韩战
北京燃气能源发展有限公司 北京 100101
摘要：伴随着新时代社会经济的全面提升以及人们对能源需求量的日益增加，能源随之成为了现阶段人们关注的重点，并在新时代中得到了多元化的发展。分布式能源站作为我国能源今后必然的发展方向。针对该内容，本文将以某工程为例，对应用燃气-蒸汽联合循环的分布式能源站中的集中空调冷热源方案进行技术经济比较，然后给出最佳的集中冷热方案。
关键词：分布式能源站内；集中冷热；方案优化
1.工程概述
某工程位于南京地区，有两台20MW燃气-蒸汽联合循环冷热电三联供分布式能源站。能源站中有集中制冷加热站，为周边地区空调用户供冷热。
（1）工程参数。本工程能源站供冷热负荷情况如下：能源站中冷热负荷分别为1和0.6MW；能源站周边地区的冷热负荷为：2.9和2.15MW；总的冷热负荷为3.3和2.3MW。在本工程参数设计上需注意以下三个方面。先能源站周边地区的冷热负荷计入总负荷时考虑0.8同时应用系数。其次，冷冻水供回水温度为为6℃或者是13℃，热水供水水温温度为60℃或者是50℃。最后能源站对外直接供冷半径为1.5千米。此外，本工程参数设计上，为了更好的回收余热锅炉排放出去的烟气，工程在尾部设计了烟气余热回收装置，并将烟气排放温度控制在了95℃，热水参数控制在了80℃[1]。
（2）冷热源设备介绍。首先，冷源设备。通过驱动方式可将空调用冷水机组分为电力驱动的压缩式制冷机组与热水驱动型吸收式冷水机组。其中，压缩式制冷机组又可分为风冷与水冷这两种冷却方式。风冷冷水机组主要以空气冷却制取冷冻水，将热量通过风冷冷凝器，扩散到室外空气中。起优势在于可以不采用加热系统设备，安装简单，维护管理方便。就水冷冷水机组而言，该机组主要是以水冷却制取冷冻水，通过水冷冷凝器把热量传送到冷却水中。该机组优势在于单能效高、运行费用不高等方面。而热水型驱动吸收式冷水机组的冷却方式主要为水冷却，是一种以热水为动力，以水为制冷剂的制冷方式。内部运行部件少以及故障率低等均是该机组具备的优势。其次，热源设备。一般情况下，分布式能源站当中的热源有三种，分别是：余热热水、低品位蒸汽以及风冷热泵机组。而因本工程在进行烟气排放热回收的时候将得到余热热水，所以，本文将只分析热水与风冷热泵机组两种热源[2]。
2.冷热源方案技术经济比较与优化措施
2.1方案技术经济比较
在空调冷热源方案技术的经济比较上，本文将从三个方面着手进行。
首先，空调冷热源方案的介绍与技术比较[3]。集中制冷加热站冷热源配置：冷源设备的容量为3×50%容量，热源设备容量为：2×70%容量。若冷热容量按照发电厂供暖通风等有关规范进行配置，那么可的出以下几种配置方案。1.应用烟气余热回收热水，夏天的时候应用两台热水型溴化锂机组供冷，并备用一台水冷螺杆冷水机组。冬天的时候应用两台水水热交换器提供热水。该方案应用的优势主要可表现在能全面发挥烟气回收余热优势的同时，减少用电量，保证机组内部部件的正常运行。2.夏天的时候可通过对汽机蒸汽的利用，用两台蒸汽型溴化锂机组供冷，与此同时需要准备一台备用水冷螺杆冷水机组。在冬天的时候可利用烟气余热回收获取到热水，用两台水水热交换器供热。这类方案的优势主要在于：冬天的时候可以利用烟气回收余热供热，夏天的时候可以利用低品位蒸汽热源，不仅用电量小，而且发生故障的几率极低。3.应用三台热泵型风冷冷水机组提供冷热源。由于该方案不需要安装无烟气热回收装置，冷热源系统设备较少，而且大都集中在一起，所以，该方案有着安装简单、操作与维护管理方便等优势。
其次，冷热源方案的配置。（1）在方案一的配置上，夏季的时候需要准备两台热水型溴化锂机组，并保证每台的制冷量在1650kW、功率在7.5kW。与此同时需要准备一台水冷螺旋杆机，该水冷螺杆机的制冷量应为1650kW，功率在295kW上；三台功率为18.5kW的开放式冷却塔与功率为75kW的冷却水泵。在冬季的时候需要准备两台换热量为1610kW的水板式换热器。余热回收上准备两台换热量为2300kW、功率为36或者是18kW的烟气-水换热器。（2）在方案的配置上，夏季时应准备两台制冷量为1650kW、功率为7kW的蒸汽型溴化锂机组；一台制冷量为1650kW，功率为295kW的水冷螺杆机；三台功率为18.5kW的开放式冷却塔和功率为75kW的冷却水泵。冬天的时候与方案一一样需要准备两台水板式换热器。余热回收设备上，需准备两台换热量为2300kW、功率为0或者是18kW的烟气-水换热器。（3）夏天的时候只需要准备三台制冷量为1650kW、制热量为1815kW以及功率为510kW的风冷热泵型冷热机组。冬天的时候准备热泵型冷热水机组兼顾。不需要准备余热回收设备。（4）在方案四上，夏天的时候需要准备三台制冷量为1650kW、功率为295kW的水冷螺杆冷水机；三台功率为18.5kW的开式冷却塔；三台功率为75kW的冷却水泵。冬天的时候秩只需准备两台换热量为1610kW的台水-水板式换热器。在余热回收设备上需准备两台换热量为2300kW、功率为0或者是18kW的烟气-水换热器。
最后，经济比较。具体可见表一。由通过经济对比我们可知，初始投资上，虽然方案一的费用会比较高一些，但与其他三种方案相比，方案一在一年之内就可以回收成本，而且有着低故障率等优势。
表一 四种方案冷热经济比较
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2.2优化措施
在冷热源方案的优化上我们可通过推进能源供应市场化与大力扶持专业能源服务公司的发展等措施实现。专业化能源服务公司的成立不仅能在最大限度上让分布式能源得到合理应用，并达到最佳的节能目的，而且能实现一体化发展。通过对分布式能源的全面应用，以此促进自身发展。特别是对于部分重点项目而言，应以项目为契机，借助项目培育出具有较强带动能力的能源服务企业。除此之外，还应从以下两个方面着手，提高能源站运营优化策略。一方面，统一规划，建立专门的管理部门或者是协会。要想让分布式能源在当前得到大规模的发展。首先需要做的是保证电网对分布式能源系统并网的支持。在分布式能源的规划上应和多方协调。其中包括调峰建设，智能网建设以及资源供应规划等，而且需要把分布式能源的发展归纳到能源规划工作中，进而有效的降低分布式能源并网时带来的成本。让分布式能源系统当中的燃料供应变得更加稳定，最后降低电网的负面影响，让调峰积极作用得到全面发挥。除此之外，需要给予分布式能源积极的发展，只有这样才能再达到节能减排目的的同时，符合我国长期实施的能源战略。其也将对我国各种分布式能源的利用产生直接影响。这一点再利用部分可再生能源上有着更为明显的表现。因分布式能源的建设，还可实现大规模的开发和给投入使用起到积极作用。所以我们需要在统一规划的基础上成立一个专门的分布式能源协调会。加大专项推广，最终实现高效多样的分布是能源利用。另一方面，需要签订长期低价的原材料采购协议。多元化发展的今天，除了上网电价与电网公司极大的限制了分布式能源项目，与此同时，因气价的不断提升，严重影响了项目的经济性。为此，要想让分布式能源建设得到最力支持，为能源今后发展奠定坚实基础。应尽可能将直供方式应用到分布式能源项目中，减少中间环节，有效控制原材料采购的成本。除此之外，还可以让有关部门针对分布式能源制定专门的气价补贴政策。或者是针对示范性项目签订长期的低价原材料采购协议，进而在保证原材料供应的同时，为项目建设奠定良好基础。
结束语：
总而言之，通过上述分析可知，虽然方案一初始费用看起来比较高，但与其他几种方案相比，方案一年运行电费消耗较低。因此，在分布式能源站冷热方案的选择上，我们可选在方案一。此外，因我国不仅缺乏有关分布式能源技术上的经验，而且没有针对分布式能源站制定完善的制度。因此，我们需要加大对该内容的研究，在优化站内集中冷热方案的同时，优化运营策略，让分布式能源站在今后得到更好的应用与发展。
参考文献：
[1]卢科,吴雪琴,何耘夫.分布式能源站冷热联供设备选型研究[J].区域供热,2020(01):93-98.
[2]姜晓君,陈邦稳,陆源.采用天然气分布式能源的数据中心供电架构分析[J].邮电设计技术,2019(12):84-88.
[3]景卉.某分布式能源站负荷计算及主接线方案探讨[J].现代建筑电气,2019,10(04):23-26.