市政集中供熱是我國北方地區(qū)城鎮(zhèn)冬季供熱的主要形式。近年來,隨著化石能源價格持續(xù)攀升、電力市場化改革推進,市政供暖暴露出成本結構失衡、經濟性下降的問題,且嚴重依賴財政補貼。與此同時,環(huán)保政策趨嚴,以煤炭等傳統(tǒng)化石能源為燃料的熱電廠、熱力公司面臨轉型壓力。此外,許多城市的市政集中供熱設施建設年代久遠,管網(wǎng)老化導致熱損高、終端供熱效果差,供熱投訴事件頻發(fā)。在此背景下,城鎮(zhèn)供熱正朝著清潔化、智慧化、高效化方向探索轉型。
本次國網(wǎng)遼寧綜合能源服務有限公司與四季沐歌集團合作的大連供電公司項目,正是以熱泵技術、智慧控制技術為核心,建設分布式智慧能源站,實踐電氣化、智慧化供熱的典型案例,通過生態(tài)合作開展供熱領域綜合能源服務。
項 目 背 景
大連地處遼東半島最南端,三面環(huán)海,屬于具有海洋性特點的暖溫帶大陸性季風氣候,冬無嚴寒,夏無酷暑,降雨集中,季風明顯。年平均氣溫10℃,冬季最低氣溫一般在零下14至零下17℃;受海洋影響,空氣濕度高,年平均空氣相對濕度64%~70%,無霜期 180~200天,霜期集中在冬半年;地處東亞季風區(qū),春季、冬季多大風天氣,7級及以上大風日數(shù)沿海每年40~65天。
大連供電公司項目包含三個子項目,分別為大連市甘井子區(qū)供電公司、開發(fā)區(qū)東部供電公司以及高新區(qū)電力培訓中心。改造前,三地均采用市政集中供熱,熱源由大型燃煤熱源廠供給,供暖時間為每年11月5日至次年4月5日。
甘井子區(qū)供電公司擁有兩棟辦公樓(前樓和后樓),建于1999年,總建筑面積9100㎡。其中,前樓為地上三層,建筑面積(供暖面積)2300㎡,總熱負荷138kW;后樓為地下一層、地上九層,建筑面積(供暖面積)6800㎡,總熱負荷 390kW。末端供暖形式為暖氣片,單位面積熱負荷58w/㎡。
開發(fā)區(qū)東部供電公司為兩棟辦公樓(主樓和副樓),建于2005年,總建筑面積12879㎡,最高建筑11層,總熱負荷708kW。末端供暖形式包括暖氣片和地熱,單位面積熱負荷55w/㎡。
電力培訓中心由多棟單體建筑構成,建于1995年,總建筑面積9657㎡,涵蓋宿舍、餐廳、教學樓、實習場、報告廳等功能,最高建筑地上五層,總熱負荷628kW。末端供暖形式為暖氣片,單位面積熱負荷65w/㎡。
解 決 方 案
項目通過建設三座智慧能源站,以超低溫空氣源熱泵為熱源,搭載CAS智慧控制系統(tǒng)平臺,借助暖氣片、地暖等末端設備,為總面積3.2萬㎡的公共場所及培訓空間提供穩(wěn)定供熱,滿足電力系統(tǒng)工作人員冬季采暖需求。
因各子項目建筑情況、使用規(guī)律和用熱習慣存在差異,系統(tǒng)設計有所區(qū)別。甘井子區(qū)供電公司辦公樓在7:00-17:00的工作時段內需維持20℃供暖;17:00下班后無人辦公,熱源可降低負荷,以5℃低溫運行防止管道凍結?;诖?,該子項目采用一次泵直供系統(tǒng)與定頻泵設計,系統(tǒng)結構簡潔,運維便捷且節(jié)能高效。
開發(fā)區(qū)東部供電公司與高新區(qū)電力培訓中心則采用二次泵系統(tǒng)結合耦合罐設計,依托CAS智慧系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)級變頻,可根據(jù)24小時不確定用熱需求智能計算熱負荷,自動啟停機組數(shù)量,確保整個供熱系統(tǒng)節(jié)能穩(wěn)定運行。
三處項目均選用四季沐歌超低溫空氣源熱泵作為熱源,設備應用DD-HOT倍熱環(huán)強熱技術、智能除霜技術,可在零下36℃超低溫環(huán)境下穩(wěn)定制熱、快速化霜,有效應對大連冬季寒冷、高濕度易結霜的氣候特點。在施工安裝環(huán)節(jié),項目團隊充分考慮電力增容需求,選址通風良好的空地,并妥善處理冷凝水排放收集與降噪問題,為后期高效運維奠定基礎。
效 益 總 結
從2023年11月4日至2024年4月1日運行數(shù)據(jù)來看,甘井子區(qū)供電公司、開發(fā)區(qū)東供電公司以及大連電業(yè)局培訓中心每平方米采暖費分別為22.5元、26.15元、33.25元,整個采暖季供暖成本分別為20.5萬、33.66萬、32.1萬元,不僅低于市政供暖,而且在采暖舒適度、服務上提升了一個維度。
大連供電局項目是國網(wǎng)遼寧綜合能源服務有限公司與四季沐歌集團在綜合能源服務領域的又一次成功合作,深度融合了清潔能源工程能源托管模式與四季沐歌服務模式。在項目建設過程中,四季沐歌全程深度參與立項、投標、設計、供貨、施工、交付等各個環(huán)節(jié),憑借專業(yè)能力與高效協(xié)作,保障項目順利交付使用。此次合作不僅實現(xiàn)了電力與熱力領域的協(xié)同創(chuàng)新,更為公共建筑節(jié)能改造樹立了可復制、可推廣的示范樣本。