北京市某科技商務(wù)中心區(qū)域綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃

朱兆虎， 侯詠梅

(1.北京市公用工程設(shè)計監(jiān)理有限公司，北京100124；2.濟南熱電有限公司，山東濟南250000)

1 概述

能源規(guī)劃在我國具有重要的實際意義，對某區(qū)域進行有針對性的能源規(guī)劃尤其必要[1]。區(qū)域綜合能源系統(tǒng)是解決能源問題最有效的方法之一[2]。區(qū)域綜合能源系統(tǒng)是集成多種能源輸入、輸出以及多種能源轉(zhuǎn)換設(shè)備，通過對能源的生產(chǎn)、傳輸、分配、轉(zhuǎn)化、儲存和消費等環(huán)節(jié)進行有機協(xié)調(diào)與優(yōu)化后所形成的能源產(chǎn)供銷一體化系統(tǒng)，該系統(tǒng)以電力系統(tǒng)為核心，冷、熱、電、氣、儲多能融合，可以實現(xiàn)多能源協(xié)同優(yōu)化互補和能源梯級利用。

本文區(qū)域綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃主要研究北京市某科技商務(wù)中心(以下簡稱科技商務(wù)中心)2 719.19×104m2建筑面積的用能需求，重點研究區(qū)域建筑供熱、供冷、生活熱水、天然氣和供電解決方案，在滿足用能安全、可靠的前提下，提高可再生能源利用率和綜合能源利用效率。

2 外部資源條件分析

① 太陽能

科技商務(wù)中心所在區(qū)域具有較好的太陽能利用條件。太陽能年累計輻照度可達5.5×103MJ/m2，日照時數(shù)為2 684 h，日照百分率達68%，太陽能資源屬于三類地區(qū)。

② 污水

科技商務(wù)中心規(guī)劃污水處理廠1座，處理規(guī)模為25×104m3/d。

③ 天然氣

科技商務(wù)中心周邊已建成天然氣廠站設(shè)施3座，其中，高壓B-次高壓A調(diào)壓站2座，次高壓A-中壓A調(diào)壓站1座。高壓B管道17.7 km,次高壓A管道3.3 km,中壓A管道27 km。天然氣的低熱值為35.544 MJ/m3。

④ 電力

科技商務(wù)中心規(guī)劃220 kV變電站3座，每座變電站的終期設(shè)計容量為4×180 MVA，建設(shè)形式為全戶內(nèi)站；110 kV變電站14座。

3 區(qū)域用能特點

規(guī)劃實施后科技商務(wù)中心將是“宜居、宜業(yè)、宜游”的高端現(xiàn)代化科技商務(wù)中心區(qū)和國際化高端綜合服務(wù)區(qū)，建筑主要分為公建類、居住類建筑，建筑用能特點如下：

① 公建類建筑：冷、熱、電負(fù)荷具有峰谷特性，且人員流動量大，夏季空調(diào)、冬季供熱能耗較高。規(guī)劃區(qū)域此類建筑主要有教育建筑、辦公建筑、醫(yī)療建筑、商業(yè)建筑和文化建筑。

② 居住類建筑：夏季冷負(fù)荷具有不確定性，冬季熱負(fù)荷較為穩(wěn)定，電負(fù)荷在一天中具有峰谷特性。規(guī)劃區(qū)域此類建筑主要有住宅建筑和別墅建筑。

4 區(qū)域負(fù)荷需求測算

科技商務(wù)中心控制性詳細(xì)規(guī)劃明確了建筑群的功能和面積等控制性參數(shù)，按照CJJ 34—2010《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》和DB11/T 1440—2017《市政基礎(chǔ)設(shè)施專業(yè)規(guī)劃負(fù)荷計算標(biāo)準(zhǔn)》中單位建筑面積負(fù)荷指標(biāo)測算區(qū)域熱負(fù)荷、冷負(fù)荷、生活熱水負(fù)荷、天然氣年耗氣量和用電負(fù)荷。經(jīng)測算，區(qū)域熱負(fù)荷需求為1 266 MW，冷負(fù)荷需求為1 672 MW，生活熱水負(fù)荷需求為30.55 MW，天然氣年耗氣量為12 452×104m3/a，用電負(fù)荷需求為779 MW。單位建筑面積負(fù)荷指標(biāo)見表1，區(qū)域負(fù)荷需求測算見表2，表1、表2中“—”表示該項內(nèi)容不考慮。

本文天然氣年耗氣量指居民生活用氣量和商業(yè)用氣量，不包括燃?xì)忮仩t供熱系統(tǒng)、燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)和生活熱水輔助熱源等系統(tǒng)的耗氣量。

表1 單位建筑面積負(fù)荷指標(biāo)

表2 區(qū)域負(fù)荷需求測算

5 區(qū)域綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方案

5.1 供熱規(guī)劃方案

供熱規(guī)劃采用區(qū)域供熱的形式，只考慮用戶供暖，不考慮生活熱水需求，規(guī)劃以燃?xì)忮仩t供熱系統(tǒng)(含燃?xì)夤┡療崴疇t)和燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)為主，地埋管地源熱泵系統(tǒng)和污水源熱泵系統(tǒng)作為有效補充。燃?xì)忮仩t供熱系統(tǒng)(含燃?xì)夤┡療崴疇t)主要解決住宅建筑和工業(yè)建筑供熱需求，設(shè)置于負(fù)荷中心，為集中供熱系統(tǒng)。燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)主要解決辦公建筑、醫(yī)療建筑、商業(yè)建筑和文化建筑等建筑的供熱需求，結(jié)合建筑項目位置設(shè)置，為分散供熱系統(tǒng)。地埋管地源熱泵系統(tǒng)主要解決教育建筑和別墅建筑供暖需求，結(jié)合建筑項目位置設(shè)置，為集中供熱系統(tǒng)。污水源熱泵系統(tǒng)結(jié)合污水干渠的位置設(shè)置，為周邊辦公建筑供熱，為集中供熱系統(tǒng)。供熱規(guī)劃負(fù)荷分配、占比及年供熱量見表3。年供熱量根據(jù)CJJ 34—2010《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》(以下簡稱CJJ 34—2010)第3.2.1條計算得出。

表3 供熱規(guī)劃負(fù)荷分配、占比及年供熱量

燃?xì)忮仩t供熱系統(tǒng)和燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)消耗天然氣。依據(jù)系統(tǒng)年供熱量和效率計算一次能源天然氣年消耗量。燃?xì)忮仩t供熱系統(tǒng)熱效率按GB 50189—2015《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱GB 50189—2015)第4.2.5條要求不低于90%，本文按90%計算，燃?xì)忮仩t供熱系統(tǒng)一次能源天然氣年消耗量為1 615 236 GJ，折算天然氣年耗氣量為4 544.33×104m3。燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)是集供熱、供冷和供電于一體的供應(yīng)系統(tǒng)，規(guī)劃階段無法確定其各自效率，按其年平均能源綜合利用率計算一次能源天然氣年消耗量和折算天然氣年耗氣量，計算結(jié)果見第5.5節(jié)。

地埋管地源熱泵系統(tǒng)和污水源熱泵系統(tǒng)(以下將兩者統(tǒng)稱為熱泵系統(tǒng))提取土壤熱量和污水熱量等可再生能源，消耗來自微電網(wǎng)調(diào)度中心電能，其性能系數(shù)COP按GB/T 19409—2013《水(地)源熱泵機組》(以下簡稱GB/T 19409—2013)第5.3.16條要求不低于4.4，本文按4.4計算。依據(jù)系統(tǒng)年供熱量和性能系數(shù)COP計算電能消耗量和可再生能源利用量，可再生能源利用量等于年供熱量與電能消耗量的差值。冬季工況熱泵系統(tǒng)電能消耗量和可再生能源利用量見表4。熱泵系統(tǒng)電能由微電網(wǎng)調(diào)度中心統(tǒng)一供應(yīng)，因微電網(wǎng)調(diào)度中心匯集市政電網(wǎng)、燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)和太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)等三大系統(tǒng)電能于一體，無法分辨熱泵系統(tǒng)電能具體由哪一供電系統(tǒng)供應(yīng)，故本文不單獨計算熱泵系統(tǒng)電能消耗量折算一次能源天然氣消耗量，由第5.5節(jié)按總供電量統(tǒng)一考慮折算一次能源天然氣年消耗量，其中就包含熱泵系統(tǒng)電能年消耗量折算一次能源天然氣年消耗量。

表4 冬季工況熱泵系統(tǒng)電能消耗量和可再生能源利用量

5.2 供冷規(guī)劃方案

區(qū)域供冷以燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)為主，地埋管地源熱泵系統(tǒng)和污水源熱泵系統(tǒng)作為有效補充。燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)主要解決辦公建筑、醫(yī)療建筑、商業(yè)建筑和文化建筑等建筑的供冷需求，結(jié)合建筑項目設(shè)置，為分散供冷系統(tǒng)。地埋管地源熱泵系統(tǒng)主要解決教育建筑和別墅建筑的供冷需求，結(jié)合建筑項目設(shè)置，為集中供冷系統(tǒng)。污水源熱泵系統(tǒng)結(jié)合污水干渠的位置設(shè)置，為周邊辦公建筑供冷，為集中供冷系統(tǒng)。供冷規(guī)劃負(fù)荷分配、占比及年供冷量見表5。

表5 供冷規(guī)劃負(fù)荷分配、占比及年供冷量

燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)是集供熱、供冷和供電于一體的供應(yīng)系統(tǒng)，規(guī)劃階段無法確定其各自效率，按其年平均能源綜合利用率計算一次能源天然氣年消耗量和折算天然氣年耗氣量，計算結(jié)果見5.5節(jié)。熱泵系統(tǒng)的能效比EER按GB/T 19409—2013第5.3.16條要求不低于4.3，本文按4.3計算。依據(jù)系統(tǒng)年供冷量和能效比EER計算電能消耗量，夏季工況熱泵系統(tǒng)電能年消耗量見表6。

熱泵系統(tǒng)電能由微電網(wǎng)調(diào)度中心統(tǒng)一供應(yīng)，因微電網(wǎng)調(diào)度中心匯集市政電網(wǎng)、燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)和太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)等電能于一體，無法分辨熱泵系統(tǒng)電能具體由哪一供電系統(tǒng)供應(yīng)，故本文不單獨計算熱泵系統(tǒng)電能消耗量折算一次能源消耗量，由第5.5節(jié)按總供電量統(tǒng)一考慮折算一次能源天然氣年消耗量，其中就包含熱泵系統(tǒng)電能年消耗量折算一次能源天然氣年消耗量。

表6 夏季工況熱泵系統(tǒng)電能消耗量

5.3 生活熱水規(guī)劃方案

根據(jù)各類型建筑用熱特征，生活熱水系統(tǒng)以太陽能生活熱水系統(tǒng)為主。當(dāng)太陽能提供熱量不足時，由燃?xì)忮仩t作為輔助熱源加熱供應(yīng)。規(guī)劃太陽能生活熱水系統(tǒng)皆為分散供應(yīng)系統(tǒng)，主要適用于辦公建筑、教育建筑、醫(yī)療建筑、商業(yè)建筑、文化建筑和別墅建筑的生活熱水供應(yīng)。生活熱水規(guī)劃負(fù)荷分配、占比和年供熱量見表7。年供熱量根據(jù)CJJ 34—2010第3.2.1條計算得出。

表7 生活熱水規(guī)劃負(fù)荷分配、占比和年供熱量

因太陽能生活熱水系統(tǒng)太陽能轉(zhuǎn)換為熱量過程中不消耗天然氣和燃煤等其他輸入能源，系統(tǒng)消耗極少電能，本文忽略不計，年供熱量視為凈得能量，故不考慮折算一次能源消耗量。對于輔助熱源燃?xì)忮仩t一次能源天然氣消耗量，燃?xì)忮仩t供熱系統(tǒng)熱效率按GB 50189—2015第4.2.5條要求不低于90%，本文按90%計算，年一次能源天然氣消耗量為336 001 GJ，折算年一次能源天然氣耗氣量為945.31×104m3。

5.4 天然氣供應(yīng)規(guī)劃方案

各類建筑用天然氣和燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)用氣由區(qū)域內(nèi)規(guī)劃天然氣中壓管網(wǎng)統(tǒng)一供應(yīng)，燃?xì)忮仩t供熱系統(tǒng)用氣由次高壓A-中壓A調(diào)壓站供應(yīng)。

天然氣年耗氣量為12 452×104m3，折算熱量為4 425 939 GJ，一次能源天然氣消耗量等于耗氣量。

燃?xì)忮仩t供熱系統(tǒng)一次能源天然氣年消耗量和折算天然氣年耗氣量見第5.1節(jié)和第5.3節(jié)，燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)一次能源天然氣消耗量和折算天然氣年耗氣量見5.5節(jié)。

5.5 供電規(guī)劃方案

規(guī)劃區(qū)域用電負(fù)荷由市政電網(wǎng)、燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)和太陽能光伏發(fā)電供電系統(tǒng)聯(lián)合供應(yīng)，電能統(tǒng)一匯集到微電網(wǎng)調(diào)度中心，再由微電網(wǎng)調(diào)度中心統(tǒng)一分配供應(yīng)。供電規(guī)劃負(fù)荷分配、占比及年供電量見表8。

表8 供電規(guī)劃負(fù)荷分配、占比及年供電量

區(qū)域內(nèi)所有用戶用電量皆由微電網(wǎng)調(diào)度中心統(tǒng)一分配供應(yīng)，為了便于分析計算，本文將供電量單位MW·h統(tǒng)一折算為GJ，由表8可知，微電網(wǎng)調(diào)度中心年總供電量為8 046 691 GJ。根據(jù)《國家能源局關(guān)于建立可再生能源開發(fā)利用目標(biāo)引導(dǎo)制度的指導(dǎo)意見》(國能新能[2016]54號)的要求，北京市2020年全社會用電量中非水電可再生能源電能消耗量占總電能消耗量的10%。本文的規(guī)劃項目中太陽能光伏發(fā)電供電系統(tǒng)屬于可再生能源，太陽能光伏發(fā)電供電系統(tǒng)年供電量281 491 GJ，在市政電網(wǎng)供電量中可再生能源供電量的比例為12.3%(即市政電網(wǎng)所供電量中可再生能源供電量為523 178 GJ)的條件下，微電網(wǎng)調(diào)度中心年供電量中總共含804 669 GJ可再生能源供電量，可再生能源供電量達到總供電量的10%。因可再生能源(例如風(fēng)能和光能等)轉(zhuǎn)化為電能過程中無需額外消耗電能和天然氣等其他輸入能源，故不考慮折算一次能源消耗量。市政電網(wǎng)中其余3 732 022 GJ供電量所消耗的燃料按燃煤考慮，發(fā)電效率按40%計算，折算燃煤消耗量的熱量為9 330 055 GJ。

燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)消耗天然氣，其年平均能源綜合利用率按CJJ 145—2010《燃?xì)饫錈犭娙?lián)供工程技術(shù)規(guī)程》第1.0.5條要求應(yīng)大于70%，本文按70%計算，由第5.1節(jié)、5.2節(jié)和5.5節(jié)可知其供熱量、供冷量和供電量分別為1 409 211 GJ、4 050 691 GJ和3 510 000 GJ，不考慮冷熱量與電能的品位差別，燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)熱、冷、電的總供應(yīng)量為8 969 902 GJ,一次能源天然氣年消耗量為12 814 146 GJ，折算天然氣年耗氣量為36 051.50×104m3。

規(guī)劃區(qū)域?qū)儆谔柲苜Y源較為豐富的地區(qū)，規(guī)劃于教育建筑、醫(yī)療建筑、商業(yè)建筑、文化建筑、別墅建筑等建筑合適位置及污水處理廠的氧化溝蓋板上設(shè)置太陽能光伏發(fā)電供電系統(tǒng)，利用太陽能進行發(fā)電，總設(shè)計規(guī)模60 MW，年供電量為281 491 GJ。因太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽能轉(zhuǎn)化為電能過程中無需額外消耗電能和天然氣等其他輸入能源，故不考慮折算一次能源消耗量。

6 規(guī)劃方案實施關(guān)鍵技術(shù)

6.1 燃?xì)忮仩t供熱系統(tǒng)

燃?xì)忮仩t供熱系統(tǒng)按街區(qū)設(shè)置，為直接供熱系統(tǒng)，不設(shè)置換熱站。天然氣進入燃?xì)忮仩t燃燒加熱回水至設(shè)定供水溫度，熱水送至用戶散熱降溫后，進入煙氣余熱回收換熱器，吸收煙氣余熱后返回燃?xì)忮仩t繼續(xù)加熱，往復(fù)循環(huán)，滿足用戶供熱需求。燃?xì)忮仩t供熱系統(tǒng)流程見圖1。

圖1 燃?xì)忮仩t供熱系統(tǒng)流程

6.2 燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)

燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)的主要設(shè)備包括燃?xì)廨啓C、發(fā)電機、余熱鍋爐、吸收式制冷機和換熱器。天然氣和空氣進入燃?xì)廨啓C混合燃燒產(chǎn)生煙氣，煙氣做功推動發(fā)電機發(fā)電，生產(chǎn)的電能輸送至微電網(wǎng)調(diào)度中心，煙氣進入余熱鍋爐。余熱鍋爐吸收來自燃?xì)廨啓C煙氣余熱生產(chǎn)蒸汽，蒸汽夏季進入吸收式制冷機作為驅(qū)動熱源，冬季進入換熱器換熱，凝結(jié)水返回余熱鍋爐，往復(fù)循環(huán)。當(dāng)供熱量不足時，可補充天然氣進入余熱鍋爐燃燒補熱。夏季工況吸收式制冷機運行，冷水在吸收式制冷機放熱降溫后，輸送至用戶吸收熱量，滿足用戶制冷要求，最后返回吸收式制冷機，往復(fù)循環(huán)。冬季工況換熱器運行，熱水在換熱器與蒸汽換熱，吸收熱量溫度升高，輸送至用戶放熱，滿足用戶供暖要求，最后返回?fù)Q熱器加熱，往復(fù)循環(huán)。燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)流程見圖2。

圖2 燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)流程

6.3 太陽能生活熱水系統(tǒng)

太陽能生活熱水系統(tǒng)是利用太陽能收集器收集太陽能輻射熱量來滿足用戶生活熱水需求的系統(tǒng)，為保證用戶生活熱水即開即用，系統(tǒng)設(shè)置循環(huán)水管道。自來水進入太陽能收集器加熱升溫后儲存到蓄熱水箱中，再輸送至用戶。因太陽能受季節(jié)和天氣影響較大，且部分建筑生活熱水負(fù)荷較大，太陽能生活熱水系統(tǒng)需設(shè)置輔助熱源，輔助熱源設(shè)備主要采用電加熱器、燃?xì)忮仩t和燃?xì)夤┡療崴疇t。太陽能生活熱水系統(tǒng)流程見圖3。

圖3 太陽能生活熱水系統(tǒng)流程

6.4 地埋管地源熱泵系統(tǒng)

地埋管地源熱泵系統(tǒng)流程見圖4，圖4中標(biāo)示的供水、回水，冬季指熱水供水、熱水回水，夏季指冷水供水、冷水回水。

圖4 地埋管地源熱泵系統(tǒng)流程

冬季工況，地埋管側(cè)回水通過地埋管換熱器從土壤中吸收熱量，地埋管側(cè)供水輸送至地埋管地源熱泵放熱，最后回到地埋管換熱器繼續(xù)吸熱。熱水回水進入地埋管地源熱泵吸收地埋管側(cè)供水的熱量和熱泵壓縮機耗功，溫度升高，熱水供水輸送至用戶放熱，滿足用戶供熱需求。

夏季工況，地埋管側(cè)回水通過地埋管換熱器往土壤中放熱，地埋管側(cè)供水輸送至地埋管地源熱泵吸收用戶冷量和熱泵壓縮機耗功，最后回到地埋管換熱器繼續(xù)往土壤中放熱。冷水回水進入地埋管地源熱泵放熱，溫度降低，冷水供水輸送至用戶吸熱，滿足用戶制冷需求。

6.5 污水源熱泵系統(tǒng)

污水源熱泵系統(tǒng)流程見圖5，圖5中供水、回水冬季指熱水供水、熱水回水，夏季指冷水供水、冷水回水。

規(guī)劃于污水干渠沿線建設(shè)污水源熱泵系統(tǒng)。污水源熱泵系統(tǒng)從污水干渠上游通過提升井和污水泵提取原生污水，原生污水經(jīng)全智能污水防阻機過濾雜質(zhì)后，由污水泵送入污水源熱泵換熱，然后返回全智能污水防阻機，將其過濾雜質(zhì)反沖洗后排放至污水干渠下游。

冬季工況，熱水回水進入污水源熱泵吸收過濾污水熱量和熱泵壓縮機耗功，溫度升高，熱水供水輸送至用戶放熱，滿足用戶供熱需求。

圖5 污水源熱泵系統(tǒng)流程

夏季工況，冷水回水進入污水源熱泵放熱，溫度降低，冷水供水輸送至用戶吸熱，滿足用戶制冷需求。

6.6 太陽能光伏發(fā)電供電系統(tǒng)

太陽能光伏發(fā)電供電系統(tǒng)是根據(jù)光伏效應(yīng)原理,利用太陽能電池將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能，電能輸送到微電網(wǎng)調(diào)度中心，再統(tǒng)一為用戶供電。太陽能電池方陣接收太陽能并將其轉(zhuǎn)化為直流電，直流電進入逆變器形成交流電，然后輸送到微電網(wǎng)調(diào)度中心。太陽能光伏發(fā)電供電系統(tǒng)流程見圖6。

圖6 太陽能光伏發(fā)電供電系統(tǒng)流程

6.7 微電網(wǎng)調(diào)度中心

微電網(wǎng)調(diào)度中心既可以與大電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以孤網(wǎng)運行，其電能主要來源有市政電網(wǎng)、燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)和太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。電能統(tǒng)一匯入微電網(wǎng)調(diào)度中心，再由微電網(wǎng)調(diào)度中心統(tǒng)一調(diào)配供給區(qū)域內(nèi)的燃?xì)忮仩t供熱系統(tǒng)、燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)、太陽能生活熱水系統(tǒng)、地埋管地源熱泵系統(tǒng)、污水源熱泵系統(tǒng)和區(qū)域其他電用戶使用。微電網(wǎng)調(diào)度中心是區(qū)域內(nèi)唯一與市政電網(wǎng)的接駁點。微電網(wǎng)調(diào)度中心功能結(jié)構(gòu)見圖7。

圖7 微電網(wǎng)調(diào)度中心功能結(jié)構(gòu)

7 可再生能源利用率和綜合能源利用效率

本文定義區(qū)域供應(yīng)量指用戶處實際得到的能量，計算用戶得到的總能量時不考慮冷熱量和電能的品位差別。區(qū)域消耗量指區(qū)域供應(yīng)量考慮效率后的折算一次能源消耗量。

區(qū)域供應(yīng)量主要包括年供熱量、年供冷量、生活熱水系統(tǒng)年供熱量、天然氣年耗氣量、年供電量。由上文可知,年供熱量為3 758 885 GJ(見表3)，年供冷量為4 817 289 GJ(見表5)，生活熱水系統(tǒng)年供熱量為923 832 GJ(見表7)，天然氣年耗氣量為4 425 939 GJ(見5.4節(jié))，年供電量為8 046 691 GJ(見表8)，不考慮冷熱量和電能的品位差別，區(qū)域供應(yīng)量合計為21 972 636 GJ。

區(qū)域消耗量主要包括一次能源天然氣年消耗量和市政電網(wǎng)一次能源燃煤年消耗量。一次能源天然氣消耗量包括燃?xì)忮仩t供熱系統(tǒng)一次能源天然氣消耗量、輔助熱源燃?xì)忮仩t一次能源天然氣消耗量、各類建筑一次能源天然氣消耗量和燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)一次能源天然氣消耗量。由上文可知,燃?xì)忮仩t供熱系統(tǒng)一次能源天然氣年消耗量為1 615 236 GJ(見5.1節(jié))，輔助熱源燃?xì)忮仩t一次能源天然氣年消耗量為336 001 GJ(見5.3節(jié))，各類建筑一次能源天然氣年消耗量為4 425 939 GJ(見5.4節(jié))，燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)一次能源天然氣年消耗量為12 814 146 GJ(見5.5節(jié))，一次能源天然氣年消耗量合計為19 191 322 GJ。市政電網(wǎng)一次能源燃煤年消耗量為9 330 055 GJ(見5.5節(jié))。區(qū)域消耗量合計為28 521 577 GJ。

區(qū)域可再生能源利用量為熱泵系統(tǒng)可再生能源利用量、太陽能生活熱水系統(tǒng)供熱量和電能可再生能源供電量。由上文可知，熱泵系統(tǒng)可再生能源利用量為692 334 GJ(見表4)，太陽能生活熱水系統(tǒng)供熱量為621 432 GJ(見表7)，在市政電網(wǎng)供電量中可再生能源供電量的比例為12.3%的條件下，電能可再生能源供電量為804 669 GJ(見5.5節(jié))。區(qū)域可再生能源利用量合計2 118 435 GJ。

可再生能源利用率等于區(qū)域可再生能源利用量與區(qū)域消耗量之比，計算結(jié)果為7.43%。綜合能源利用效率等于區(qū)域供應(yīng)量與區(qū)域消耗量之比，計算結(jié)果為77.04%。

8 結(jié)語

依據(jù)科技商務(wù)中心外部能源供應(yīng)條件、用能特點分析和區(qū)域熱負(fù)荷、冷負(fù)荷、生活熱水負(fù)荷、天然氣負(fù)荷和用電負(fù)荷，制定了區(qū)域綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方案和實施關(guān)鍵技術(shù)。經(jīng)測算，科技商務(wù)中心可再生能源利用率達7.43%，綜合能源利用效率達77.04%，較好地解決了能源供應(yīng)問題。