龔天煒 周凌逸 趙宏章 邱清嵐

摘 ?要：21世紀以來化石燃料日益減少，傳統(tǒng)能源日益匱乏。隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及云計算等技術(shù)的不斷發(fā)展，將清潔能源與可再生能源融合起來的新型綜合能源服務(wù)模式也在日益增多。綜合能源系統(tǒng)（integrated energy system，IES）以多能互補和能量階梯利用為核心，將大大提高系統(tǒng)的能量利用率，實現(xiàn)多種能流互補優(yōu)化。綜合能源服務(wù)不僅對提升傳統(tǒng)能源的利用效率有巨大幫助，而且對實現(xiàn)可再生能源規(guī)?；_發(fā)具有重要支撐作用。文章講解了綜合能源服務(wù)模式的實例分析，以及研究優(yōu)化未來綜合能源的運行模式結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：綜合能源系統(tǒng)（IES）;多能互補;優(yōu)化運行;模式選擇

中圖分類號：F426.61 ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）25-0022-06

Abstract： Since the 21st century， fossil fuels are decreasing day by day， and traditional energy sources are increasingly scarce. With the continuous development of Internet， big data and cloud computing technologies， new integrated energy service models that integrate clean energy and renewable energy are also increasing. Integrated energy system （IES） takes multi-energy complementarity and energy ladder utilization as the core， which will greatly improve the energy efficiency of the system and realize the complementary optimization of various energy flows. Integrated energy services not only help to improve the efficiency of traditional energy use， but also play an important supporting role in the large-scale development of renewable energy. This paper explains the case analysis of the comprehensive energy service model， and studies and optimizes the operation mode structure of the comprehensive energy in the future.

Keywords： integrated energy system （IES）; multi-energy complementary; optimal operation; mode selection

1 概述

能源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，充分利用可再生能源、提高綜合能源利用效率，是綜合能源研究的熱點。人們?nèi)找嬖鲩L的美好生活需求促使能源行業(yè)的轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的高能耗與低效率轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣茉葱实男滦湍茉聪到y(tǒng)模式，人們習慣將這種新型模式稱為“綜合能源服務(wù)模式”。因此通過對電、氣、熱等綜合能源系統(tǒng)的合理規(guī)劃和運行優(yōu)化控制，構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)（integrated energy system，IES）是綠色環(huán)保、低碳發(fā)展的必然趨勢，也是順應(yīng)能源互聯(lián)網(wǎng)的必然產(chǎn)物。綜合能源服務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)了信息流、能源流與業(yè)務(wù)流的融合，通過不同形式能源的綜合配置進而改變未來的能源管理模式，實現(xiàn)能源利用效率低的高效性。

2 綜合能源服務(wù)的研究現(xiàn)狀

2.1 國外綜合能源服務(wù)的研究現(xiàn)狀

國外的綜合能源服務(wù)模式概念提出的較早。參考資料顯示，早在20世紀初，德國萊茵集團已經(jīng)開展電力和天然氣交互業(yè)務(wù)，共同供應(yīng)能源，這成為了綜合能源服務(wù)的雛形。1999年，歐洲第五框架計劃將能源協(xié)同優(yōu)化的研究放在重要的戰(zhàn)略位置，隨后的歐洲第六和第七框架計劃不斷完善了綜合能源服務(wù)模式的相關(guān)概念，并進行了大量的理論研究和實踐探索。在21世紀初，美國正式提出綜合能源系統(tǒng)發(fā)展相關(guān)計劃，旨在提高清潔能源的利用率。日本因為自身能源儲存量較少，能源依賴進口，因此綜合能源服務(wù)系統(tǒng)成為解決問題的方法之一。世界各國經(jīng)過較長時間的發(fā)展，其綜合能源服務(wù)模式在整體上已經(jīng)處于較為成熟的階段。

2.2 國內(nèi)綜合能源服務(wù)的研究現(xiàn)狀

2.2.1 總體概況

我國綜合能源服務(wù)技術(shù)尚處于初期階段，市場發(fā)展?jié)摿薮?，目前的主要任?wù)是促使作為電能供應(yīng)商的傳統(tǒng)電網(wǎng)公司向綜合能源商轉(zhuǎn)變，并向國外較為成熟的綜合能源系統(tǒng)借鑒，取其精華去其糟粕，把綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)更好地推向市場。對于處于綜合能源服務(wù)技術(shù)起步階段的我國來說，最適合發(fā)展的業(yè)務(wù)主要有5類，分別為：（1）能源捆綁銷售;（2）綠色節(jié)能服務(wù);（3）綜合電力銷售;（4）個性定制化服務(wù);（5）綜合需求側(cè)響應(yīng)。

2.2.2 相關(guān)政策支持

2014年，習近平總書記在中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會議上提出能源革命戰(zhàn)略方向，即“四個革命，一個合作”。在不斷擴大各種能源形態(tài)的供給渠道和總量，為能源資產(chǎn)和能源資源轉(zhuǎn)化為能源資本打下基礎(chǔ)的同時，也要加速進行能源轉(zhuǎn)型，為綠色發(fā)展提供新的能源形態(tài)和新型能源利用方式。

2015年，李克強總理在政府工作報告上提出要制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，推動移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合，這給綜合能源服務(wù)模式提供了發(fā)展方向和廣闊的平臺。

2016年，國家發(fā)布《十三五規(guī)劃綱要》，將積極構(gòu)建智慧能源系統(tǒng)，建設(shè)“源-網(wǎng)-荷-儲”協(xié)調(diào)發(fā)展、集成互補的能源互聯(lián)網(wǎng)作為一項重要任務(wù)。

2017年，國家能源局正式公布23個能源互補集成優(yōu)化示范工程，首批55個“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源互聯(lián)網(wǎng)示范項目。

2019年，國家能源局開展“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源（能源互聯(lián)網(wǎng)）示范項目驗收工作。

3 綜合能源服務(wù)的發(fā)展趨勢

3.1 互聯(lián)網(wǎng)+綜合能源服務(wù)

近年來“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)滲透到社會各行各業(yè)中來了，2015年起，我國就已經(jīng)將“互聯(lián)網(wǎng)+綜合能源服務(wù)”放在重要的戰(zhàn)略地位?？梢岳肁PP、小程序、官方網(wǎng)站等途徑將用戶需求傳輸?shù)浇K端，綜合能源服務(wù)公司根據(jù)數(shù)據(jù)聚焦用戶需求，制定出符合用戶生活需求的方案，提供個性化、差異化的智能用電服務(wù)，形成線上與線下，硬件與軟件相結(jié)合的服務(wù)模式。

3.2 新技術(shù)的應(yīng)用

隨著科技的提升，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算，以及人工智能等新技術(shù)逐漸走入人們的視野。根據(jù)國外綜合能源服務(wù)技術(shù)發(fā)展趨勢，大數(shù)據(jù)在未來是必不可少的綜合能源服務(wù)模式技術(shù)之一，國內(nèi)綜合能源服務(wù)企業(yè)開始向成熟的大型企業(yè)轉(zhuǎn)型，一些資金雄厚的企業(yè)已經(jīng)開始大力研發(fā)相關(guān)新型技術(shù)，在新技術(shù)與能源深度融合的過程中推動能源消費模式向智能化轉(zhuǎn)變，從而衍生出更多新的增值服務(wù)。

在能源互聯(lián)網(wǎng)推動思維方式轉(zhuǎn)變的形勢下，傳統(tǒng)的社會資源高度集中會被打破，通過催生新的商業(yè)模式和投資機會，逐步向以用戶需求為中心轉(zhuǎn)變。同時能源互聯(lián)網(wǎng)可以再廣域能源協(xié)調(diào)方面作規(guī)劃，構(gòu)建多種能源優(yōu)化互補的能源供應(yīng)體系，在促進能源系統(tǒng)扁平化、運用大數(shù)據(jù)和云計算分析用戶數(shù)據(jù)后，以電子商務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)支付及金融服務(wù)等先進技術(shù)為基礎(chǔ)的綜合能源系統(tǒng)建設(shè)能夠快速發(fā)展，從而形成智慧應(yīng)用的新型能源消費市場。

3.3 多元化合作

隨著國家出臺了一系列文件鼓勵新型能源的開發(fā)與利用，推動能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)向多元化發(fā)展、促進新業(yè)態(tài)發(fā)展、催生新型商業(yè)模式，將會出現(xiàn)出更多新業(yè)務(wù)、新模式、新合作的綜合能源服務(wù)市場。未來綜合能源技術(shù)會趨向于能源多元化、服務(wù)多元化以及用能方式多元化發(fā)展，通過信息產(chǎn)業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)的融合，實現(xiàn)各類型分布式可再生電源、電網(wǎng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，使得各種能源形式優(yōu)化配置、互聯(lián)互通，產(chǎn)生更多的消費商業(yè)合作模式。

國內(nèi)綜合能源服務(wù)技術(shù)中，合作共享的生態(tài)系統(tǒng)尤為重要，通過運用戰(zhàn)略合作、項目合資以及混改等方式，在建設(shè)運維、企業(yè)用電技術(shù)服務(wù)、分布式光伏建設(shè)、電力設(shè)施建設(shè)運維、能源資源綜合利用、企業(yè)能效提升等一系列綜合能源服務(wù)項目開展合作，聯(lián)手傳統(tǒng)能源企業(yè)、新能源企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等主體開拓市場，全面滿足逐步提高的多元化用能需求，打通產(chǎn)業(yè)鏈上下游，實現(xiàn)優(yōu)勢互補、利益共享、風險共擔，形成成熟的綜合能源服務(wù)體系。

4 典型用戶的用能特點

4.1 高校類建筑用能特點

高校主要能耗建筑為教學實驗樓、學生公寓以及后勤服務(wù)保障設(shè)施（如變配電室、泵站、換熱站）等。校園能源結(jié)構(gòu)主要為熱力、電力、天然氣等，其中熱力消耗占總能耗的 60% 以上。高校建筑的能耗特點為一個有機聯(lián)系的整體，對于校園整體的能耗特點分析應(yīng)從校園整體綜合考慮，而不是只考慮于單體建筑的能源統(tǒng)計。且大部分高校每年的1～2月和7～8月為寒暑假時間，其能耗量較開學期間顯著減少，這是高校建筑能耗最為普遍性的特點。

以華東某高校為例，學校行政辦公樓、教學樓占總用電的28.73%，且教學用電占16.73%，此類建筑會配備有電腦、打印機、投影儀等多媒體用電設(shè)備，以及供暖供冷設(shè)備、照明設(shè)備和電熱水爐等基礎(chǔ)用電設(shè)備。相關(guān)能耗趨勢主要與人員數(shù)量、工作時間和用電設(shè)備使用情況有密切聯(lián)系，很大程度上用電量與空調(diào)用電的變化趨勢一致，且隨著生活水平的提高，現(xiàn)代高校空調(diào)設(shè)備的安裝率逐漸增加，必定會帶來較大的能耗增長。

學?？蒲薪ㄖ秒娬伎傆秒姷?8.34%，而高校中存在理、工、醫(yī)、農(nóng)、文等多專業(yè)多學科，因此不同科研樓建筑之間的能耗差別很大，例如文科科研樓能耗較低，主要用于基本教學辦公設(shè)備;理工科科研樓能耗較高，主要用于不同專業(yè)的實驗室高功率耗電設(shè)備。

高校學生宿舍耗電占總用電的23.56%，用電情況主要包括照明耗電、供冷供暖的能耗。單個學生宿舍建筑能耗并不高，但是數(shù)目較大，因此占據(jù)總能耗比例依舊很大，且隨著經(jīng)濟發(fā)展，學校提供的住宿環(huán)境會不斷提高，將提供不同設(shè)備為學生服務(wù)，不斷增加能耗。

4.2 辦公類建筑用能特點

辦公類建筑以電能消耗為主，空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)以及辦公設(shè)備構(gòu)成能耗三大主體，空調(diào)能耗所占比重最大，而大多數(shù)辦公類建筑，特別是舊建筑的三大能耗主體對于設(shè)計、運行管理方面有不合理之處，具有極大的能源模式結(jié)構(gòu)優(yōu)化潛力。

以夏熱冬暖地區(qū)為例，選取34棟政府機關(guān)辦公建筑，其中采用分體式空調(diào)系統(tǒng)的建筑為22棟，其余為集中式空調(diào)系統(tǒng)。由于該地區(qū)全年空調(diào)季節(jié)長，因此空調(diào)系統(tǒng)能耗較大，占據(jù)總能耗38.55%，而照明系統(tǒng)屬于基礎(chǔ)用能系統(tǒng)，占據(jù)總能耗20.16%，且照明系統(tǒng)能耗也與建筑內(nèi)人員行為關(guān)系緊密，節(jié)能意識提高與節(jié)能改造的成本較低，投資回收期較短，可行性高。此外，辦公設(shè)備能耗占比為19.43%，該部分能耗通過設(shè)備統(tǒng)計與運行時間進行估算，以相同地區(qū)為例，選取25棟非政府機關(guān)辦公建筑，其中采用集中式空調(diào)系統(tǒng)的建筑為23棟，其余采用分體式空調(diào)系統(tǒng)。對于非政府機關(guān)辦公建筑的各項能耗特點進行分析，空調(diào)系統(tǒng)能耗比例占33.46%，照明系統(tǒng)的能耗比例占10.38%，由于非政府辦公建筑的其他用能能耗增加，導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)比重減少。對于大型非政府辦公建筑，其動力系統(tǒng)的能耗會更大，因此需要提高動力系統(tǒng)設(shè)備效率。

4.3 醫(yī)院用能特點

醫(yī)院用能相較于其他一般公共建筑的用能差別很大，需要保證正常救治工作的有效展開，因此醫(yī)院用能的特殊性體現(xiàn)在要求能源具有持續(xù)性的基礎(chǔ)上，保證能源的有效性，即供能質(zhì)量。同時現(xiàn)代醫(yī)院不斷引進新型醫(yī)療設(shè)備，投入使用各類高科技醫(yī)療設(shè)備，在提升醫(yī)療能力的同時大量增加醫(yī)院能耗，造成一定程度的能源緊張問題。

醫(yī)院全年供熱量大，用戶側(cè)用熱參數(shù)差異大，其中熱水供應(yīng)系統(tǒng)占總能耗17%左右?，F(xiàn)代醫(yī)院建筑供冷供熱能耗占總能耗的33.33%，其中一類是數(shù)量較多的普通病房、科室以及診室，這些普通科室僅需要季節(jié)性舒適空調(diào)系統(tǒng);另一類是數(shù)量較少的高要求科室，例如無菌與濕度控制的手術(shù)室、無菌病房等，需要全年持續(xù)控制溫度、濕度，并提供低于7℃的冷凍水。

我國大型綜合醫(yī)院常采用傳統(tǒng)冷熱源設(shè)備，以冷水機組與鍋爐組合，冷熱源集中供給各科室。以上海醫(yī)院為例，普通科室、門急診均是季節(jié)性空調(diào)系統(tǒng)，春、秋過渡季節(jié)大樓中央空調(diào)一般停止使用，而使用傳統(tǒng)冷熱源配置方法為其他關(guān)鍵部門提供全年空調(diào)系統(tǒng)，導(dǎo)致用熱參數(shù)差異增加，且使系統(tǒng)供熱平衡性變差，最終在能耗傳輸與配置中損失大量能源，增加能耗。

5 揚州地區(qū)綜合能源服務(wù)模式的分析及建議

5.1 揚州大學揚子津校區(qū)綜合能源服務(wù)模式建議

5.1.1 揚子津校區(qū)運行模式分析

對于揚子津校區(qū)的主要用電區(qū)域，對負荷的性質(zhì)、種類、容量進行調(diào)查，對校區(qū)的現(xiàn)有的以及潛在的發(fā)電形式進行調(diào)查，開發(fā)重要負荷點的負荷監(jiān)測系統(tǒng)，得到精確的負荷曲線;調(diào)查統(tǒng)計揚州地區(qū)的光伏和風力發(fā)電的發(fā)電效率;在此能源統(tǒng)計的基礎(chǔ)上，結(jié)合揚子津校區(qū)具有開展研究所需的一些必要硬件設(shè)施，比如風力和光伏發(fā)電單元，冰儲冷裝置等，確立綜合能源的配置形式，結(jié)合潮流分析研究多能源的選址優(yōu)化。

揚子津綜合能源服務(wù)模式，考慮使用以風光發(fā)電、儲能技術(shù)、冰蓄冷技術(shù)為主的模式，同時考慮電鍋爐加熱、熱泵加熱和制冷、冰蓄冷、蓄能裝置的約束情況，并考慮電力系統(tǒng)與需求側(cè)響應(yīng)。

5.1.2 風電、光電系統(tǒng)互補模式

太陽能與風能在時間上和季節(jié)上具有一定的互補性：白天陽光充足、風力較小，夜晚無光照、風力較強;夏季太陽光照強而風力較小，冬季太陽光照弱而風力較大。在揚子津地區(qū)通過太陽能與風能的合理分配，構(gòu)成混合型能源發(fā)電系統(tǒng)，并根據(jù)自然資源條件，對風光互補系統(tǒng)的容量進行合理配置。

風光互補方案，利用太陽能與風能的互補性，提高系統(tǒng)可再生能源發(fā)電的總體效益。但是以風電、光電為代表的新能源電力輸出功率隨著天氣變化而時刻變化，具有隨機性和不可調(diào)控性，為了避免僅通過儲能裝置解決并網(wǎng)后引起的系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻以及棄風、棄光等問題，在制定調(diào)度計劃時需要靈活地與其他能源形式進行互補，將具有不確定性因素的電力轉(zhuǎn)換為其他多種能源形式，實現(xiàn)系統(tǒng)供電的安全、經(jīng)濟與電力平衡。

5.1.3 電力系統(tǒng)與熱力系統(tǒng)交互模式

對于電力系統(tǒng)而言，在用電低谷期間，可將風電、光電多余部分轉(zhuǎn)換為熱能進行存儲，減少風光損耗;在用電高峰期間，利用蓄熱裝置為熱負荷提供電能，一定程度緩解當前時段電力消耗，解決調(diào)峰問題。對熱力系統(tǒng)而言，考慮到不同季節(jié)差異和氣象條件區(qū)別，校園對能源形式的需求各不相同，通過從綜合電力系統(tǒng)中獲得熱能、冷氣，減少了采暖和供冷的能源消耗。對于整體綜合能源系統(tǒng)，將提高能源的利用效率，同時最大程度減少能源損耗。

在采暖期情形下，綜合能源系統(tǒng)主要考慮的以電供熱技術(shù)和節(jié)能技術(shù)包括：蓄熱式電鍋爐系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng)。

本部分是以電為核心的熱電系統(tǒng)交互，考慮環(huán)保性和經(jīng)濟性最優(yōu)化，基于可再生能源技術(shù)、節(jié)能技術(shù)以及電能替代技術(shù)的典型設(shè)備模式，通過系統(tǒng)運行約束進行最大程度提升能源利用效率。

5.1.4 電力系統(tǒng)與儲能系統(tǒng)交互模式

電力轉(zhuǎn)換的另一個極為重要的部分，是將儲能系統(tǒng)作為主要調(diào)節(jié)電源之一，用以緩解調(diào)頻調(diào)峰問題，進而提高電能質(zhì)量。不同形式的儲能響應(yīng)特性適合于不同場合，根據(jù)電力系統(tǒng)對不同響應(yīng)時間的旋轉(zhuǎn)備用的需求，除了與熱力系統(tǒng)的交互以外，需要轉(zhuǎn)換成不同形式的能量進行存儲，滿足電力系統(tǒng)不同場合的需求，充分發(fā)揮儲能的作用。

在考慮蓄能裝置時，應(yīng)包含基于雙工況冰蓄冷空調(diào)的優(yōu)化模型，結(jié)合與熱力系統(tǒng)的交互，根據(jù)校園實際設(shè)備的配置情況，改變各模型參數(shù)，進行對比優(yōu)化調(diào)度策略，減小優(yōu)化控制誤差，進而降低系統(tǒng)的運行成本。

5.1.5 電力系統(tǒng)與需求側(cè)響應(yīng)聯(lián)動

用戶的消費行為，包括選擇何種能源作為終端消費，消費能源的時段等，對電力系統(tǒng)乃至整個能源系統(tǒng)的平衡會產(chǎn)生重要影響。用戶需求側(cè)行為控制主要分為3種：中斷負荷、變換能源以及負荷轉(zhuǎn)移。

中斷負荷是指停止使用電力，揚子津為校園區(qū)，在夜晚可進行電量控制，例如某時間點開始熄燈，控制用電情況;變換能源是指改變能源消費形式，采用油或天然氣等能源替換電力，因此風光互補與電能形成更為平衡的供能情況;負荷轉(zhuǎn)移是指選擇在負荷低谷時進行生產(chǎn)或消費活動，揚子津校區(qū)每個寢室可以增加數(shù)據(jù)分析設(shè)備，在每月用電情況的大數(shù)據(jù)分析下，提供優(yōu)化用電方案，同時進行不同寢室的賬單比較，一定程度引導(dǎo)學生綠色用電。

中斷負荷以及改變能源消費形式可以降低負荷的高峰，負荷轉(zhuǎn)移通過改變能源使用時間可以起到削峰填谷的作用。因此，聯(lián)合需求側(cè)響應(yīng)，改變用戶固有的用電模式，能夠在一定程度上減少某時段的用電負荷。

5.2 揚州瘦西湖溫泉酒店綜合能源服務(wù)模式建議

5.2.1 酒店運行模式分析及建議

通過分析酒店綠色化建設(shè)的情況，空調(diào)系統(tǒng)考慮以高效率復(fù)合式熱泵系統(tǒng)供熱為主要手段，實行以電代氣、以電代煤、以電代汽的改造，以高效率制冷機組或磁懸浮冷水機組替代螺桿式冷水機組進行制冷，同時考慮利用淺層地熱能并使用地源熱泵節(jié)能中央空調(diào)系統(tǒng)。考慮對洗浴、洗衣房蒸汽燃氣系統(tǒng)進行廢熱余熱回收，在此基礎(chǔ)上引入空氣能、太陽能進行調(diào)節(jié)平衡。儲能設(shè)備夜間谷電時段通過儲能變流器 （Power Conversion System，PCS）、電池匯流柜，為自身充電?？紤]綠色充電樁配合綜合能源系統(tǒng)，為高端電動車提供服務(wù)。

5.2.2 能源供應(yīng)方式分析及建議

我們在星級酒店綜合能源系統(tǒng)升級改造中，將采用更多的可再生能源，充分利用酒店的場地、氣候條件、日照條件、地質(zhì)條件等資源，開發(fā)利用可再生、清潔的能源，打造高品質(zhì)的“低碳環(huán)保、綠色清潔”的星級酒店能源系統(tǒng)。

可設(shè)計采用光伏（太陽能電池）發(fā)電系統(tǒng)，將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能，減少節(jié)能改造配電增容壓力;可設(shè)計采用太陽能熱水系統(tǒng)，將太陽能轉(zhuǎn)化為熱水，提供免費的生活熱水?？紤]合理開發(fā)利用淺層地熱能，使用地源熱泵節(jié)能中央空調(diào)系統(tǒng);可開發(fā)中深層地熱打造更高品質(zhì)的溫泉沐浴、創(chuàng)建地熱溫泉酒店特色品牌?？紤]采用熱泵及復(fù)合熱泵系統(tǒng)，利用空氣中蘊藏的能量實現(xiàn)制冷、采暖、生活熱水的供應(yīng)。

在酒店生產(chǎn)經(jīng)營過程中，洗浴、餐飲、洗衣房等大量使用高品質(zhì)熱能的場所，考慮對蒸汽、燃氣系統(tǒng)進行節(jié)能優(yōu)化及回收廢熱余熱，對空調(diào)冷卻水系統(tǒng)進行節(jié)能優(yōu)化及回收大量的冷凝熱，通過余熱回收實現(xiàn)綜合利用，提高能源利用率、降低能耗費用。

5.2.3 制冷設(shè)備分析及建議

對制冷設(shè)備進行節(jié)能改造。酒店制冷設(shè)備及相關(guān)的附屬系統(tǒng)在酒店空調(diào)制冷中能耗比例達40%左右，而且諸多早期建設(shè)的星級酒店多采用常規(guī)的螺桿式冷水機組、風冷冷水機組或是溴化鋰吸收式制冷機組，存在著設(shè)備老化、能效比低、集控程度低、能耗大等問題。

我們考慮以高效率電制冷為主要手段，對高能耗、高運行費用的溴化鋰吸收式制冷機組實行替代，對老舊的、能效比低的螺桿式冷水機組實行高效率制冷機組或磁懸浮冷水機組的替代;對大型的、容易部分負荷運行的離心式冷水機組增加變頻控制根據(jù)末端負荷和水溫變化調(diào)整輸入功率;對多機組的、管理不到位的制冷機組實行智能群控系統(tǒng)并與附屬系統(tǒng)統(tǒng)籌優(yōu)化、集中管理等等。

5.2.4 采暖設(shè)備分析及建議

對采暖設(shè)備進行節(jié)能改造。早期建設(shè)的星級酒店多采用外網(wǎng)蒸汽、燃氣鍋爐、燃油鍋爐甚至燃煤鍋爐供熱，隨著能源價格的上漲，不僅費用高、而且污染大，在國家大力治霾的需求下，實施清潔能源替代、提高用能效率，在綠色建筑標準中也大力提倡推廣使用熱泵等可再生能源技術(shù)供暖。

因此考慮結(jié)合能耗設(shè)備老化程度、能效診斷、氣候特征等情況，以高效率熱泵供熱為主要手段，實施以電代氣、以電代煤、以電代汽的改造，定制多能互補的清潔采暖方案，降低供暖成本、提高供暖可靠性。

同時可根據(jù)實際用能特點進行診斷，將洗浴、餐飲、洗衣房的間歇性強、溫度不一、流量不均的余熱進行綜合利用，在廢熱余熱回收的基礎(chǔ)上引入空氣能、太陽能燈可再生能源進行調(diào)節(jié)平衡，實現(xiàn)更高效率的酒店余熱綜合利用。

5.2.5 其他設(shè)備分析及建議

我國正大力發(fā)展新能源汽車，以減少石化能源汽車造成的空氣污染、應(yīng)對石化能源危機。我國處在新能源汽車發(fā)展的初級階段，中高端品牌電動汽車為主流，星級酒店往往是高端電動車出入頻繁的場所。

我國目前的充電設(shè)施配套尚不完善，通過酒店綜合能源系統(tǒng)的升級改造，考慮將綠色充電樁納入智慧能源系統(tǒng)，為酒店住戶提供更方便的配套服務(wù)。綠色充電樁反映新時代交通能源變革的方向，滿足新生代住客的多元化需求，并進行酒店升級轉(zhuǎn)型。

5.3 醫(yī)院綜合能源服務(wù)模式建議

5.3.1 醫(yī)院運行模式分析及建議

醫(yī)院的能源結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種類繁多，基本有冷熱、電水、天然氣、油煤氣、蒸汽以及氮氧等醫(yī)用氣體等類別，其中以電能和天然氣為主，輔以柴油發(fā)電機。

通過分析醫(yī)院全天需要持續(xù)穩(wěn)定用能，且用能集中、能耗大，考慮太陽能集熱系統(tǒng)進行產(chǎn)能，輔以污水源熱泵、鍋爐煙氣余熱回收裝置來降低能耗。對于高能耗的空調(diào)系統(tǒng)，采用三聯(lián)供技術(shù)、冰蓄冷技術(shù)、智能控制系統(tǒng)、中央空調(diào)余熱回收系統(tǒng)達到節(jié)能目的。同時增加智能檢測系統(tǒng)實時監(jiān)控用水、用電情況，使用能效率和綜合效益更高。

5.3.2 能源供應(yīng)方式分析及建議

在選擇冷熱源方案時，可考慮進行冷水機組及熱泵機組的改造，改造設(shè)備應(yīng)采用較為先進的冷熱源機組，如采用冰蓄冷、三聯(lián)供、太陽能集熱等系統(tǒng)?？蛇x擇開發(fā)利用新能源以及可再生能源，適當選用地源熱泵系統(tǒng)，在屋頂安裝太陽能集熱系統(tǒng)等。

考慮選擇安裝余熱回收裝置。因醫(yī)院全年用水量穩(wěn)定且廢熱量大，因此可以對醫(yī)院安裝廢水余熱回收裝置，且目前熱回收技術(shù)較為成熟，相當于制冷機組增加了一級水冷凝環(huán)節(jié)，使制冷系統(tǒng)的冷凝效率提高，增加制冷量。此外醫(yī)院鍋爐使用年限較長，燃燒不充分，煙氣溫度較高，可加裝用于生活熱水的鍋爐煙氣余熱回收裝置等，從根本上降低能耗。所以各機組的綜合COP可高達6.5，為醫(yī)院提供55-60℃的生活熱水，極大程度減少運轉(zhuǎn)鍋爐所產(chǎn)生的煙氣排放量。

5.3.3 綠色能源模式分析及建議

對照明系統(tǒng)進行節(jié)能改造。使用高效的發(fā)光光源替代原有的低效光源，在節(jié)能的同時提高照度、顯色度，改善照明環(huán)境。節(jié)能燈的替換可以在照度相同的情況下節(jié)電60%以上。

對空調(diào)系統(tǒng)進行節(jié)能改造?？照{(diào)能耗約占醫(yī)院總能耗的50%左右，空調(diào)節(jié)能的主要技術(shù)措施可以歸納為不同方面：提高制冷機組效率、減少冷負荷、利用自然冷源、使用智能控制系統(tǒng)、減少水系統(tǒng)泵機的電耗、采用自然通風、減少風機電耗、中央空調(diào)余熱回收等。同時為便于控制醫(yī)院普通科室和關(guān)鍵科室的環(huán)境，需要將醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)進行冷源系統(tǒng)分離供給，再根據(jù)不同科室的無菌水平、溫濕度要求、潔凈度等級、換氣次數(shù)，以及運行時間將系統(tǒng)適當區(qū)分。

對給水系統(tǒng)進行節(jié)能改造。可通過未端智能控制、人工檢測漏水、智能軟件監(jiān)測等方式進行節(jié)水改造。同時，可以在醫(yī)院洗浴間改造節(jié)水器與花灑，結(jié)合配額管理用水，通過傳感裝置以控制水龍頭的開合。

6 結(jié)束語

隨著環(huán)境污染的不斷加劇與能源的日益枯竭，積極地開發(fā)并利用新型能源，促進社會經(jīng)濟與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展已是大勢所趨?；谏鲜銮闆r，本文研究了不同典型個體的用能特點，以系統(tǒng)整體運行經(jīng)濟性最優(yōu)為目標，耦合多種能源生產(chǎn)方式的綜合能源服務(wù)模式。在充分考慮新型能源出力不確定性的條件下實現(xiàn)對系統(tǒng)設(shè)備模型約束與功率約束的平衡，控制運行風險，提高可再生能源的滲透率，保證系統(tǒng)具有良好的制電、制熱、制冷效應(yīng)，保證調(diào)度方案兼顧經(jīng)濟性和可靠性，使系統(tǒng)優(yōu)化運行。

構(gòu)建綜合能源服務(wù)模式，實現(xiàn)電能、光能和熱能等多種能源的綜合優(yōu)化利用，是提高能源利用效率的重要途徑。根據(jù)不同典型建筑用能特點分析，針對各類能源資源的分配模式展開討論研究，能夠探索有效的能源綜合優(yōu)化規(guī)劃和運行的體系，但仍存在許多的關(guān)鍵技術(shù)和核心問題研究工作尚未深入開展，需要進一步完善：

（1）在綜合能源系統(tǒng)運行方面，需要更為準確地描述系統(tǒng)的不確定性因素，討論如何建立各能源系統(tǒng)的仿真模型和優(yōu)化算法，考慮風電和光電等能源的出力隨機性和模糊性，計及負荷波動與元件損耗等不確定因素，探索更有效的解算方法，提高各能源系統(tǒng)的利用效率。

（2）在綜合能源系統(tǒng)的規(guī)劃方面，需要規(guī)劃更合理的架構(gòu)體系，考慮新能源并網(wǎng)對電力系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性影響，使綜合能源服務(wù)系統(tǒng)更貼近真實運行情況的架構(gòu)體系，并最大限度發(fā)揮各能源系統(tǒng)的調(diào)節(jié)互補作用。

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