分布式能源在青島西客站的應(yīng)用

王鵬

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)社會的持續(xù)快速發(fā)展，能源結(jié)構(gòu)體系進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整，使分布式能源的應(yīng)用迎來了前所未有的重大發(fā)展機(jī)遇，如何采取有效技術(shù)措施，優(yōu)化分布式能源的應(yīng)用總體成效，成為業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)課題之一?；诖?，本文首先介紹了分布式能源應(yīng)用的必要性，并結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分別從電力系統(tǒng)、能源體系、配套設(shè)施等多個角度與方面，提出了分布式能源在青島西客站應(yīng)用策略，闡述了個人對此的幾點(diǎn)淺見，望對分布式能源的應(yīng)用有所裨益。

關(guān)鍵詞：分布式能源;工程實(shí)踐;應(yīng)用;策略方法

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的能源與環(huán)境問題日益突出。在城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展中，必須客觀審視新型能源結(jié)構(gòu)的深入應(yīng)用問題，以國家相關(guān)政策體系為依據(jù)，深化新型能源結(jié)構(gòu)的應(yīng)用成效，為促進(jìn)節(jié)能減排，構(gòu)建環(huán)境友好型社會奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本文就此展開了探討。

1 分布式能源應(yīng)用的必要性

隨著我國經(jīng) 濟(jì)的快速發(fā)展，我國的能源與環(huán)境問題日益突出。長期以來，國家相關(guān)部門高度重視能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化，先后相繼制定并實(shí)施了一系列重大方針政策，在能源結(jié)構(gòu)領(lǐng)域取得了令人矚目的現(xiàn)實(shí)成就，積累了豐富而寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為優(yōu)化經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展成效，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的協(xié)同發(fā)展注入了強(qiáng)大動力與活力。

在諸多種類的新型能源結(jié)構(gòu)中，分布式能源具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢特征。在能源資源日趨緊張的發(fā)展背景下，分布式能源成為近年來國家大力扶持的綠色能源技術(shù)，在提高能源綜合利用率，電力燃?xì)庀碾p重削峰填谷，提高能源供應(yīng)安全性，改善城市能源結(jié)構(gòu)體系等方面具有顯著優(yōu)勢，兼具環(huán)保效益與經(jīng)濟(jì)效益，也是適合于商業(yè)、辦公等公共建筑的優(yōu)秀能源解決方案。近年來，分布式能源在應(yīng)用實(shí)踐領(lǐng)域所取得的成效極為顯著。以青島西海岸實(shí)華天然氣有限公司實(shí)施的青島西客站分布式能源供應(yīng)項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目主要實(shí)施西海岸部分區(qū)域天然氣供應(yīng)與服務(wù)、區(qū)域管道天然氣及LNG、CNG等天然氣綜合能源供應(yīng)、以及天然氣分布式能源站的建設(shè)與運(yùn)營等內(nèi)容，在青島市黃島區(qū)青島火車西站附近，規(guī)劃建設(shè)獨(dú)立2層分布式能源中心，為西海岸交通商務(wù)區(qū)供能。能源中心規(guī)劃建設(shè)1套燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、燃?xì)忮仩t及電制冷供熱供冷系統(tǒng)、輔助設(shè)備設(shè)施，并配套熱力外管網(wǎng)，總發(fā)電裝機(jī)為0.6MW、供冷能力6.9MW、總供熱能力43.2MW。由于項(xiàng)目實(shí)施單位前期已在鐵山區(qū)域建設(shè)投產(chǎn)天然氣門站一座，緊鄰青島西海岸交通商務(wù)區(qū)啟動區(qū)，日供氣能力200萬m3，氣源充足，因此該項(xiàng)目的天然氣資源利用條件得以可靠保障。

2 分布式能源在青島西客站應(yīng)用策略

2.1 電力系統(tǒng)的構(gòu)建

在分布式能源的實(shí)際應(yīng)用中，必須首先建立完善的分布式能源發(fā)電系統(tǒng)，為分布式能源的正常高效運(yùn)轉(zhuǎn)提供必要的能源支持。構(gòu)建電力系統(tǒng)具有極為重要的實(shí)際價值，主要表現(xiàn)在：提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與靈活性，極大程度上滿足能源用戶對電力能源資源的需求，在緊急突發(fā)情況下為用戶提供源源不斷的電力能源供應(yīng);降低經(jīng)濟(jì)成本，由于分布式能源系統(tǒng)可在有效優(yōu)化供冷供熱的同時，調(diào)節(jié)電能品質(zhì)，因此可提高能源利用率，減少不必要的經(jīng)濟(jì)投入，降低能源的無序消耗與浪費(fèi);為分布式能源的未來升級改造提供可靠保障，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，分布式能源技術(shù)日新月異，必須充分考量其未來發(fā)展空間，通過構(gòu)建電力系統(tǒng)，可為分布式能源后續(xù)調(diào)整應(yīng)用方向，拓展應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新升級奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。發(fā)電機(jī)采用并網(wǎng)不上網(wǎng)的接入方式。電能僅在能源中心消納，不向能源中心外倒送電能。西海岸交通商務(wù)區(qū)是集交通、商務(wù)商貿(mào)、鐵路服務(wù)物流等功能于一體的復(fù)合性城市門戶，其區(qū)域內(nèi)的青島西站及附屬商業(yè)設(shè)施、公建設(shè)施等對冷、熱、電能源有穩(wěn)定需求。經(jīng)對負(fù)荷參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)，冷負(fù)荷、全年耗冷量、熱負(fù)荷、全年耗熱量等技術(shù)指標(biāo)均處于合理范圍內(nèi)。根據(jù)基礎(chǔ)負(fù)荷資料，對模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，最終確定青島西客站站房冷負(fù)荷為6898kW，西客站站房和站區(qū)的總熱負(fù)荷為8635kW。

2.2 能源體系的完善

在主要設(shè)備配置方面，根據(jù)對交通商務(wù)區(qū)冷、熱、電負(fù)荷分析，考慮燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組合理運(yùn)行時間、安全合理供電距離、運(yùn)行管理問題，分布式能源系統(tǒng)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組供電范圍為能源中心本身。綜合考慮項(xiàng)目冷、電負(fù)荷特點(diǎn)、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組特點(diǎn)、項(xiàng)目外部資源條件、余熱充分利用的原則等因素，初步確定分布式能源系統(tǒng)主要設(shè)備配置。在工藝流程方面，燃?xì)夥植际嚼錈犭娙?lián)供系統(tǒng)燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組與煙氣熱水型溴冷機(jī)組直接對接。制冷季溴化鋰機(jī)組吸收燃?xì)獍l(fā)電機(jī)和缸套水余熱進(jìn)行供冷，不足部分優(yōu)先使用風(fēng)冷熱泵機(jī)組補(bǔ)充，其次采用離心冷水機(jī)組。采暖季優(yōu)先使用發(fā)電機(jī)余熱和風(fēng)冷熱泵機(jī)組供熱，不足部分由燃?xì)忮仩t補(bǔ)充。由于建設(shè)單位已建成天然氣門站一座，氣源充足，天然氣資源利用條件得天獨(dú)厚，且天然氣屬新型清潔能源，污染物排放較少，對生態(tài)環(huán)境影響輕微，且應(yīng)用方法多樣化，是當(dāng)今社會大力發(fā)展的可替代燃煤的供熱資源形式。

2.3 配套設(shè)施的優(yōu)化

交通運(yùn)輸方面，青島港客運(yùn)站是旅客水路進(jìn)入青島的主要通道之一，通航國內(nèi)多個港口城市，青島航空港也是山東省內(nèi)乃至全國最繁忙的機(jī)場之一，有多條高速公路。電氣系統(tǒng)方面，根據(jù)青島西站及周邊建筑空調(diào)負(fù)荷和采暖負(fù)荷情況，能源中心規(guī)劃設(shè)置燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)、電制冷系統(tǒng)、燃?xì)忮仩t系統(tǒng)。能源中心規(guī)劃設(shè)置1套600kW燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)。電制冷系統(tǒng)包含2臺2637kW離心冷水機(jī)組、1臺1054kW螺桿熱泵機(jī)組，為青島火車西站站房供冷。燃?xì)忮仩t系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)置4臺2000kW燃?xì)饫淠簾崴仩t及6臺5.6MW燃?xì)獬袎簾崴仩t，能源中心初步規(guī)劃為獨(dú)立2層建筑。電氣主接線方案方面，根據(jù)本項(xiàng)目裝機(jī)特點(diǎn)及裝機(jī)規(guī)模，能源中心安裝1臺600kW燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)組，接入I段低壓母線。電能僅在能源中心消納，不向能源中心外倒送電能。電氣運(yùn)行方式方面，10kV配電系統(tǒng)采用單母線分段運(yùn)行。1#、2#變壓器低壓側(cè)分別對應(yīng)I、II段低壓母線，兩段母線之間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān);母聯(lián)開關(guān)和變壓器0.4kV進(jìn)線開關(guān)之間設(shè)電氣聯(lián)鎖，在單臺變壓器故障時可由另一臺變壓器帶場內(nèi)絕大部分用電負(fù)荷。

整體而言，我國分布式能源技術(shù)起步較晚，相關(guān)技術(shù)方法依舊處于探索階段，部分工藝應(yīng)用相對欠成熟，加之政策、規(guī)劃、設(shè)備等要素的影響，在實(shí)際應(yīng)用中的短板是極為顯著的。因此，在分布式能源應(yīng)用中，應(yīng)從宏觀角度提供可靠的政策與制度保障，完善相應(yīng)配套實(shí)施布局，扎實(shí)推進(jìn)分布式能源設(shè)備創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新，并探索強(qiáng)化國內(nèi)外技術(shù)交流與溝通的新路徑，一定程度上實(shí)現(xiàn)分布式能源技術(shù)共享，共同推動分布式能源邁向更高層次。同時，隨著競爭性電力市場的逐漸開放，以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)、智能化技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，更具智慧性的智能化分布式能源示范工程將會陸續(xù)扮演更重要角色，在經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展中發(fā)揮更大效用。

3 結(jié)語

綜上所述，受技術(shù)方法、管理模式、人為意志等方面要素的影響，分布式能源在實(shí)踐應(yīng)用中依舊存在著諸多方面的薄弱環(huán)節(jié)與不足之處，制約著新能能源體系的構(gòu)建與完善。目前該項(xiàng)目運(yùn)行良好，冬夏兩季都已盈利，帶客運(yùn)負(fù)荷和周邊商戶的加入，經(jīng)濟(jì)效益會更好。對此，有關(guān)人員應(yīng)該從城市建設(shè)與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀實(shí)際需求出發(fā)，遵循分布式能源的基本應(yīng)用規(guī)律，創(chuàng)新分布式能源應(yīng)用理念與方法，優(yōu)化分布式能源應(yīng)用流程與成效，為促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)體系進(jìn)一步完善化、科學(xué)化提供便利條件，為推動經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展保駕護(hù)航。

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