浦東機(jī)場(chǎng)新建能源中心冷熱源系統(tǒng)選型經(jīng)濟(jì)性分析

王保光

1.上海機(jī)場(chǎng)（集團(tuán)）有限公司建設(shè)開發(fā)公司

2.上海機(jī)場(chǎng)建設(shè)指揮部

0 引言

浦東綜合交通樞紐是上海重要的戰(zhàn)略性節(jié)點(diǎn)、國(guó)際航運(yùn)中心的重要支撐、國(guó)鐵和城際線的重要錨固點(diǎn)，匯集區(qū)域發(fā)展和城市交通各類要素，綜合交通樞紐片區(qū)的規(guī)劃發(fā)展對(duì)提升浦東機(jī)場(chǎng)國(guó)際航空樞紐功能、增強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)三角地區(qū)的輻射、完善市域綜合交通體系、優(yōu)化浦東地區(qū)空間功能布局具有重要的意義［1］。浦東機(jī)場(chǎng)總體規(guī)劃局部調(diào)整（2019 版）已取得國(guó)家民航局批復(fù)，預(yù)計(jì)2030年旅客量1.3 億人次、貨郵量590 萬(wàn)t、飛機(jī)起降架次80.5 萬(wàn)架次。以T3航站樓為核心規(guī)劃建設(shè)T3航站區(qū)（見圖1）、飛行區(qū)、貨運(yùn)區(qū)、市政配套、旅客捷運(yùn)系統(tǒng)等［2］。

圖1 擬新建T3航站區(qū)地理位置示意圖

為匹配浦東機(jī)場(chǎng)航站區(qū)旅客量的增長(zhǎng)，需新建能源保障設(shè)施以滿足T3 航站樓后續(xù)運(yùn)營(yíng)和發(fā)展的需求。

1 浦東機(jī)場(chǎng)能源中心現(xiàn)狀

目前浦東機(jī)場(chǎng)有3 個(gè)能源中心，地理位置分布見圖2。

圖2 浦東機(jī)場(chǎng)目前能源中心地理位置示意圖

#1能源中心主要服務(wù)于T1航站樓及其配套用房、賓館、辦公用房等,#2能源中心主要服務(wù)于T2航站樓以及交通中心,#3 能源中心主要服務(wù)于S1/S2衛(wèi)星廳。3 個(gè)能源中心采用的冷熱源系統(tǒng)、負(fù)荷情況見表1［3-4］。

表1 浦東機(jī)場(chǎng)能源中心冷熱源系統(tǒng)及負(fù)荷現(xiàn)狀

隨著以新建T3 航站樓為核心的浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)工程建設(shè)的推進(jìn)，對(duì)現(xiàn)有的能源利用效率、節(jié)能、環(huán)保及冷熱源形式進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，既有的3 個(gè)能源中心在容量、管線、路由及輸送合理性方面都無(wú)法滿足新建航站區(qū)的供冷、供熱需求，因此需新建能源中心。本文從初投資、維保費(fèi)、能源成本和碳交易等方面對(duì)比分析了新建能源中心冷熱源系統(tǒng)的選型，為冷熱源系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)提供參考。新建能源中心地理位置見圖3。

圖3 擬新建能源中心地理位置示意圖

2 T3航站區(qū)供能范圍分析

根據(jù)2019 版浦東機(jī)場(chǎng)總體規(guī)劃局部調(diào)整，以T3航站樓為核心的T3航站區(qū)工程主要包括國(guó)際航站樓、國(guó)內(nèi)航站樓、樓前高架、交通中心、旅客過夜用房、停車庫(kù)等。

由于T3 航站樓子項(xiàng)較多，功能復(fù)雜，因此新建能源中心的供能范圍以航站樓、交通中心的主體建筑為主，再與開發(fā)主體的進(jìn)度、建設(shè)周期等匹配，從而確定合適的供能范圍，見表2。

表2 供能需求分析表

由表2 可知，較為合理的供能范圍為T3 航站樓、北交通中心和南交通中心。

經(jīng)對(duì)國(guó)內(nèi)外機(jī)場(chǎng)旅客過夜用房冷熱源分析，國(guó)際化酒店偏向能源中心輔以備用冷熱源供能方式或設(shè)置獨(dú)立的冷熱源。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)大型國(guó)際機(jī)場(chǎng)新建旅客過夜用房標(biāo)準(zhǔn)較高，采用獨(dú)立冷熱源方式較多，詳見表3。

表3 國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)旅客過夜用房冷、熱源案例表

綜合國(guó)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)、發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)際化酒店管理的招商，建議采用獨(dú)立冷熱源方式。

3 供能負(fù)荷預(yù)測(cè)

根據(jù)供能范圍及T3 航站樓年旅客量5 000 萬(wàn)人次，冷、熱負(fù)荷預(yù)測(cè)見表4。

表4 新建能源中心功能復(fù)合預(yù)測(cè)表

4 冷熱源對(duì)比方案

方案對(duì)比初判原則為：①負(fù)荷特性需適應(yīng)航站樓客觀存在的日波動(dòng)和季節(jié)波動(dòng)特性；②冷熱源系統(tǒng)應(yīng)管理便捷、運(yùn)營(yíng)成本節(jié)省；③經(jīng)濟(jì)可行性不僅需考慮初始投資，也應(yīng)兼顧后續(xù)的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用；④應(yīng)滿足綠色三星建筑及更高的節(jié)能要求；⑤應(yīng)考慮峰谷電價(jià)和燃?xì)鈨r(jià)格，選擇經(jīng)濟(jì)適用型方案。基于上述原則，通過初判，本文提出了三種冷熱源解決方案，詳見表5。

表5 冷熱源初方案

方案3可具體深化為方案3-1和方案3-2兩個(gè)子方案：方案3-1設(shè)6臺(tái)2 000 kW的內(nèi)燃機(jī)及配套設(shè)備，分別對(duì)接至外圍配套新建的3 座35 kV 變電站；方案3-2 設(shè)9 臺(tái)2 000 kW 內(nèi)燃機(jī)及配套設(shè)備，分別對(duì)接至外圍配套新建的3座35 kV變電站。

5 冷熱源系統(tǒng)方案經(jīng)濟(jì)性分析

1)初投資

各方案投資差異主要存在于兩大方面，一是冷熱源設(shè)備投資差異，二是系統(tǒng)不同導(dǎo)致對(duì)機(jī)房需求不同而引起的土建投資差異。

各方案土建機(jī)房需求及其初投資差異見表6。

表6 土建機(jī)房需求及初投資

2)年運(yùn)行費(fèi)用

年運(yùn)行費(fèi)用主要由能源成本、維保成本、碳排放交易費(fèi)三部分組成，詳見表7～10。

表7 能源成本

表8 維保成本

表9 全年運(yùn)行碳排放

表10 碳排放交易費(fèi)來(lái)抵扣運(yùn)行成本

綜合上述三方面因素，各方案年運(yùn)行成本匯總情況見表11。

表11 各方案年運(yùn)行成本

3)各方案經(jīng)濟(jì)分析匯總

根據(jù)《上海市天然氣分布式供能系統(tǒng)發(fā)展專項(xiàng)扶持辦法》（滬發(fā)改規(guī)范〔2020〕14號(hào)），可對(duì)投產(chǎn)后合理運(yùn)行的天然氣分布式供能系統(tǒng)進(jìn)行一次性補(bǔ)貼［5］。

綜合上述初投資、年運(yùn)行費(fèi)用、政策補(bǔ)貼，各方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性對(duì)比見表12。

表12 各方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析表

6 結(jié)論及建議

根據(jù)適宜性、經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性等綜合比較和分析，三種冷熱源方案對(duì)比結(jié)果匯總見表13。

表13 各方案對(duì)比匯總表

經(jīng)與后續(xù)運(yùn)行單位的溝通，考慮到經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)維管理等方面的要求，本文建議采用方案2 為新建能源中心冷熱源方案。