胡建軍：分布式能源技術(shù)在新區建設中的應用和實(shí)踐

編者按：2018年8月9～10日，以“分布式能源新時(shí)代?變革創(chuàng )新融合”為主題的“2018（第十四屆）中國分布式能源國際論壇”在武漢召開(kāi)，本次會(huì )議由中國能源研究會(huì )分布式能源專(zhuān)業(yè)委員會(huì )、中國能源網(wǎng)研究中心共同主辦。會(huì )上，武漢國博能源管理有限公司建設運營(yíng)部副部長(cháng)首席高級技師胡建軍發(fā)表了《分布式能源技術(shù)在新區建設中的應用和實(shí)踐》的主旨演講。

本文根據論壇演講實(shí)錄進(jìn)行整理。

我是建設運營(yíng)部胡建軍，本次交流的主題是分布式能源技術(shù)在新區建設中的應用和實(shí)踐，分四個(gè)主題，第一國博項目的基本情況，第二是分布式能源的應用，第三是綜合能源管控系統，第四是發(fā)展機遇與挑戰。

國博項目情況，武漢新城國際博覽中心，位于武漢市的漢陽(yáng)區四新地區，以會(huì )展經(jīng)濟旅游為龍頭，建設以展館、展示為功能，集會(huì )展、科技、文化、商務(wù)、休閑、旅游居住于一體的多功能符合的國家博覽城，整個(gè)項目總占地面積6253畝，凈用地面積4270畝，規劃總建筑面積是700萬(wàn)方，一期工程區總建筑面積是45.7萬(wàn)的國際展覽中心，二期工程包括10萬(wàn)方的會(huì )議中心，國博中心成立于2006年5月份，是武漢市城投和成都設計城屬下的兩家公司共同組建，按照政府核準的規劃方案，負責博覽中心的融資投資建設和經(jīng)營(yíng)，一個(gè)是負責博覽中心的項目融資、投資、建設和經(jīng)營(yíng)管理。

在國博中心，分了三期項目建設，一期項目里總體量45.7萬(wàn)方，光伏10.5MW，中心是12個(gè)展館，中心園區利用設置了6兆瓦地源熱泵，為展館配套服務(wù)有110變電站，裝機容量是2×50兆瓦，冷凍源有一期能源站提供能源配給。

在二期工程里是75萬(wàn)方，為二期工程配套的就是二期分布式能源站，主要是以天然氣三聯(lián)供為主，設置了1.28兆瓦的光伏，三聯(lián)供的系統占建筑負荷的30%，余下70%用離心機和鍋爐設備調峰，三期工程總面積是140萬(wàn)方的中間商務(wù)區和460萬(wàn)方的生態(tài)區，目前除了房地產(chǎn)做了，其他的中央商務(wù)區目前還在規劃中，下一步的往區域性能源發(fā)展，每年的用電指標是5170萬(wàn)用電量，在光伏是18兆瓦，已建是1.28，環(huán)球中心有5兆瓦，一期里面也配套了相對應的離心機組，裝機容量是4臺，在天然氣分布式能源方面，容量是21.5兆瓦，分兩期建設，一期建設是12.9兆瓦，預留兩臺，分布式能源的定義大家比較熟悉，我們講它的優(yōu)勢，具有安全、節能、環(huán)保、高效等特點(diǎn)，最重要的特點(diǎn)是掙錢(qián)。

因為它能實(shí)現高能高用，低能低用溫度對口，在極低的溫度，比如100度以下，在不可利用或者利用效率不高的時(shí)候，才用來(lái)排放，在環(huán)保上面，三聯(lián)供機組，它的發(fā)電效率是40.6%，一次能源的40.6%來(lái)發(fā)電，余下的50%來(lái)吸收，制成冷水和熱水，形成我們的三聯(lián)供系統，在一立方可產(chǎn)生4度電，我們通過(guò)數據比較，可以達到4.06到4.05的量，優(yōu)勢具有以下幾個(gè)特點(diǎn)，我們能源的綜合利用，梯級利用，節能環(huán)保，安全可靠性方面，網(wǎng)絡(luò )化、智能化、信息化管理方面，在投資收益方面，具有建設周期短，投資風(fēng)險小，效益高的特點(diǎn)，尤其在特殊場(chǎng)合，商業(yè)密集區能安放樓宇式的分布式能源，可以集合在中心，不像我們電力通過(guò)遠距離的輸送，就地可以解決能源的用冷和電力方面的用能方便，它具有能源有效的損耗小、污染小，運行靈活系統經(jīng)濟性好的特點(diǎn)，更適合辦公樓、樓宇、醫院酒店，在數據中心和醫院的效果最好，在博覽中心因為負荷不同，曲線(xiàn)也不同。

投資分析在能源利用率高效方面，高溫區能源利用44.6%，每一個(gè)廠(chǎng)商的設備不同，效能有一定的差異，基本可以達到發(fā)電量的40%，余熱發(fā)電之后，產(chǎn)生的溫度是365度，最后溫度要充分利用，這個(gè)利用率可以達到50%，剩下的不到10%，我們二期分布式能源的綜合效率可以達到85.6%，中國在制定的標準是70%，所以這個(gè)效率盡量要做到環(huán)保節能，氮氧化合物的排放，國家對它的環(huán)境要求，在線(xiàn)監測裝置采取的是總量排放，下一步還要從發(fā)電機組250毫克控制在70毫克，投資方面具有投資效能，如果已經(jīng)做了對電力方面的投資，就地解決分布式能源，不需要更多的電力方面的需求。

在先進(jìn)性方面和我們的經(jīng)濟性方面，因為有了穩定的負荷和用能方面，它的經(jīng)濟收益還是可觀(guān)，所以CCHP能確保城市能源網(wǎng)絡(luò )的安全運行。

下面重點(diǎn)講一下我們的項目怎么做，開(kāi)發(fā)與建設方面，開(kāi)發(fā)的流程主要是在項目的立項和電力的接入和發(fā)改委的立項審核，到最后的辦理雙證合一，辦了一個(gè)建設許可進(jìn)行項目建設，重點(diǎn)說(shuō)的是項目的設計、建設、運維和市場(chǎng)四個(gè)維度。

在項目的開(kāi)工之前，一定要考慮好在電力接入方面的工作，很多困惑在國網(wǎng)，我們前期經(jīng)歷過(guò)這個(gè)陣痛，在電力接入國博的有5臺，分別接入的是國博區域的三個(gè)中心，在我們國博園區的第一機組是接到洲際中心，第二臺第三臺接到環(huán)球中心，這是原有的方案，在接入方案考慮到高可靠性就是雙回路供電，和供電公司進(jìn)行博弈的時(shí)候，國網(wǎng)有一個(gè)要求是2013號文有一個(gè)規定10千伏以下的電力接入部分不允許大于6兆瓦，所以方案很重要。

在方案確定的基礎上進(jìn)行電力設計，在電力接入方案完成以后，就會(huì )做項目的前期的設計，我們目前還是按照電力，分布式能源按照電力設計來(lái)完成，電力設計有的設備在完成相關(guān)的圖紙，更多的三聯(lián)供系統趨向于暖通，除了電網(wǎng)以外，其他的系統都是和民建和暖通系統相接近的，尤其在地下室布置的時(shí)候，更要考慮到我們的管線(xiàn)布置和機房的綜合，因為我們先有了建筑，然后有能源站，所以在地下結構里，采用了三維設計，我們在展館施工用建筑模型，用的效果比較好，在機電模型基礎上，把機電模型放到這當中來(lái)，解決我們在設備布置和管線(xiàn)布局，我們標高只有5.6米，像迪斯尼其他在建的分布式能源項目，層高在11米，極低的空間下解決整個(gè)機房的控制，難度比較大，也是一個(gè)挑戰。

在引用三維BIM優(yōu)化過(guò)程中，我們構建的是分布式能源的BIM模型，通過(guò)BIM協(xié)同設計，虛擬拼裝，可以通過(guò)虛擬空間看到將來(lái)的，或者施工過(guò)程中，要做到什么程度，做到什么效果，可以很清晰的看到，防止施工中的碰撞和后面的施工問(wèn)題，同時(shí)在工廠(chǎng)化的預制方面，能發(fā)揮極大的功效。

在施工布局方面可以?xún)?yōu)化方案，通過(guò)BIM把模型打開(kāi)，或者現在怎么施工，怎么安排，怎么采購，怎么安裝，都可以在這個(gè)平臺上完成。

在工程管理過(guò)程中，我們是全過(guò)程使用的BIM，通過(guò)這個(gè)BIM基礎上，開(kāi)發(fā)了智慧工地，把我們的防控、監控和現場(chǎng)的多個(gè)環(huán)節利用上，最后延伸到運維管理，就是一個(gè)系統的全過(guò)程進(jìn)行延伸，武漢市監委以智慧工地為標準，在武漢市進(jìn)行推廣，我們有BIM應用以后，再通過(guò)BIM的三維空間基礎上，由設計單位進(jìn)行縱深的完善和設計，很清晰的可以看到，這是一種先進(jìn)的對比，虛擬是什么，最終形成的成品是什么，在圖片上可以很清晰的看到。

能源站分了7個(gè)防火分區，鍋爐房和主機房為防爆分區，在機房布置基礎上，對建筑負荷進(jìn)行調研，進(jìn)行前期的負荷設計，酒店和海洋樂(lè )園按每平方150瓦樂(lè )園來(lái)考慮，采暖按100瓦的指標計算，得出設計總量44.7兆瓦的冷和21.3兆瓦的熱，通過(guò)總量計算出相對應的設備選型，得出來(lái)最終的設備裝機容量，裝機容量方面我們使用系數，因為展館同時(shí)使用率，按照0.6的系數，因為展館不像數據中心按照1.1或者1.0，我們洲際酒店和環(huán)球中心是按0.7的系數來(lái)考慮，分近期和遠期項目。

負荷確定以后，對設備選型，把主機、控制系統、設備選型一一落實(shí)。

另外要做的是工程建設，總包單位是中能建廣東火電，設計單位是中南電力設計院，電力接入比較麻煩，最終的并網(wǎng)實(shí)現了將近一年的時(shí)間，工程管理過(guò)程中，三同時(shí)和精細化管理很重要，可以保證項目的成功和精細化，打造成湖北省真正意義的分布式能源站。

第七是材料的運營(yíng)管理，有了好的設計和施工，再看看運維，我們是按照項目的分期建設和負荷的不同季節，像冬季、夏季，每一個(gè)季節的用冷量不一樣，負荷不一樣，采取不同的模式來(lái)優(yōu)化，夏季和冬季的模式是以三聯(lián)供為機載負荷，剩余的用調峰設計來(lái)調峰，目前我們是103萬(wàn)方，設計冷負荷的基礎上，做一個(gè)經(jīng)濟分析，我們會(huì )經(jīng)?？吹揭恍┐罄姓劦搅?，離心機組的效率高，鍋爐的設備可以達到90%，其他的只有40%，這是偷換概念，我做一個(gè)數據讓大家來(lái)看，南京天然氣發(fā)電，消耗的是天然氣，我們用一個(gè)負值38800，產(chǎn)出的是電和冷，得出來(lái)的經(jīng)濟價(jià)值，比如說(shuō)526，同樣離心機組來(lái)制冷，冷量的基礎上來(lái)制冷，離心機組消耗的電數據的對比很明顯。

同樣用供熱的方式，三聯(lián)供常規機組來(lái)對比，經(jīng)濟性不言而喻。在談運營(yíng)管理中，好的運營(yíng)管理要有好的團隊，和你管理的機制，我們這個(gè)機制里定編15人，分了三個(gè)組首先保證運營(yíng)，四班兩倒采用綜合工時(shí)制，檢修運維組對設備進(jìn)行保障，在生產(chǎn)數據方面分析，因為這個(gè)行業(yè)有一點(diǎn)不同，需要一些特殊工種，比如高壓這一塊，制冷和相關(guān)的專(zhuān)業(yè)，一個(gè)人要持多種上崗證，要求我們的技術(shù)人員素質(zhì)高，還有一些進(jìn)口設備。

另外是我們怎么把這個(gè)做好做優(yōu)，通過(guò)把一二期兩個(gè)能源站，因為它是不同時(shí)期來(lái)做的，一期在2011年使用，二期能源在2016年投入使用，實(shí)現了互聯(lián)互備，通過(guò)這個(gè)調劑以后，我們電量原來(lái)是5170萬(wàn)，通過(guò)三聯(lián)供，供電量下降3170萬(wàn)，把能源的綜合利用做到一種極致。

在能源互補上，一期二期三期，我們分了三期項目，把電力、冷源、熱源進(jìn)行整體的規劃和調配，可再生能源滲透率大于50%，分布式能源的優(yōu)勢有七大特點(diǎn)，我說(shuō)一下就是環(huán)保，氮氧化合物的排放，二氧化碳的排放，我們看一下這個(gè)數據對環(huán)保的意義很重大，在市場(chǎng)方面現有的基礎上，也拓展了新的業(yè)務(wù)，我們設計是103萬(wàn)方，但是設計量會(huì )比較大，通過(guò)設備的優(yōu)化和能源的優(yōu)化，以及運行側的優(yōu)化，擠出中間的量對外供冷，增加了40萬(wàn)方的供冷面積，把我們的效率提高。

我們把供給側和需求側進(jìn)行耦合，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )的多能互補方式，把地源熱泵光伏和冷熱三聯(lián)供和管控平臺，把多能互補進(jìn)行優(yōu)化，形成一種網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)IBC、TCP的方式，網(wǎng)絡(luò )平臺消化了DCS系統和CCHP的系統，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )把各個(gè)光伏和裝置，通過(guò)云平臺上傳到管理平臺上來(lái)。

有一個(gè)特點(diǎn)我們在能源系統里，做了一個(gè)大膽的嘗試，就是采用了智能高效系統，電力行業(yè)更多的考慮能源效率，作為這個(gè)項目來(lái)說(shuō)，要有生命力和效率，我們更多的是把能源綜合效率放在首位，我們在這里實(shí)施了高效流體管理系統，把子系統進(jìn)行分控。平臺上面可以在監控系統、管控系統和相關(guān)的報警、報表、微網(wǎng)方面都在平臺上集中顯示和進(jìn)行大數據分析控制。

另一個(gè)特點(diǎn)每年都有科技創(chuàng )新的任務(wù)，現在手機隨時(shí)可以看到現場(chǎng)的數據，比如說(shuō)收集移動(dòng)終端可以看到大數據，可以看到管理人員提高工作效率，可以看到數據報表，有好的設計和一流的設計，加上精細化的建設和高效的運維管理，才是一個(gè)優(yōu)秀的項目，能源公司從事的這方面的工作，采取了這種由運維管理團隊，采取這種全過(guò)程一體化的服務(wù)，這個(gè)項目里面具有幾個(gè)特點(diǎn)，比如說(shuō)在示范項目上，有微網(wǎng)和多能互補，天然氣分布式，具有這方面的示范作用，能源綜合的創(chuàng )新，能源運行模式的創(chuàng )新，儲能配置和運行策略的創(chuàng )新，緊跟著(zhù)時(shí)代跨越式的發(fā)展，推動(dòng)新時(shí)代的能源轉型，也是要建設高效節能環(huán)保方面，促進(jìn)社會(huì )的可持續發(fā)展。

第四是發(fā)展機遇與挑戰，通過(guò)這個(gè)數據可以看到，在2017年12月份全國的數據來(lái)看，裝機容量分布式方面，以及在區域性的能源裝機容量占比，哪些單位在做這件事，通過(guò)數據報表來(lái)看，燃氣公司占比最多，然后是電力公司和相關(guān)的投資主體，我們知道誰(shuí)在干這件事，再看看國內外的，在能源發(fā)展現狀過(guò)程中，還有多大的差距，天然氣分布式能源，不到全國裝機容量的2%，歐美國家比如美國、日本、歐盟可以到13%，甚至會(huì )更高，所以中國來(lái)看這個(gè)距離還比較遠，有更長(cháng)遠的發(fā)展空間，所以我們對未來(lái)要有希望，面臨的分布式能源影響它的六個(gè)因素，在氣價(jià)方面成本、并網(wǎng)、認知度方面，比如天然氣價(jià)格，各位領(lǐng)導在前面說(shuō)了，在技術(shù)方面是一個(gè)復雜的系統，不僅僅是電力和暖通，有很多的并網(wǎng)的同步周期和電網(wǎng)如何實(shí)現功能方面，和發(fā)電機組的技術(shù)方面，還有一些技術(shù)需要突破，在環(huán)保收益方面，通過(guò)這種天然氣改善環(huán)境，會(huì )有一些回報，促進(jìn)節能環(huán)保的收益，對這個(gè)產(chǎn)業(yè)更好。

我提出四種理念，第一個(gè)分布式能源與需求側管理和節能服務(wù)，與售電側放開(kāi)之間的跨領(lǐng)域交叉融合協(xié)同發(fā)展。第二是來(lái)自國內的能源結構轉型，還是國內外低碳能源發(fā)展的雙重壓力，預測分布式能源將在中國將迎來(lái)爆發(fā)增長(cháng)，需求側管理和節能服務(wù)，會(huì )迎來(lái)一個(gè)歷史性的發(fā)展機遇，我們把需求側和節能服務(wù)，倡導一個(gè)發(fā)展方向，電改已經(jīng)改變了方向，第四是能源托管和能效托管，也是我們以后下一步的盈利模式，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的競爭浪潮，分布式能源將實(shí)現跨越式發(fā)展。

我們的產(chǎn)業(yè)在發(fā)展，發(fā)展機遇與挑戰始終相輔相成，結合國博園區的應用和實(shí)踐，提出以下幾個(gè)觀(guān)點(diǎn)。

1、制定科學(xué)的價(jià)格體系，探索推動(dòng)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的運營(yíng)模式。我們沒(méi)有走向市場(chǎng)化的價(jià)格，都是政府指導。

2、是充分發(fā)揮分布式能源的資源配置功能。

3、規劃設計從前沿規劃階段，就要把分布式能源領(lǐng)域做到區域規劃中，來(lái)形成多內互補集成優(yōu)化負荷資源系統配置。

4、完善設計和運行標準，加強相關(guān)的技術(shù)研究和成果推廣，提高分布式能源的運行管理和控制水平，積極推進(jìn)成果的實(shí)用性、商業(yè)化。我的匯報完畢，謝謝大家。