張 勇，武 清，王 彬

(國電電力發(fā)展股份有限公司旅順熱電項目籌建處，遼寧大連116041)

1 項目背景

某四星級酒店，位于旅游風景區(qū)內，建筑面積27 500 m2，由2臺6 t·h－1的燃煤蒸汽鍋爐和2臺蒸汽LiBr制冷機組向酒店提供熱、冷、熱水及蒸汽負荷，酒店沒有配置備用發(fā)電機組。

2 設計理念

為用戶制定可行的供能解決方案，并符合機組運行的特殊方式是整個分布式能源項目成敗的關鍵。必須要根據實際用戶的內、外部條件，設計科學、合理、可行、集約的方案，不能“生搬硬套”，過多地關注發(fā)電、供熱等能源需求，不能最大限度地利用分布式能源的梯級綜合優(yōu)勢，而忽視了與設備、管理的合理搭配性、運行性，這樣會導致系統難以長期、穩(wěn)定地運行。

酒店用戶的熱負荷需求主要來源于采暖、空調、熱水，電負荷主要來源于照明、制冷、電梯和其他動力設備。然而這些負荷的需求量會隨著酒店的入住率、季節(jié)的變化、冷熱水使用時段的不同和客人的生活習慣等因素的變化而變化。例如，在6月至8月份，夏季空調制冷需求量大，就造成了用電負荷大幅增加，達到全年用電的最高峰，而此時熱負荷需求卻是全年的最低谷。在冬季11月至次年4月份的采暖期，熱負荷的需求是全年的最高峰，而電負荷卻達到最低谷。由于酒店的營業(yè)性質決定了在同一天中，熱電負荷高峰和低谷時段都是極不平衡的。要解決這些問題，必須要對酒店的熱、電負荷比進行詳細的分析、分解，綜合酒店所有能源負荷的特點，有針對性的制定能源解決方案，這是酒店冷、熱、電三聯供分布式能源系統設計成功與否的關鍵之一。

3 負荷分析

3.1 負荷指標

根據業(yè)主提供的設備實際運行的統計數據以及空調設計規(guī)范，項目的冷熱指標、電負荷指標取值，如表1所示。

3.2 典型日負荷曲線

根據類似建筑功能類型冷熱電負荷分析，項目典型日冷負荷曲線如圖1所示，日熱負荷曲線如圖2所示。

表1 負荷統計

圖1 典型日冷負荷曲線

圖2 典型日熱負荷曲線

隨著室外溫度和季節(jié)變化，冷、熱、電負荷全年都會有一定的波動，夏季大部分時間冷負荷在800 kW以上，冬季大部分時間熱負荷在600 kW以上。

經過對用電量分析得出，酒店每年的用電量變化趨勢比較一致，如圖3所示。

對每年的電負荷在夏季、春秋季和冬季分別進行分析討論。

圖3 酒店年用電量變化趨勢

1)夏季(每年7月份－9月份)

第二，新型農村合作醫(yī)療制度的運行機制重點突出“大病統籌”為主。抵抗大病風險是廣大農民最迫切的需求，這也是農民參加合作醫(yī)療的初衷。傳統的農村合作醫(yī)療是以小病為主，把重點放在了門診治療上，保障層次低。新型農村合作醫(yī)療制度突出“大病統籌”為主，保障層次高，重點解決農民所關心的問題。

夏季用電量較高，其中8月份的電負荷最高，在此期間空調投入運行。夏季的月平均電負荷約為181 kW。

2)過渡季(每年4月份－6月份，10月份－11月份)

過渡季電負荷比較穩(wěn)定，波動較小，既不需要采暖，也不需要制冷。春、秋季的月平均電負荷約為155 kW。

3)冬季(每年12月份－次年3月份)

冬季電負荷相對穩(wěn)定，這段時間是供暖季節(jié)。冬季每月的平均電負荷基本都在143 kW左右。

依據“量身訂制”的設計理念，在詳細分析了酒店的熱電比值數據后，最終確定了該酒店能源供給改造方案:以3×195 kW 燃氣內燃機發(fā)電機組為主機，配備 3 臺0.43 t·h－1余熱鍋爐和1 臺2 t·h－1天然氣調峰鍋爐，及其他電氣、熱工、天然氣輸入設施，組成集約式的冷、熱、電能源供給中心。

4 運行方式

4.1 供電

燃氣發(fā)電機組發(fā)電量除少部分供能源站自用外，其余電量主要用于滿足花園酒店的基本用電需求。發(fā)電機在制冷季和采暖季每天運行16 h，夜間電價低谷時段停機，在春秋過渡季機組可根據需求停機檢修和保養(yǎng)，不足的電負荷由市電提供。

4.2 制冷

制冷負荷由燃氣鍋爐產生的蒸汽進入LiBr制冷機組后凝結出的冷水供應。

4.3 供熱

采暖熱負荷由燃氣鍋爐蒸汽進汽水換熱器出熱水供應。

圖4 分布式供能系統

4.4 供生活熱水

優(yōu)先利用燃氣內燃發(fā)電機組余熱制取生活熱水，不足部分由燃氣鍋爐補充。(備注:燃氣內燃機余熱通過煙氣換熱器和缸套水換熱器出熱水優(yōu)先滿足酒店生活熱水，多余余熱加熱鍋爐給水。)

4.5 區(qū)域氣候條件

初步考慮此項目每年制冷季為3個月(6月1日－8月31日)、采暖季為5個月(11月5日－4月10日)。

5 工程實施

5.1 機房要求

燃氣三聯供能源站的建設應滿足通風、泄爆以及消防安全距離的要求。能源站所需建筑面積約200 m2，根據建筑設計防火規(guī)范，需設置泄爆面積約為20 m2，可考慮布置在燃煤鍋爐房對面約260 m2的機房內。

5.2 燃氣接入

發(fā)電系統所需燃氣最小進氣壓力為0.01 MPa，系統最大用氣量約為 230 Nm3·h－1，年燃氣用量約100萬Nm3。

5.3 電力接入

為充分發(fā)揮三聯供系統的經濟性，三聯供系統設計應以并網運行為基本原則，遵循“自發(fā)自用”、“多余上網”的運行原則。燃氣發(fā)電機組出線電壓為400 V，電力出線接入酒店配電室內400 V母線上。

6 經濟分析

6.1 能源價格

參考酒店的水電氣價進行初步測算，如表2所示。

表2 酒店水電氣價格

6.2 成本分析

項目進行改造后，其運營成本與銷售，如表3所示。

通過對項目成本初步分析，在現有政策及條件下，項目是不能正常進行運營的。

表3 運營成本與銷售

7 結論

1)此方案采用天然氣分布式能源供應方式，符合國家新型能源的發(fā)展方向。經初步論證，在酒店建設燃氣分布式能源系統是能源綜合利用率較高、節(jié)能環(huán)保的能源供應方式，同時又能替代現有燃煤鍋爐來滿足酒店的用能需求。

2)雖然燃氣分布式能源系統初投資較高，但由于其能源綜合利用效率較高，每年都會為用戶節(jié)省一定的運行費用。

3)項目供熱價格參考酒店現行的燃煤價格計算，與燃氣供熱相比價格較低，導致項目經濟性較差。

4)根據初步計算結果的分析，此項目基本可行，但是其經濟性依賴于良好的電力接入條件和優(yōu)惠的燃氣價格，以及合理的供熱價格，如果這三方面可以保證，則項目具有較大的可行性和經濟性。

［1］王 麗，魏敦崧.天然氣分布式能源系統的應用［J］.煤氣與熱力，2006(1):46－48.

［2］馬 寧，徐國義.華夏賓館天然氣分布式能源系統［J］.上海節(jié)能，2008(1):51－53.

［3］張寶懷，陳亞平，施明恒.天然氣熱電冷三聯產系統及應用［J］.熱力發(fā)電，2005(4):59 －60.