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天然氣分布式能源項目供熱市場評估研究方法初探

文檔作者：李慶磊,張延杰,朱義成文檔來源：山東省城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年06月16日
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上一篇：天然氣分布式能源項目開發(fā)中應該注意的問題

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天然氣分布式能源項目供熱市場評估研究方法初探
李慶磊,張延杰,朱義成
(山東省城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院,山東濟南250013)
摘要:以廣西梧州工業(yè)園區(qū)和梧州市商貿物流園區(qū)分布式能源項目供熱市場評估報告為例,介紹了天
然氣分布式能源項目的發(fā)展背景以及分布式能源項目的供熱市場評估方法,為該技術的推廣應用及
業(yè)主的投資決策提供依據(jù)。
關鍵詞:天然氣分布式能源;工業(yè)熱負荷;制冷熱負荷
中圖分類號:TE02　文獻標識碼:A　文章編號:1004 -7948(2014)10 -0007 -03
doi:103969/ j. issn. 1004 -7948. 2014. 10. 002
1 概述
天然氣分布式能源是指利用天然氣為燃料,通
過冷熱電三聯(lián)供等方式實現(xiàn)能源的梯級利用,綜合
能源利用效率在70% 以上,并在負荷中心就近實
現(xiàn)能源供應的現(xiàn)代能源供應方式。天然氣分布式
能源具有能效高、清潔環(huán)保、安全性好、削峰填谷、
經(jīng)濟效益好等優(yōu)點。我國已把發(fā)展分布式能源作
為實現(xiàn)國家“十二五”期間節(jié)約能源6． 7 億噸標準
煤,化學需氧量和二氧化硫排放總量下降8% 這一
目標的重要途徑之一,提出在“十二五”期間建設
1000 個左右天然氣分布式能源項目,并擬建設10
個左右各類典型特征的分布式能源示范區(qū)域。未
來5 ~10a 內在分布式能源裝備核心能力和產(chǎn)品研制
應用方面取得實質性突破。到2020 年在全國規(guī)模以
上城市推廣,裝機規(guī)模達到5000 萬kW。
2012 年4 月,中國華電集團廣西分公司委托
山東省城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院編制了梧州工業(yè)園區(qū)
和梧州市商貿物流園區(qū)分布式能源項目供熱市場
評估研究報告,以評估廣西梧州市分布式能源項目
的供熱市場需求狀況及梧州市分布式能源項目的
發(fā)展時序。本文以該項目的評估過程為例,簡要介
紹分布式能源項目的供熱市場評估方法。
2 評估內容分析
2． 1 技術路線
在報告的編制過程中,遵循的技術路線是:首
先對項目所在地的城市概況、區(qū)位優(yōu)勢及產(chǎn)業(yè)定位
等進行分析,確定評估范圍,然后分析評估區(qū)域的
供熱現(xiàn)狀及存在問題,同時對評估區(qū)域內的各類熱
負荷進行詳細統(tǒng)計,分析熱負荷的布局及特性,最
后得出評估結論,提出評估區(qū)域分布式能源項目的
發(fā)展時序及推薦機型。
2． 2 區(qū)域概況及產(chǎn)業(yè)定位
梧州市位于廣西壯族自治區(qū)東部,是廣西乃至
西南地區(qū)接受粵港澳臺地區(qū)產(chǎn)業(yè)、技術、資金轉移
的最前沿地區(qū)。近幾年國務院從政策上、措施上加
大對廣西的扶持和幫助,梧州市經(jīng)濟和社會發(fā)展也
取得了長足的進步。目前梧州現(xiàn)有5 個A 類產(chǎn)業(yè)
園,1 個B 類產(chǎn)業(yè)園,2 個自治區(qū)級產(chǎn)業(yè)園,其中作
為典型產(chǎn)業(yè)園區(qū)的梧州工業(yè)園區(qū)位于梧州市區(qū)北
面,建園時間較長,工業(yè)實力強,園區(qū)企業(yè)規(guī)模大,
發(fā)展態(tài)勢良好,圍繞藥品、食品、化妝禮飾品、光伏
電子信息“三品一電”四大支柱產(chǎn)業(yè),致力于打造
設施一流的創(chuàng)業(yè)平臺,現(xiàn)已引進企業(yè)100 多家。園
區(qū)發(fā)展定位是通過加快物流基地范圍的物流基礎
設施建設、物流企業(yè)發(fā)展和企業(yè)物流管理技術的應
用和提升,使物流基地成為現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心
和區(qū)域性國內物流產(chǎn)業(yè)積聚與服務組織中心。
2． 3 供熱現(xiàn)狀分析
目前,梧州工業(yè)園區(qū)內沒有統(tǒng)一的熱源供應
站,各用汽企業(yè)均通過自備鍋爐獲取生產(chǎn)用蒸汽。
經(jīng)過調研統(tǒng)計,截至2012 年4 月份,梧州工業(yè)園區(qū)
內共有企業(yè)自備鍋爐27 臺,煙囪8 座,總蒸發(fā)量為
94． 836t / h。主要涉及食品、制藥、造紙、化工等行
業(yè)。各企業(yè)的自備鍋爐,除梧州市寶嘉制衣有限公
— 7 —
2014 年第10 期
(總第385 期) 　　　　　　　　　　　節(jié)　　　能
ENERGY CONSERVATION　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
司為電鍋爐以外,其余鍋爐燃料均為燃煤或燃燒木
柴。這些小鍋爐效率低、耗能高,且鍋爐除塵設施
不完善,造成大氣質量的惡化和落地粉塵的增加,
影響城市環(huán)境。梧州市商貿物流園區(qū)正在開發(fā)建
設,區(qū)內尚無熱源。兩個園區(qū)內均無集中供熱
管網(wǎng)。
供熱現(xiàn)狀存在的主要問題:
1)分散鍋爐作業(yè)隱患較大。
據(jù)調研,園區(qū)范圍內的工業(yè)鍋爐布局分散、零
亂,存在著專業(yè)人員不足,檢驗手段缺乏,維護費用
高、鍋爐熱效率低等問題。逐漸增加的分散鍋爐不
但嚴重污染環(huán)境,還浪費大量能源,給當?shù)氐纳a(chǎn)、
生活埋下嚴重的安全隱患。
2)尚無集中供熱的熱源點。
梧州工業(yè)園區(qū)的基礎設施正逐步完善,但該區(qū)
域內尚無集中供熱的熱源點,各企業(yè)自行供熱,能
耗高、污染較大,環(huán)境容量很大程度上制約了梧州
工業(yè)園區(qū)招商引資的進度。經(jīng)調研,園區(qū)內用熱負
荷集中,已經(jīng)具備集中供熱的條件。因此,該區(qū)迫
切需要建設相應的熱電聯(lián)產(chǎn)機組實施集中供熱,綜
合解決能耗高、污染大的問題,改善梧州工業(yè)園區(qū)
的生態(tài)環(huán)境和投資環(huán)境,增強招商引資的吸引力。
2． 4 熱負荷分析評價
2． 4． 1 梧州工業(yè)園區(qū)
梧州工業(yè)園區(qū)建園時間較長,園區(qū)企業(yè)規(guī)模
大,區(qū)內熱負荷按照用能性質可分為2 類:工業(yè)生
產(chǎn)熱負荷和夏季空調制冷負荷。其中工業(yè)熱負荷
是在對區(qū)內現(xiàn)有用熱企業(yè)實地調研的基礎上,考慮
了區(qū)內在建企業(yè)熱負荷,以及遠期規(guī)劃熱負荷預
留,將此3 個部分匯總,從而得出本區(qū)域的設計工
業(yè)熱負荷。
根據(jù)對梧州工業(yè)園區(qū)用熱企業(yè)的實地調研,并
經(jīng)對上述工業(yè)熱用戶的產(chǎn)品產(chǎn)量、單位能耗、用汽
工藝、用汽參數(shù)、生產(chǎn)班制、檢修期及企業(yè)的近遠期
生產(chǎn)發(fā)展情況逐一進行調查分析,在此基礎上對現(xiàn)
狀熱負荷進行了核實。對熱用戶的用汽連續(xù)性進
行了分析,繪制了典型用熱企業(yè)的日用汽量變化圖
(見圖1)和年用汽量變化圖(見圖2)。
根據(jù)對梧州工業(yè)園區(qū)現(xiàn)場調研數(shù)據(jù)和梧州工
業(yè)園區(qū)規(guī)劃建設要求,評估報告主要考慮工業(yè)園區(qū)
內企業(yè)廠房辦公、餐廳及部分生產(chǎn)車間(如制藥車
間)的空調制冷需求。本報告集中空調制冷熱負
荷根據(jù)梧州工業(yè)園區(qū)重點企事業(yè)單位建筑面積實
際調查進行測算,根據(jù)冷指標測算得出。
圖1　梧州神冠蛋白腸衣有限公司日用汽量變化圖
圖2　梧州神冠蛋白腸衣有限公司年用汽量變化圖
　　經(jīng)過統(tǒng)計分析,梧州工業(yè)園區(qū)現(xiàn)有工業(yè)用熱企
業(yè)9 家,在建工業(yè)用熱企業(yè)2 家,近期2015 年梧州
工業(yè)園區(qū)最高工業(yè)用熱負荷需求為150． 6t / h。另
外2015 年前對梧州工業(yè)園區(qū)3 家重要的企業(yè)單位考
慮集中空調供冷,集中供冷總面積為46．7 萬m2。經(jīng)
過對梧州工業(yè)園區(qū)各主要用熱企業(yè)用熱需求及其
分布等情況的綜合分析,梧州工業(yè)園區(qū)用熱負荷集
中,區(qū)內以全年生產(chǎn)工藝熱負荷為主,兼有季節(jié)性
制冷熱負荷,熱負荷比較穩(wěn)定,已經(jīng)具備集中供熱
的條件。
2． 4． 2 梧州市商貿物流園區(qū)
梧州市商貿物流園區(qū)目前處于起步建設階段,
區(qū)內東盟農副產(chǎn)品交易市場和永達不銹鋼物流市
場2012 年內開工建設,園區(qū)內目前尚無工業(yè)用汽
及制冷用汽要求。根據(jù)園區(qū)規(guī)劃要求,本園區(qū)用冷
單位主要為園區(qū)內商貿交易、倉儲、辦公及配套酒
店、商場等服務區(qū),因此本園區(qū)只考慮夏季空調制
冷需求,制冷期長度為215d(每年4 月15 日~ 11
月15 日)。2015 年前對梧州市商貿物流園區(qū)內2
處已入駐的大型物流項目考慮集中空調供冷,近期
建筑面積共約145 萬㎡,使用蒸汽溴化鋰集中空調
— 8 —
節(jié)　　　能
ENERGY CONSERVATION　　　　　　　　　　　　　2014 年第10 期
(總第385 期)
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制冷的概率取0． 7,集中供冷總面積約為102 萬
m2。
2． 4． 3 熱負荷評價
根據(jù)對梧州工業(yè)園區(qū)冷熱負荷需求情況分析,
將該區(qū)內工業(yè)熱負荷按照負荷確定性高低的不同
劃分為3 個等級:
1)三星級負荷:只考慮園區(qū)內現(xiàn)有9 家已投
產(chǎn)的用熱企業(yè)到2013 年、2015 年和2020 年的設
計熱負荷,為未來熱源可實施供熱確定性級別最高
的負荷。
2)二星級負荷:考慮園區(qū)內現(xiàn)有9 家用熱企
業(yè)及在建的2 家用熱企業(yè)到2013 年、2015 年和
2020 年的設計熱負荷,考慮到2 家在建用熱企業(yè)
正在建設,其近遠期熱負荷需求與各期限能否達到
設計生產(chǎn)能力有關,未來熱源可實施供熱確定性級
別較高。
3)一星級負荷:匯總園區(qū)內現(xiàn)有用熱企業(yè)、在
建用熱企業(yè)及遠期考慮一定的不可預見性負荷預
留的設計熱負荷,未來熱源可實施供熱的確定性級
別一般。
梧州區(qū)工業(yè)園區(qū)各等級設計工業(yè)負荷如表1
所示。
表1　梧州工業(yè)園區(qū)各等級設計工業(yè)負荷匯總表t / h
各等級設
計熱負荷
近期2013 年
冬季
最高
冬季
最低
夏季
最高
夏季
最低
近期2015 年
冬季
最高
冬季
最低
夏季
最高
夏季
最低
遠期2020 年
冬季
最高
冬季
最低
夏季
最高
夏季
最低
三星級負荷44． 7 26． 0 57． 3 25． 2 59． 2 38． 8 75． 3 36． 3 90． 6 58． 0 114． 3 53． 6
二星級負荷66． 5 40． 9 81． 5 42． 5 102． 8 68． 6 126． 3 70． 2 139． 2 91． 5 170． 5 91． 9
一星級負荷66． 5 40． 9 81． 5 42． 5 102． 8 68． 6 126． 3 70． 2 181． 2 129． 3 208． 3 123． 7
2． 5 天然氣氣源分析
根據(jù)梧州市地理位置及廣西境內天然氣輸氣
干線走向,梧州市規(guī)劃期內天然氣氣源主要采用西
氣東輸二線管道天然氣。西氣東輸二線的主氣源
為土庫曼斯坦的天然氣,補充氣源為哈薩克斯坦和
烏茲別克斯坦的天然氣,以國內塔里木氣田、準噶
爾氣田、吐哈氣田和長慶氣田為補充和應急氣源。
西氣東輸二線工程設計輸氣能力300 × 108m3 / a。
中緬天然氣管線、中石油欽州港液化天然氣
(LNG)項目和中石化廣西液化天然氣(LNG)項目
的天然氣都可作為梧州市天然氣補充氣源,因此梧
州市天然氣氣源是安全可靠的。
2． 6 分布式能源發(fā)展時序規(guī)劃
根據(jù)梧州工業(yè)園區(qū)和梧州市商貿物流園區(qū)實
際建設發(fā)展情況,梧州工業(yè)園區(qū)建園時間較長,區(qū)
內冷熱負荷已形成規(guī)模,全年熱負荷較穩(wěn)定,建議
優(yōu)先、盡快啟動梧州工業(yè)園區(qū)能源站項目前期籌建
工作,力爭在西氣東輸二線梧州- 南寧支干線具備
供氣條件時建成投產(chǎn)。而梧州市商貿物流園區(qū)尚
處于起步建設時期,園區(qū)內確定性建設項目較少,
大都在規(guī)劃建設階段,應根據(jù)梧州市商貿物流園區(qū)
項目建設進度,適時配套建設,建議分布式能源系
統(tǒng)考慮在“十三五”建設發(fā)展,對2 處已確定入駐
大型物流項目,根據(jù)其建設進度,近期適時建設用
戶側樓宇分布式能源系統(tǒng)。建設規(guī)模選型宜選擇
B 級及以下分布式能源熱、電、冷三聯(lián)供系統(tǒng),并結
合太陽能、地源熱泵等可再生能源進行綜合利用。
3 結語
編制的分布式能源項目供熱市場評估報告得
到業(yè)主方及當?shù)刂鞴懿块T的較高評價,梧州工業(yè)園
區(qū)分布式能源項目的前期工作將有序展開,現(xiàn)該項
目初步可行性研究工作正在進行中。通過對分布
式能源項目的供熱市場評估方法進行初步探討,希
望與廣大業(yè)內同仁進行交流學習,以推動和促進天
然氣分布式能源項目在我國的進一步發(fā)展。
參考文獻
[1]CJJ34 -2010,城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設計規(guī)范[S].
[2]GB50736 -2012,民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)
范[S].
[3]賀平. 供熱工程[M]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社,
1993.
作者簡介:李慶磊(1983 - ),男,山東聊城人,大學,工程
師,主要從事城市供熱工程規(guī)劃設計工作。收稿日期:2014 -07 -31;修回日期:2014 -09 -24
— 9 —
2014 年第10 期
(總第385 期)

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