暖類型的技術(shù)性能參數(shù)如表1-12-1所示，熱源初期投資對(duì)比分析如表1-12-2所示，熱源運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比分析如表1-12-3所示。設(shè)備效率(%)系統(tǒng)能效(COP)電鍋爐采暖系統(tǒng)配套電力電鍋爐采暖系統(tǒng)上篇概述能源單價(jià)/元日當(dāng)量采暖時(shí)間/h電鍋爐采暖系統(tǒng) 上篇概述智慧能源系統(tǒng)供給側(cè)包括風(fēng)能、光能、生物質(zhì)能在內(nèi)的多種可再生能源以及傳統(tǒng)化石能源，而需求側(cè)資源不僅包括普通的電負(fù)荷、冷負(fù)荷和熱負(fù)荷，還包括需求響應(yīng)負(fù)荷、儲(chǔ)能負(fù)荷、蓄熱負(fù)荷等在內(nèi)的可調(diào)節(jié)負(fù)荷。動(dòng)態(tài)控制模塊將能源供給側(cè)所產(chǎn)的電能、熱能數(shù)據(jù)進(jìn)一步存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換、管智慧云平臺(tái)與配網(wǎng)、供熱網(wǎng)、供給側(cè)、能源轉(zhuǎn)換側(cè)進(jìn)行信息輸送、傳遞和大數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種能源的整體最優(yōu)配置和局部調(diào)度。因此，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的智能控制與最優(yōu)配置及其重要，直接影響著能源的利用效率與經(jīng)濟(jì)動(dòng)態(tài)控制模型可通過全網(wǎng)的交互與協(xié)調(diào)達(dá)到系統(tǒng)整體優(yōu)化的目標(biāo)，最終實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化與局部自治的協(xié)同，提高諸如能源互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)化與控制的效率。同時(shí)，對(duì)用戶側(cè)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測、協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度，并通過設(shè)置聯(lián)絡(luò)線功率偏差觀測器實(shí)時(shí)修正運(yùn)行狀態(tài)，使用柔性直流技術(shù)和一致性通信等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)多種能源的精確控制，可顯著提高可再生能源利用深度和能源效率。隨著能源市場的日趨完善和通信、計(jì)量設(shè)施的普遍應(yīng)用，需求側(cè)跨區(qū)域參與帶來的協(xié)同優(yōu)化成為區(qū)域綜合能源運(yùn)行過程中不可忽視的重要因素。對(duì)于智慧能源跨區(qū)域協(xié)同優(yōu)化、政策、市場、氣象、能源價(jià)格等重要充分發(fā)揮需求響應(yīng)與儲(chǔ)能設(shè)備的綜合調(diào)節(jié)潛力，促進(jìn)分布式可再生能源消動(dòng)態(tài)控制模型以運(yùn)行成本最低、綜合效益最大化為目標(biāo)，考慮系統(tǒng)能運(yùn)行過程中重點(diǎn)解決能源耦合節(jié)點(diǎn)設(shè)備的配置，實(shí)現(xiàn)熱源側(cè)資源的有效配負(fù)荷側(cè)負(fù)荷需求、能源設(shè)備效率、儲(chǔ)能削峰等，充分利用電力、天然為緩解環(huán)境污染，提高多能使用效率，智慧能源系統(tǒng)已成為我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要方向。在該結(jié)構(gòu)下，傳統(tǒng)以熱力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)為對(duì)象的能量流計(jì)算方法難以滿足對(duì)互相耦合能量流計(jì)算的需求。因此，動(dòng)態(tài)模型適用于含電、熱、氣的擴(kuò)展性綜合能源系統(tǒng)，建立系統(tǒng)中電力、熱力和天然氣網(wǎng)絡(luò)的控制模型，針對(duì)模型的繁冗性問題與不同的控制方式，構(gòu)建安 面積464畝，一期用地360畝，總建筑面積38萬m2,其中地上建筑面積2.技術(shù)形式熱泵機(jī)組+物聯(lián)網(wǎng)智慧型磁懸浮冷水機(jī)組+燃?xì)庋a(bǔ)熱+脂肪酸儲(chǔ)熱+智3.系統(tǒng)配置系統(tǒng)配置：5臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)水源熱泵機(jī)組(見圖2-1-2)、4臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)磁懸浮冷水機(jī)組(圖2-1-3)、9臺(tái)方形橫流式冷卻塔(備用)、3臺(tái)燃?xì)庹婵諢崴仩t(備用)、2臺(tái)燃?xì)?油)真空熱水鍋爐(單臺(tái)制熱量2800kW)、4臺(tái)蒸汽鍋爐(單臺(tái)4.運(yùn)行策略夏季，物聯(lián)網(wǎng)磁懸浮冷水機(jī)組與物聯(lián)網(wǎng)水源熱泵機(jī)組聯(lián)合應(yīng)用可以提 智慧能源與碳中和管控平臺(tái)數(shù)集水泵冷卻塔水泵注；以上設(shè)備可以互為備用通信傳輸終端管理冷卻塔據(jù)收冷水機(jī)組+燃?xì)忮仩t系統(tǒng)多能互補(bǔ)多能互補(bǔ)智慧能源系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用(萬元/年)0■工程費(fèi)用(萬元)運(yùn)行費(fèi)用(萬元/年)圖2-1-5智慧能源系統(tǒng)與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)投資及運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比圖 下篇案例節(jié)省標(biāo)煤1831.70噸/年，減少SO?排放157噸/年，減少NO?排放78.5噸/年，減少TSP排放1.42噸/年，減少CO?排放4814.75噸/年，節(jié)約城市自來水213515.34噸/年，環(huán)境效益顯著。 下篇案例931.項(xiàng)目概況某智慧能源中心位于貴州省某新區(qū)黔中大道中段，東臨某新區(qū)大道，緊鄰花溪大學(xué)城。能源中心規(guī)劃服務(wù)面積100萬m2,其中云谷城市綜合體80萬m2,泰豪e時(shí)代供能面積20萬m2,區(qū)域位置圖如圖2-2-1所示。(水源熱泵、太陽能光熱)+空氣壓縮儲(chǔ)能+智慧能源管控等技術(shù)形式構(gòu)建多能互補(bǔ)分布式智慧能源系統(tǒng)，滿足云谷城市綜合體、泰豪e時(shí)代共約100智慧能源中心采用“1+3”綜合能源概念體系，即1種清潔能源+3種可再生能源，以天然氣分布式能源為輔、可再生能源為主，以先進(jìn)電子技術(shù)和信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)多能協(xié)同供應(yīng)和能源綜合梯級(jí)利用的實(shí)施路徑，使之達(dá)然氣)供能占比約46%,可再生能源供能占比約54%。容量為118640m3,常水位標(biāo)高為12安全平臺(tái)5.能源中心主要設(shè)備配置能源中心主要設(shè)備配置如表2-2-1所示。熱水負(fù)荷能源站設(shè)計(jì)總冷熱負(fù)荷——— —煙氣直燃機(jī)組(調(diào)峰)—燃?xì)忮仩t————6.能源中心系統(tǒng)運(yùn)行策略當(dāng)能源中心系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，智慧能源中心電力可由燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組和市電共同來保障。當(dāng)用戶端負(fù)荷需求較低時(shí)，由市電供給水源熱泵機(jī)組、循環(huán)水泵等用電設(shè)備使用；當(dāng)末端負(fù)荷超過50%時(shí)，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組啟動(dòng)并切換為市電，此時(shí)煙氣熱水補(bǔ)燃型溴化鋰吸收式機(jī)組啟動(dòng)制冷，并入冷熱系統(tǒng)；當(dāng)市電停電時(shí)，燃?xì)獍l(fā)電直接供給水源熱泵機(jī)組、煙氣熱水補(bǔ)燃型溴化鋰吸收式機(jī)組等設(shè)備的使用，同時(shí)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)可為綜合體建筑提供應(yīng)急電源，保障部分設(shè)施、設(shè)備的正常運(yùn)行；當(dāng)燃?xì)馔饣虬l(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)切換至市電，直接啟動(dòng)水源熱泵機(jī)組及相關(guān)配套設(shè)備，河水作為水源熱泵機(jī)組的冷源(熱源)進(jìn)入機(jī)組換熱后，進(jìn)入直燃機(jī)組二次使用。在極端條件下，如河水干枯，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)備用冷卻塔，備用冷卻塔可滿足水源熱泵機(jī)組和直燃機(jī)組同時(shí)使用。反之，當(dāng)冬季出現(xiàn)極端條件時(shí)，如水源熱泵不能正常工作，則可切換熱水鍋爐(平時(shí)為生活熱水的補(bǔ)充)補(bǔ)充熱源。能源站三 下篇案例97聯(lián)供系統(tǒng)運(yùn)行過程中若出現(xiàn)熱電失衡，多余的電量可通過壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)存儲(chǔ)電能，可以避免造成能源的浪費(fèi)?？諝鈮嚎s儲(chǔ)能系統(tǒng)同時(shí)兼?zhèn)淙細(xì)獍l(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)電源。7.能源中心投資模式及經(jīng)濟(jì)效益該項(xiàng)目采用BO0(Building-Owning-Operation,建設(shè)—擁有一經(jīng)營)模式，投資收益期為20年，總投資為16166.26萬元。其中，工程費(fèi)用為13608.15萬元，工程建設(shè)其他費(fèi)用為1365.35萬元，預(yù)備費(fèi)為748.67萬元，流動(dòng)資金為88.49萬元，建設(shè)期利息為355.60萬元。運(yùn)營期年均銷售收入為3083.40萬元/年，年均總成本為1699.23萬元/年(包括經(jīng)營成本、利息支出、折舊費(fèi)及攤銷費(fèi)),年均營業(yè)稅及附加稅為32.96萬元/年，年均增值稅為203.03萬元/年，年均所得稅為172.23萬元/年，年均凈利潤額為975.95萬元(稅后)。項(xiàng)目稅前財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為12.46%,稅后財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為10.86%,稅前財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值(當(dāng)ic=8%時(shí))為4982.41萬元，稅后財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值(當(dāng)ic=8%時(shí))為3149.14萬元，靜態(tài)總投資收益率為8.20%;稅前投資回收期8.18年，稅后投資回收期為8.97年(含建設(shè)期)。該項(xiàng)目投資及運(yùn)行費(fèi)用分析對(duì)比如圖2-2-6所示。0 能源中心全年總運(yùn)行費(fèi)用為621.14萬元(燃料及動(dòng)力費(fèi))。其中，年用電量為772.9萬kW·h,年用氣量為24.8萬m3,年用水量為474噸，如圖2-2-7所示。8.社會(huì)效益省費(fèi)用420.72萬元/年，碳排放權(quán)收益約為49.94萬元年。每年可節(jié)省標(biāo)煤TSP(TotalSuspendedParticulate,總懸浮顆粒物)排放25.22噸/年，排放6243.02噸/年。9.智慧能源政策支持與發(fā)展2018年8月，智慧能源項(xiàng)目成為中國人民銀行綠色資產(chǎn)證券化首批試點(diǎn)案例，通過綠色資產(chǎn)證券化融資方式，將智慧能源中心未來15年的能源收益權(quán)提前變現(xiàn)，由中國建設(shè)銀行提供10億元的信貸支持，用于滾動(dòng)開發(fā)其他能源中心。由于減排效果顯著,碳排量符合國際環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，北京環(huán)境交易所與該新區(qū)某產(chǎn)業(yè)投資有限公司簽訂了碳交易協(xié)議，將智慧能源中心的碳減排量在北京環(huán)境交易所掛牌出售，預(yù)智慧能源中心是結(jié)合新區(qū)“高端化、綠色化、集約化”的發(fā)展戰(zhàn)略，下篇案例在新區(qū)首次提出能源綜合利用的思路。通過建設(shè)多種能源協(xié)同綜合應(yīng)用、采用局域物聯(lián)網(wǎng)將設(shè)備與設(shè)備之間以信息化技術(shù)連接，使之形成微網(wǎng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能源信息化、可視化、數(shù)字化和協(xié)同應(yīng)用的目標(biāo)。該系統(tǒng)通過運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集分析、智能算法、深度學(xué)習(xí)功能的不斷加強(qiáng)，系統(tǒng)形成自適應(yīng)、自動(dòng)優(yōu)化運(yùn)行策略、自動(dòng)控制、事故報(bào)警和運(yùn)維提示等功能，同時(shí)還建立了能源生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫和能源消費(fèi)數(shù)據(jù)庫，以提升系統(tǒng)的增值服務(wù)。案例三 下篇案例101熱源塔系統(tǒng)+空氣壓縮儲(chǔ)能和蓄能系統(tǒng)+智能微網(wǎng)等集成技術(shù)構(gòu)建多能互補(bǔ)分布式智慧能源系統(tǒng)，該系統(tǒng)為職教城內(nèi)5所學(xué)校和1所大型三甲醫(yī)院3.系統(tǒng)配置其中，工程費(fèi)用為40856.85萬元(含末端系統(tǒng)),工程建設(shè)其他費(fèi)用為5.社會(huì)效益減少SO?排放26.23噸/年，減少NO?排放22.8噸/年，減少TSP排放案例四1.項(xiàng)目概況 下篇案例105智慧能源中心緊鄰濱河，河道集水面積為97894m2,河道庫容量為1462105.06m3。夏季平均水溫為17~26℃,冬季平均水溫為9~12℃。該該能源中心臨近園區(qū)污水提升泵房，園區(qū)內(nèi)污水均通過污水泵房排放能源站的冷熱源條件。污水泵站平面圖如圖2-4-2F/20能源站園區(qū)污水泵三(丙2類)e車庫出入6經(jīng)對(duì)項(xiàng)目所在地自然資源及可再生能源進(jìn)行詳細(xì)的論證和分析，最終決定該項(xiàng)目采用冷、熱、電三聯(lián)供+水源熱泵系統(tǒng)+冷水機(jī)組+燃?xì)忮仩t+太陽能光熱+智慧管控系統(tǒng)構(gòu)建成多能互補(bǔ)智慧能源系統(tǒng)，遵循“以熱定電”“并網(wǎng)不上網(wǎng)”的運(yùn)行原則，為園區(qū)建筑提供區(qū)域集中供冷、供熱、生活 4.系統(tǒng)配置能源中心設(shè)計(jì)裝機(jī)冷負(fù)荷為21383kW,裝機(jī)熱負(fù)荷為16903kW,生5.系統(tǒng)運(yùn)行策略能源中心采用B00(Building-Owning-Operation,建設(shè)—擁有一經(jīng)營)模式投資建設(shè)，總投資為15693.07萬元。其中，工程費(fèi)用為14113.35萬元，工程建設(shè)其他費(fèi)用為1104.34萬元，預(yù)備費(fèi)為304.35萬元，流動(dòng) 冬季平均水溫為9~12℃,夏季平均水溫為24～29℃,適合地表水水源熱該智慧能源系統(tǒng)總投資8700萬元，于2016年開工建設(shè)，2017年正式 下篇案例111該學(xué)院新校區(qū)在本地