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1、能源站区域供冷供热系统与单体独立空调系统的方案对比 王伟欢一、项目概述：长沙明发商业广场项目位于湖南省长沙市，北纬2800，东经11308，属夏热冬冷地区。总商业面积40万平米，酒店/写字楼/公寓占60%，约24万平米，纯商业占40%（其中:商业销售部分/持有部为64500/95500，即4:6），约16万平米。各建筑位置相对集中。二、方案简述：1、单体独立空调系统方案：各单体独立的冷水机组+热水锅炉。2、能源站区域供冷供热系统方案：地源热泵+水源热泵+水蓄冷+水蓄热+区域供冷供热。三、方案对比：1、各栋单体空调运行状况表名称面积（）总冷负荷（kW）使用时间酒店400005707.820:00
2、24:00办公楼320004431.648:0018:00SOHO+LOFT办公8800010026.398:0020:00百货+超市+电器城+运动用品610008594.0410:0021:00主题街区520007395.2710:0023:00休闲美食娱乐350005598.410:002:00家庭服务145001829.258:0020:002、方案经济性对比表2.1.1 单体独立空调系统方案主要设备概算表：单体名称冷源热源冷热源主要设备价格酒店冷水离心650RT2台+冷水螺杆325.5RT1台；冷却水泵4台（备1台）+冷冻水泵4台（备1台）+冷却塔2台+自控设备。总功率约1814kW。
3、燃油锅炉1800kW1台。1072+57+28+182+18+86=427（万元）办公楼冷水离心500RT2台+冷水螺杆244.2RT1台；冷却水泵4台（备1台）+冷冻水泵4台（备1台）+冷却塔2台+自控设备。总功率约1255kW。燃气锅炉1400kW2台。852+43+28+172+16+702=403（万元）SOHO+LOFT办公冷水离心1200RT2台+冷水离心600RT1台；冷却水泵5台（备1台）+冷冻水泵5台（备1台）+冷却塔3台+自控设备。总功率约2640kW。燃油锅炉2400kW3台。1972+99+210+223+21+1123=936（万元）百货+超市+电器城+运动用品冷水离
4、心1000RT2台+冷水离心500RT1台；冷却水泵5台（备1台）+冷冻水泵5台（备1台）+冷却塔3台+自控设备。总功率约2103kW。燃油锅炉1500kW3台。1642+84+210+203+20+753=737（万元）主题街区冷水离心850RT2台+冷水离心450RT1台；冷却水泵5台（备1台）+冷冻水泵5台（备1台）+冷却塔3台+自控设备。总功率约2018kW。燃油锅炉1600kW3台。1402+75+210+193+19+803=691（万元）休闲美食娱乐冷水离心650RT2台+冷水螺杆325.5RT1台；冷却水泵4台（备1台）+冷冻水泵4台（备1台）+冷却塔2台+自控设备。总功率约1
5、814kW。燃油锅炉1500kW1台。1072+57+28+182+18+86=427（万元）家庭服务冷水螺杆275.8RT2台+冷水水泵4台（备1台）+冷冻水泵4台（备1台）+冷却塔2台+自控设备。总功率约515kW。常压锅炉500kW2台。882+28+162+12+31=267（万元）此方案冷热源机房主要设备一次性投资共约3888万元，用电功率共约12159kW。2.1.2 能源站区域供冷供热系统方案主要设备概算表：设备名称型号规格数量功率（kW）总功率（kW）单价（万元）总价（万元）基载三工况离心式冷水机组制冷量1900RT，冷却水温度32/38，冷冻水温度4/12。1台1359135
6、9约310约310三工况离心式冷水机组制冷量1900RT，冷却水温度32/38，冷冻水温度4/12。4台13595436约310约1240冷冻水一次泵（定流量）760m/h6台（5用1备）75450约2约12冷冻水二次泵（酒店）164 m/h3台（备1台）1122约2约6冷冻水二次泵（办公楼）126 m/h3台（备1台）816约2约6冷冻水二次泵（SOHO+LOFT办公）194 m/h4台（备1台）1545约2约8冷冻水二次泵（百货+超市+电器城+运动用品）168 m/h4台（备1台）1133约2约8冷冻水二次泵（主题街区）215 m/h3台（备1台）1530约2约6冷冻水二次泵（休闲美食娱乐
7、）164 m/h3台（备1台）1122约2约6冷冻水二次泵（家庭服务）101 m/h2台（备1台）7.57.5约2约4低噪声横流式冷却塔冷却水量1200 m/h，冷冻水温度32/385台55275约30约150蓄水槽装置蓄冷量29280RTh，实际容积11600m。1个约1000约1000全自动控制装置PLC（含变频控制、传感器、电动阀等）1套约100约100地源热泵地埋管换热器及管网等约1000水源热泵使用侧换热器、热源换热器、三级泵站及管网等约100约800此方案冷热源机房主要设备一次性投资共约4674万元，用电功率共约8595kW。2.2 年运行费用经济对比：湖南省采用了峰谷电的优惠政策
8、。按照湘价电201199号文件，销售侧尖峰时段电价、高峰时段电价在平时段电价基础上每度分别上浮0.25元和0.15元，低谷时段电价每度下浮0.2元。尖峰时段为：19:00-22:00，高峰时段为：8:00-11:00、15:00-19:00，平值时段为：7:00-8:00、 11:00-15:00、22:00-23:00 ，低谷时段为：23:00-次日7:00。目前平时段商业电价为0.906元/kWh。2.2.1 单体独立空调系统方案运行费用：综合电时段：1.156元/kWh11439kW3h+1.056元/kWh11042kW7h+0.906元/kWh10698kW6h+0.706元/kWh
9、9892kW8h=235317.26元。年运行费用（按120天算，空调系数取0.7）：235317.26元/天120天0.7=19766649.84元。2.2.2 能源站区域供冷供热系统方案运行费用：运行策略：据蓄冷蓄热系统运行策略，明确某时间段内投入运行的系统设备，统计当前时间段内运行的设备所耗功率，乘以此时间段对应的电价，可得此时间段的运行费用，再分别乘以四种负荷（100%，75%，50%和25%设计日四种负荷）状态下的使用天数，即可得到全年的总运行费用。（注：参照美国ARI标准880-56，典型日负荷取设计日负荷的百分数：100%设计日负荷为12天，75%设计日负荷为60天，50%设计日
10、负荷为36天，25%设计日负荷为12天。）运行费用：计算公式=（平电价基载用电功率使用时间日使用系数+谷电价基载用电功率使用时间日使用系数）使用天数。其中基载用电功率=基载主机+基载冷却塔+基载冷却水泵+基载冷冻水泵。基载运行费用=（0.906元/kWh1359kW16h0.95+0.706元/kWh1359kW8h0.6）12天+（0.906元/kWh1359kW16h0.95+0.706元/kWh1359kW8h0.4）60天+（0.906元/kWh1359kW16h0.95+0.706元/kWh1359kW8h0.3）36天+0.706元/kWh1359kW8h0.1512天=23574
11、19元。其中三工况运行电功率=三工况主机+三工况冷却塔+三工况冷却水泵+三工况冷冻水泵（平电）。三工况运行费用=（0.906元/kWh6336.5kW10h0.9+0.706元/kWh6271kW8h）12天+（0.906元/kWh6336.5kW7h0.6+0.706元/kWh6271kW8h）60天+0.706元/kWh6271kW8h36天+0.706元/kWh6271kW8h0.912天=6274443元。年运行费用：2357419+6274443=8631862元。2.3 综合经济分析： 内容 单体独立空调系统能源站区域供冷供热系统系统尖峰冷负荷（kW） 435829 435829机
12、房用电功率（kW） 12159 8595一次性投资（主要设备） 3888 4674一次性投资（电力增容） 约100 无一次性投资（电力设施） 约800 约1400初始投资费用小计 约4788 约6074年运行费用（万元） 1977 863 由上表可知，能源站区域供冷供热系统初始投资（约6074万元）比单体独立空调系统初始投资（约4788万元）高出26.9%（约1286万元），但其年运行费用要低56.3%（约1114万元）。即多出的初始投资成本一年多即可收回。 同时根据新出台的的长沙市可再生能源建筑应用实施方案 ，土壤源热泵项目按应用的建筑面积予以40元/平方米的补助，污水源热泵项目按应用的建筑
13、面积予以35元/平方米的补助，水源热泵项目按应用的建筑面积予以30元/平方米的补助。 3、方案其它方面的对比蓄冷蓄热空调系统在宏观的社会效益和微观的用户效益方面相对于常规供冷供热方式都有着显著优势：社会效益方面可以转移电力高峰用电量，平衡电网峰谷差，实现“移峰填谷”。同时减少新建电厂投资，提高现有发电设备和输变电的使用率，减少能源利用带来的环境污染。对于同等制冷能力的几部大型制冷机组和分散的众多小型制冷机组来说，大型机组不仅需要少得多的制冷剂，而且可以更好地处理制冷剂在工作及回收时的泄漏问题。一旦特熟的或更严格的行业标准出台，比如CFC和HCFC的淘汰，大型制冷工程可以更快更经济地达到新标准的
14、要求。用户效益方面除去上述对比的经济效益以外，对于蓄冷系统而言，可以充分利用夜间大气的相对低温降低冷凝温度，从而提高制冷剂产冷量和COP值。在供冷时，对于风机盘管加新风系统中可以降低供回水参数，使新风负担所有潜热，风机盘管只负担所有显热，有效地改善室内卫生条件。同时各栋商业单体不需设置空调机房和冷却塔，减少的空间可以换取更多的租赁或出售收入和建筑外立面美观性的提高以及酒店等商业场所噪音的大幅降低。同时也消除了采用冷却塔所带来的释放羽状水蒸气和产生军团菌的问题。由于能源站的高度集中，在管理和维护方面会更为方便和专业，可大幅降低管理人员的人力成本。区域供冷供热的可靠性是分散的单体系统所无法比拟的，根据欧洲经验，区域供冷保证供冷的可靠性在99.7%以上，故连一般的医院和冷冻厂都取消了备用冷源，从而降低成本。