【正文】 表 53 初投資估算 項目 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五 方案六 容量 （ kW） 投資 （萬元） 容量 （ kW） 投資 （萬元） 容量 （ kW） 投資 （萬元） 容量 （ kW） 投資 （萬元） 容量 （ kW） 投資 （萬元） 容量 （ kW） 投資 （萬元） 能源 中心 內(nèi)燃機 36315 21789 24210 14526 24210 14526 煙氣余熱回收機組 19310 2505 7060 954 吸收式制冷機 28965 3041 電壓縮式熱泵 2576 193 1422 107 燃氣鍋爐 92518 6939 97387 7304 102798 7710 59222 4442 煙氣換熱器 3772 170 水 水
。方案一 至方案三 為單一電制冷機供冷方式，能源構(gòu)成不予列出；其它供冷方案 三聯(lián)供 系統(tǒng) 承擔(dān) 的冷負荷 比例較小，大部分冷負荷由電冷機承擔(dān) 。 其中 ， 方案 五 提取 淺層地?zé)岷蜔煔庥酂岬?比例 較 大， 占總供熱量的 50%，而 燃氣調(diào)峰比例 僅占 2%。 表 52 聯(lián)供系統(tǒng) 年平均能源綜合利用效率 項目 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五 方案六 年平均能源綜合利用率 \ \ \ % % % 能源構(gòu)成比例 供熱能源構(gòu)成比例如圖 56所示 ?？梢钥闯?，方案 五 的全年綜合能源利用率明顯高于其它方案，并且與方案 三 相比，熱電比提高了近 2 倍。 經(jīng)計算，相對于方案一，方案 四 、方案 五 和方案 六 全年供熱供冷節(jié)能分別為 32%、 50%和 41%，其中 冬季供熱節(jié)能分別達到 51%、 76%和61%以上； 夏季供冷節(jié)能分別為 6%、 2%和 13%。 圖 55 為 不同方案供熱供冷耗氣量比較。 020204000600080001000012020140001600018000方案四 方案五 方案六發(fā)電量(萬kWh)全年并（上）網(wǎng)發(fā)電量冬季夏季 圖 53 不同方案全年上網(wǎng)發(fā)電量比較 010000202003000040000500006000070000方案一 方案二 方案三 方案四 方案五 方案六電量(kW)冬夏電力峰值冬季夏季 圖 54 不同方案冬夏電力峰值比較 節(jié)能性評價 供熱供冷耗氣量比較 供熱供冷耗氣量計算公式為： ()e q d x d xB B B W W? ? ? ? 式中 eqB —— 系統(tǒng)供熱供冷等效耗燃氣量，萬 Nm3； dB —— 系統(tǒng)冬季總耗燃氣量，萬 Nm3； xB —— 系 統(tǒng)夏季總耗燃氣量，萬 Nm3； dW —— 系統(tǒng)冬季凈輸出電量，萬 kWh； xW —— 系統(tǒng)夏季凈輸出電量，萬 kWh。 可以看出， 三聯(lián)供 方案均削減了夏季電力峰值，圖中顯示方案 四 對于削減電力峰 值的作用明顯，但從圖 53 中可以看出，方案 四 是在發(fā)電量很大的前提下起到較好的削減峰值作用，且冬夏電力峰谷差仍然較大，而方案 五 和方案 六 在發(fā)電量較小的情況下較好的起到了平衡冬夏電力消耗的效果。 電力供應(yīng)安全性 圖 53 為不同方案的全年上網(wǎng)發(fā)電量比 較 ，可以看出，與方案 四 相比，方案五 和方案 六 在滿足相同的能源需求情況下，顯著減少了全年發(fā)電量， 全年凈輸出電量分別減少了 43%和 28%， 為北京市政府減輕財政壓力。顯然，常規(guī)的 供能方案全年耗氣量 小，而對于分布式的熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)來說， 從圖中可以明顯看出，方案 五 在 滿足相同的能源需求前提下冬季耗氣量最少，且全年耗氣總量也最 少 ， 相對于常規(guī) 三聯(lián)供 方案 四 ， 方案 五 和方案 六 的 冬季耗氣量分別減少了 52%和 40%， 全年總耗氣量分別 減少 了 44%和 31%。 從圖中可以看出， 三聯(lián)供 方案冬夏都消耗燃氣，具有削減燃氣冬夏峰谷差的作用，但方案 四的冬季耗氣量大，與夏季的燃氣峰值差值仍較大，削減冬夏峰谷差的作用不明顯；而方案 五 和方案 六 的冬季耗氣量小，冬夏峰值差別小，對于平衡燃氣冬夏利用，提高燃氣管網(wǎng)利用率等具有顯著效果。 表 47 方案 六 主要配置 設(shè)備配置 設(shè)備容量 燃氣內(nèi)燃機 64 .0MW 煙氣余熱回收機組 冷量 2 電壓縮式熱泵 冷量 1 吸收式換熱機組 冷量 14 地源 熱泵 冷量 2 電制冷機 43， 2 5. 方案評價 本能源規(guī)劃共提出 六 種能源供應(yīng)方案，以上對各個方案進行了詳細闡述，并給出了方案的配置，下面將從能源供應(yīng)安全性、節(jié)能性、經(jīng)濟性和環(huán)保性 等角度對各方案進行對比分析和評價，以選出最佳能源供應(yīng)方案。 S補 燃 增 熱 型吸 收 式 換 熱機 組供 水 9 0 ℃回 水 1 0 ℃2 3 8 5 5K W煙 氣 3 9 0 ℃燃 氣5 5 4 9 4 K W煙 氣4 0 ℃2 0 ℃排 煙1 0 ℃1 8 ℃2 1 ℃發(fā) 電2 4 2 1 0 K W地 熱 6 0 0 0 K W3 9 0 t / h8 4 0 1 8 K W供 水回 水燃 氣4 7 4 9 4 K W內(nèi) 燃 機冷 卻 水能 源 中 心熱 力 站3 6 5 2 4K W3 1 3 3 0K W3 7 7 2K W煙 氣換 熱 器電 熱 泵 分 散地 源 熱 泵地 熱6 3 7 5 K W8 5 0 0 K W電2 1 2 5 K W供 水回 水城 市 電 網(wǎng)2 4 6 3 3 K W煙 氣 吸 收 式余 熱 回 收 機組3 5 5 K W電1 4 2 2K W設(shè) 計 熱 負 荷9 2 5 1 8 K W （ a）冬季 流程 圖 S煙 氣 吸 收式 制 冷直 燃 吸 收式 制 冷供 水 7 ℃回 水 1 4 ℃煙 氣 3 9 0 ℃燃 氣5 5 4 9 4 K W排 煙發(fā) 電2 4 2 1 0 K W9 9 8 t / h2 6 4 2 4K W7 ℃1 4 ℃燃 氣3 7 7 4 8 K W7 0 6 0K W內(nèi) 燃 機2 1 1 5 2K W排 熱1 0 5 0 0 K W1 0 5 7 5 8K W冷 卻 塔1 8 0 5 8 2 K W2 3 9 9 7 K W能 源 中 心熱 力 站城 市 電 網(wǎng) 6 3 7 5K W電1 4 1 7 K W7 ℃1 4 ℃1 4 5 6K W排 熱1 1 1 5 6K W7 2 8 1K W冷 卻 塔5 3 7 3 K W8 1 2 6K W1 4 0 3 0 8K W1 3 6 5 6 K W3 8 3 1 6 K W電 制 冷電 制 冷分 散地 源 熱 泵冷 卻 塔1 7 1 4 6 K W2 1 3 K W電 熱 泵1 0 6 6K W冷 卻 塔1 2 8 0 K W電設(shè) 計 冷 負 荷1 5 3 9 6 4 K W （ b） 夏季 流程 圖 圖 415 方案 六 流程 圖 天 然 氣供 熱 效 率 7 4 %冷 卻 水煙 氣 ~ 3 9 0 ℃燃 氣內(nèi) 燃 機發(fā) 電 效 率 3 7 %余 熱 回 收機 組吸 收 式 換熱 機 組電 熱 泵排 煙 2 0 ℃排 煙 1 0 ℃地 熱7 % （ a）冬季 能流圖 燃 氣內(nèi) 燃 機吸 收 式制 冷電 制 冷 機天 然 氣煙 氣 ~ 3 9 0 ℃供 冷 效 率 6 9 %排 煙1 5 0 ℃發(fā) 電 效 率 3 2 %直 燃 吸 收 式 制冷 機 + 分 散電 制 冷 機 （ b）夏季 能流圖 圖 416 方案 六 能流圖 根據(jù)負荷模擬結(jié)果 ，其設(shè)備配置如下表所示 。 該方案的 冬夏季 流程 圖如圖 415 所示 ，其 能流圖如圖 416 所示。 （ 2） 深度回收煙氣余熱，排煙溫度降至 10℃ 左右，避免了煙囪冒白煙； （ 3） 能源中心內(nèi)設(shè)置電動熱泵來消耗機組發(fā)電量，減少系統(tǒng)上網(wǎng)發(fā)電量； （ 4） 熱力站吸收式換熱機組與低溫地?zé)嵯嘟Y(jié)合，進一步提 高能源利用效率，減少耗氣量。 低碳分布式天然氣熱電冷聯(lián)供（冬季 大溫差供熱 ）方案 也 分成 三 部分：能源中心、熱力站和分散 地源熱泵 。 電負荷由城市電網(wǎng)承擔(dān)， 天然氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng) 的 發(fā)電 一 部分由能源中心內(nèi)的河水源熱泵和電動熱泵以及循環(huán)泵等消耗，剩余電量與城市電網(wǎng)并網(wǎng)或直接上網(wǎng)。 在能源中心內(nèi)，燃氣內(nèi)燃機發(fā)電后的高溫?zé)煔怛?qū)動煙氣吸收式余熱回收機組回收煙氣余熱 （降至 40℃ 左右）供熱，同時設(shè)置 河水源熱泵和電動熱泵，與煙氣吸收式余熱回 收機組一起承擔(dān)基本熱負荷 ，剩余熱負荷由熱力站處的直燃吸收式換熱機組承擔(dān)。 表 46 方案 五 主要配置 設(shè)備配置 設(shè)備容量 燃氣內(nèi)燃機 64 .0MW 煙氣余熱回收機組 冷量 4 電壓縮熱泵 冷量 1 直燃吸收式熱泵 冷量 14 地源 熱泵 冷量 2 電制冷機 41， 2 低碳分布式天然氣熱電冷聯(lián)供（冬季大溫差供熱）方案 方案 六 ：低碳分布式天然氣熱電冷聯(lián)供（冬季大溫差供熱）方案 ，示意圖如圖 414 所示。 根據(jù)負荷模擬結(jié)果，其設(shè)備配置如下表所示 。 該方案的 冬夏季 流程 圖如圖 49 所示 ，其 能流圖如圖 410 所示。 低碳分布式天然氣熱電冷聯(lián)供（冬季低溫直供）方案分成 三 部分：能源中心、熱力站和分散 地源熱泵 。 電負荷由城市電網(wǎng)承擔(dān)， 天然氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng) 的 發(fā)電 一 部分由能源中心內(nèi)的河水源熱泵和電動熱泵以及循環(huán)泵等消耗，剩余電量與城市電網(wǎng)并網(wǎng)或直接上網(wǎng)。 冬季在能源中心內(nèi)，燃氣內(nèi)燃機發(fā)電后的高溫?zé)煔夂透邷乩鋮s水驅(qū)動煙氣吸收式余熱回收機組回收煙氣余熱 （降至 30℃ 左右）并 提取 低品位的 淺層地?zé)?供熱 ， 同時 設(shè)置河水源熱泵和電動熱泵，與煙氣吸收式余熱回收機組一起承擔(dān)基本熱負荷，剩余熱負荷由末端能源站的直燃吸收式熱泵承擔(dān)， 同時 進一步提 取淺層地?zé)?。 表 44 方案 四 主要配置 設(shè)備配置 設(shè)備容量 燃氣內(nèi)燃機 94MW 吸收機制冷機 7 燃氣鍋爐 320MW 電動制冷機 50 由于燃氣內(nèi) 燃機作為燃氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)的原動機，其性能參數(shù)非常重要，因此將 燃氣內(nèi)燃機主要參數(shù)列 于 下表 。 根據(jù)負荷模擬結(jié)果，并考慮一定的富裕程度 ， 常規(guī)分布式天然氣熱電冷聯(lián)供方案 的 設(shè)備配置如 表 44 所示。 常規(guī)分布式天然氣 熱電冷聯(lián)供方案冬夏季系統(tǒng) 流程 圖如圖 48 所示。 能源中心 圖 47 方案 四 示意圖 燃氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)，是一種建立在能源梯級利用概念基礎(chǔ)上，將供熱、制冷及發(fā)電過程一體化的能源綜合利用系統(tǒng)。 燃 氣 鍋 爐9 0 %供 熱9 2 5 1 8 KW燃 氣1 1 4 2 2 0 KW1 0 2 7 9 8K W1 0 %熱 損 失 電 制 冷C O P = 5供 冷1 5 3 9 6 4 kW電3 0 7 9 3 k W 圖 46 方案 三 流程 圖 根據(jù)負荷模擬結(jié)果，并考慮一定的 富裕度 ，增加能源供應(yīng)的安全性 ， 常規(guī) 區(qū)域 供能方案 的 設(shè)備配置如 表 43 所示： 表 43 方案 三 主要配置 設(shè)備配置 設(shè)備容量 燃氣鍋爐 37 電制冷機 70 常規(guī)分布式天然氣熱電冷聯(lián)供方案 方案 四 ：常規(guī)分布式天然氣熱電冷聯(lián)供方案 ，示意圖如圖 47 所示。 系統(tǒng)流程圖如圖 46 所示。 冬季利用 區(qū)域 燃氣鍋爐 集中 承擔(dān)熱負荷，夏季利用 分散電制冷機承擔(dān)冷負荷，電負荷由城市電網(wǎng)承擔(dān)，示意圖如圖 45 所示。 冬季 燃氣鍋爐效率 按90%考慮，由于有一次熱網(wǎng)，但供熱半徑較小，考慮 5%的外網(wǎng)散熱損失 ； 夏季電制冷 機 COP 按 5 考慮 ， 分散放置 。特點是供能半徑小，冷熱水通過一次網(wǎng)直供，外網(wǎng)規(guī)模小，散熱損失和動力耗能小，易克服水力失調(diào)。 冬季利用 分散集中 燃氣鍋爐承擔(dān)熱負荷，夏季利用 分散 電制冷機承 擔(dān)冷負荷，電負荷由城市電網(wǎng)承擔(dān) ，示意圖如圖 43 所示。 常規(guī) 模塊化 分散供能方案 的 系統(tǒng)流程圖如圖 42 所示 ， 其中 ， 冬季 燃氣鍋爐