1.河北深燃致远能源有限公司 071000 2.中国中元国际工程有限公司 100089
摘要：本文结合南方某工业园区综合能源项目设计，通过负荷分析、资源分析、方案比选、财务评价等方面进行综合分析，对工业园区类项目的综合能源利用提供了可参考的模式和经验。
关键词：燃气锅炉；清洁能源；可再生能源；光储充一体化；能源管理系统
1、前言
我国南方工业电镀、线路板等轻工业较发达，此类企业生产工艺对蒸汽和热水具有刚性需求，随着国家和企业用户对能源高效利用的需求越来越高，能源供应的方式逐渐从传统的分散式热泵供热为主，向以中心能源站为主，分布式能源站为辅的方向发展。
本文结合南方某新建园区综合能源供应项目，展开方案和设计过程分析，以便为同类型项目的综合能源利用提供了可参考的模式和经验。
2、资源分析
（1）热力
项目地处非采暖地区，且园区规划范围内无集中供热设施及管网，园区需自行建设能源站以及与能源站配套的供热管网。
（2）电力
规划园区内变电站容量能满足规划区内供电要求，同时还可以为周边地区供电。执行峰谷电价，且峰谷电价比在3.0以上，这为光伏储能充电桩一体化系统的应用，以及降低能源站运行成本方面创造了有利条件。
（3）燃气
园区周边气源丰富，可为能源站用气提供保障。
（4）可再生能源
项目所在地夏秋两季太阳辐射最为丰富，夏季平地在1200-1500MJ/m2之间，山地在900-1200MJ/m2，且南北坡的差异不大；秋季平地在1200-1300MJ/m2之间，山地南北坡差异明显增大，北坡为背阴坡，总辐射在800-1000MJ/m2，南坡为向阳坡，总辐射在1200-1500MJ/m2之间。从月度划分来看，7月的太阳辐射总量最为丰富，2月的太阳辐射总量最少。
太阳能总体上较为丰富，可开发利用的潜力巨大，太阳能利用的方法主要包括光伏发电和太阳热能利用。目前在利用太阳能发电存在较大限制，这主要是因为规模化的太阳能电站需要大面积的土地铺设太阳能电池板，对土地资源极为紧缺的城市，难以形成规模化的开发利用。
对该项目而言，可建设屋顶分布式光伏、储能及充电桩设施的光储充一体化系统，光电系统采用“并网运行，用户自用”的模式。
3、负荷分析
根据建设提供的供热负荷数据，拟入驻企业的蒸汽负荷最大约17.6t/h，其中电镀类企业末端电镀槽需求的饱和蒸汽压力基本在1.0MPa左右。
由逐时蒸汽负荷，可以得到典型日日用蒸汽量为254.4t，满负荷运行典型日蒸汽用量为422.4t，典型日蒸汽满负荷率约0.6。
年供蒸汽330天，24h，年供蒸汽量为8.36×104t。
4、供能方案
对入园电镀、线路板企业而言，蒸汽是保证生产的必要保障，园区无市政供热管网，企业入驻园区后需自建热源或利用园区分布式能源站集中供热。
相比企业自建热源，通过能源服务公司建设分布式能源站集中供能，有如下优势：
1）符合当地的环保政策。
2）节省企业初始能源设备投资及用地，减轻企业经济负担。
3）由专业化公司集约运营，降低污染物排放及安全风险，有利于企业专注于主业生产，促进经济向好发展。
4）集中供能与传统企业自给自足具备良好的经济性，通过能源集中采购与加工，可降低企业综合用能成本。
通过能源服务公司建设分布式能源站集中供能，在燃气价格、电力成本、运营安全性、集约化运营、以及节能环保方面均具有较大优势。经测算，用户每蒸吨用热成本可降低32.8%，年节约费用1100万元。
4.1 清洁热源
园区气源丰富，天然气数清洁能源。能源站热源选用燃气冷凝式蒸汽锅炉清洁供热，装机参数为：D=6t/h，P=1.25MPa，3台，供热介质饱和蒸汽，蒸汽管网为启动区厂房提供饱和蒸汽。
经测算，同电蒸汽锅炉+电蓄热的供热方式对比，燃气蒸汽锅炉的一次能源消耗为电锅炉的42.8%，年运行费用为电锅炉的52.3%。
4.2 可再生能源利用
项目所在地区太阳辐射年总量在4759-5116MJ/m2 之间，属于太阳能资源丰富～很丰富地区，同时的峰谷电价差显著，项目建设集屋顶分布式光伏、储能及充电桩设施的储充一体化系统，光电系统采用“并网运行，用户自用”的模式。
光伏发电优先供充电桩使用，余电上网，年发电量约为502.4MWh，充电桩年供电量1756.4MWh，其中包含光伏发电量502.4MWh和市电耗电量1254MWh，市电耗电量中，谷电时段储能耗电262.5MWh，平电、峰电时段耗电量991.5MWh。
光储充系统发电量、充电桩用电量等数据上传厂区内智慧能源管理系统。
5、财务评价
项目总投资1436.75万元，全部投资财务内部收益率11.8%（税后），资本金财务内部收益率23.22%，投资回收期(年)8.85年。
6、结论
（1）采用能源服务公司集中供能的模式，利用降低园区用户的经营成本，实现能源供应的集约化运营，同时采用燃气锅炉和光储充一体化系统，结合园区智慧能源管理系统，可实现园区清洁能源和可在生能源的高效利用。
（2）在给定或约定的边界条件下，供能系统全部投资内部收益率11.81%（税后），资本金内部收益率23.22%，项目是可行的。
（3）分布式光伏发电系统的运行模式，需结合项目实际情况，同当地电力部门充分沟通，签署相关并网协议，以保证项目的顺利实施。
（4）通过本项目，为同类型园区的能源供应模式提供了参考和实施经验。
参考文献
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