胡建軍：分布式能源技術(shù)在新區(qū)建設(shè)中的應(yīng)用和實(shí)踐

編者按：2018年8月9～10日，以“分布式能源新時代?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，本次會議由中國能源研究會分布式能源專業(yè)委員會、中國能源網(wǎng)研究中心共同主辦。會上，武漢國博能源管理有限公司建設(shè)運(yùn)營部副部長首席高級技師胡建軍發(fā)表了《分布式能源技術(shù)在新區(qū)建設(shè)中的應(yīng)用和實(shí)踐》的主旨演講。

本文根據(jù)論壇演講實(shí)錄進(jìn)行整理。

我是建設(shè)運(yùn)營部胡建軍，本次交流的主題是分布式能源技術(shù)在新區(qū)建設(shè)中的應(yīng)用和實(shí)踐，分四個主題，第一國博項目的基本情況，第二是分布式能源的應(yīng)用，第三是綜合能源管控系統(tǒng)，第四是發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

國博項目情況，武漢新城國際博覽中心，位于武漢市的漢陽區(qū)四新地區(qū)，以會展經(jīng)濟(jì)旅游為龍頭，建設(shè)以展館、展示為功能，集會展、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，整個項目總占地面積6253畝，凈用地面積4270畝，規(guī)劃總建筑面積是700萬方，一期工程區(qū)總建筑面積是45.7萬的國際展覽中心，二期工程包括10萬方的會議中心，國博中心成立于2006年5月份，是武漢市城投和成都設(shè)計城屬下的兩家公司共同組建，按照政府核準(zhǔn)的規(guī)劃方案，負(fù)責(zé)博覽中心的融資投資建設(shè)和經(jīng)營，一個是負(fù)責(zé)博覽中心的項目融資、投資、建設(shè)和經(jīng)營管理。

在國博中心，分了三期項目建設(shè)，一期項目里總體量45.7萬方，光伏10.5MW，中心是12個展館，中心園區(qū)利用設(shè)置了6兆瓦地源熱泵，為展館配套服務(wù)有110變電站，裝機(jī)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(shè)置了1.28兆瓦的光伏，三聯(lián)供的系統(tǒng)占建筑負(fù)荷的30%，余下70%用離心機(jī)和鍋爐設(shè)備調(diào)峰，三期工程總面積是140萬方的中間商務(wù)區(qū)和460萬方的生態(tài)區(qū)，目前除了房地產(chǎn)做了，其他的中央商務(wù)區(qū)目前還在規(guī)劃中，下一步的往區(qū)域性能源發(fā)展，每年的用電指標(biāo)是5170萬用電量，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(yīng)的離心機(jī)組，裝機(jī)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(shè)，一期建設(shè)是12.9兆瓦，預(yù)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(jié)能、環(huán)保、高效等特點(diǎn)，最重要的特點(diǎn)是掙錢。

因?yàn)樗軐?shí)現(xiàn)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候，才用來排放，在環(huán)保上面，三聯(lián)供機(jī)組，它的發(fā)電效率是40.6%，一次能源的40.6%來發(fā)電，余下的50%來吸收，制成冷水和熱水，形成我們的三聯(lián)供系統(tǒng)，在一立方可產(chǎn)生4度電，我們通過數(shù)據(jù)比較，可以達(dá)到4.06到4.05的量，優(yōu)勢具有以下幾個特點(diǎn)，我們能源的綜合利用，梯級利用，節(jié)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(shè)周期短，投資風(fēng)險小，效益高的特點(diǎn)，尤其在特殊場合，商業(yè)密集區(qū)能安放樓宇式的分布式能源，可以集合在中心，不像我們電力通過遠(yuǎn)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(yùn)行靈活系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)，更適合辦公樓、樓宇、醫(yī)院酒店，在數(shù)據(jù)中心和醫(yī)院的效果最好，在博覽中心因?yàn)樨?fù)荷不同，曲線也不同。

投資分析在能源利用率高效方面，高溫區(qū)能源利用44.6%，每一個廠商的設(shè)備不同，效能有一定的差異，基本可以達(dá)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，這個利用率可以達(dá)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(dá)到85.6%，中國在制定的標(biāo)準(zhǔn)是70%，所以這個效率盡量要做到環(huán)保節(jié)能，氮氧化合物的排放，國家對它的環(huán)境要求，在線監(jiān)測裝置采取的是總量排放，下一步還要從發(fā)電機(jī)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(jì)性方面，因?yàn)橛辛朔€(wěn)定的負(fù)荷和用能方面，它的經(jīng)濟(jì)收益還是可觀，所以CCHP能確保城市能源網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行。

下面重點(diǎn)講一下我們的項目怎么做，開發(fā)與建設(shè)方面，開發(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，辦了一個建設(shè)許可進(jìn)行項目建設(shè)，重點(diǎn)說的是項目的設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)維和市場四個維度。

在項目的開工之前，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)歷過這個陣痛，在電力接入國博的有5臺，分別接入的是國博區(qū)域的三個中心，在我們國博園區(qū)的第一機(jī)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)行博弈的時候，國網(wǎng)有一個要求是2013號文有一個規(guī)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(chǔ)上進(jìn)行電力設(shè)計，在電力接入方案完成以后，就會做項目的前期的設(shè)計，我們目前還是按照電力，分布式能源按照電力設(shè)計來完成，電力設(shè)計有的設(shè)備在完成相關(guān)的圖紙，更多的三聯(lián)供系統(tǒng)趨向于暖通，除了電網(wǎng)以外，其他的系統(tǒng)都是和民建和暖通系統(tǒng)相接近的，尤其在地下室布置的時候，更要考慮到我們的管線布置和機(jī)房的綜合，因?yàn)槲覀兿扔辛私ㄖ?，然后有能源站，所以在地下結(jié)構(gòu)里，采用了三維設(shè)計，我們在展館施工用建筑模型，用的效果比較好，在機(jī)電模型基礎(chǔ)上，把機(jī)電模型放到這當(dāng)中來，解決我們在設(shè)備布置和管線布局，我們標(biāo)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機(jī)房的控制，難度比較大，也是一個挑戰(zhàn)。

在引用三維BIM優(yōu)化過程中，我們構(gòu)建的是分布式能源的BIM模型，通過BIM協(xié)同設(shè)計，虛擬拼裝，可以通過虛擬空間看到將來的，或者施工過程中，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題，同時在工廠化的預(yù)制方面，能發(fā)揮極大的功效。

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

在工程管理過程中，我們是全過程使用的BIM，通過這個BIM基礎(chǔ)上，開發(fā)了智慧工地，把我們的防控、監(jiān)控和現(xiàn)場的多個環(huán)節(jié)利用上，最后延伸到運(yùn)維管理，就是一個系統(tǒng)的全過程進(jìn)行延伸，武漢市監(jiān)委以智慧工地為標(biāo)準(zhǔn)，在武漢市進(jìn)行推廣，我們有BIM應(yīng)用以后，再通過BIM的三維空間基礎(chǔ)上，由設(shè)計單位進(jìn)行縱深的完善和設(shè)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個防火分區(qū)，鍋爐房和主機(jī)房為防爆分區(qū)，在機(jī)房布置基礎(chǔ)上，對建筑負(fù)荷進(jìn)行調(diào)研，進(jìn)行前期的負(fù)荷設(shè)計，酒店和海洋樂園按每平方150瓦樂園來考慮，采暖按100瓦的指標(biāo)計算，得出設(shè)計總量44.7兆瓦的冷和21.3兆瓦的熱，通過總量計算出相對應(yīng)的設(shè)備選型，得出來最終的設(shè)備裝機(jī)容量，裝機(jī)容量方面我們使用系數(shù)，因?yàn)檎桂^同時使用率，按照0.6的系數(shù)，因?yàn)檎桂^不像數(shù)據(jù)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(shù)來考慮，分近期和遠(yuǎn)期項目。

負(fù)荷確定以后，對設(shè)備選型，把主機(jī)、控制系統(tǒng)、設(shè)備選型一一落實(shí)。

另外要做的是工程建設(shè)，總包單位是中能建廣東火電，設(shè)計單位是中南電力設(shè)計院，電力接入比較麻煩，最終的并網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了將近一年的時間，工程管理過程中，三同時和精細(xì)化管理很重要，可以保證項目的成功和精細(xì)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(yùn)營管理，有了好的設(shè)計和施工，再看看運(yùn)維，我們是按照項目的分期建設(shè)和負(fù)荷的不同季節(jié)，像冬季、夏季，每一個季節(jié)的用冷量不一樣，負(fù)荷不一樣，采取不同的模式來優(yōu)化，夏季和冬季的模式是以三聯(lián)供為機(jī)載負(fù)荷，剩余的用調(diào)峰設(shè)計來調(diào)峰，目前我們是103萬方，設(shè)計冷負(fù)荷的基礎(chǔ)上，做一個經(jīng)濟(jì)分析，我們會經(jīng)?？吹揭恍┐罄姓劦搅耍x心機(jī)組的效率高，鍋爐的設(shè)備可以達(dá)到90%，其他的只有40%，這是偷換概念，我做一個數(shù)據(jù)讓大家來看，南京天然氣發(fā)電，消耗的是天然氣，我們用一個負(fù)值38800，產(chǎn)出的是電和冷，得出來的經(jīng)濟(jì)價值，比如說526，同樣離心機(jī)組來制冷，冷量的基礎(chǔ)上來制冷，離心機(jī)組消耗的電數(shù)據(jù)的對比很明顯。

同樣用供熱的方式，三聯(lián)供常規(guī)機(jī)組來對比，經(jīng)濟(jì)性不言而喻。在談運(yùn)營管理中，好的運(yùn)營管理要有好的團(tuán)隊，和你管理的機(jī)制，我們這個機(jī)制里定編15人，分了三個組首先保證運(yùn)營，四班兩倒采用綜合工時制，檢修運(yùn)維組對設(shè)備進(jìn)行保障，在生產(chǎn)數(shù)據(jù)方面分析，因?yàn)檫@個行業(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)的專業(yè)，一個人要持多種上崗證，要求我們的技術(shù)人員素質(zhì)高，還有一些進(jìn)口設(shè)備。

另外是我們怎么把這個做好做優(yōu)，通過把一二期兩個能源站，因?yàn)樗遣煌瑫r期來做的，一期在2011年使用，二期能源在2016年投入使用，實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互備，通過這個調(diào)劑以后，我們電量原來是5170萬，通過三聯(lián)供，供電量下降3170萬，把能源的綜合利用做到一種極致。

在能源互補(bǔ)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(guī)劃和調(diào)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，我們看一下這個數(shù)據(jù)對環(huán)保的意義很重大，在市場方面現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，也拓展了新的業(yè)務(wù)，我們設(shè)計是103萬方，但是設(shè)計量會比較大，通過設(shè)備的優(yōu)化和能源的優(yōu)化，以及運(yùn)行側(cè)的優(yōu)化，擠出中間的量對外供冷，增加了40萬方的供冷面積，把我們的效率提高。

我們把供給側(cè)和需求側(cè)進(jìn)行耦合，通過網(wǎng)絡(luò)的多能互補(bǔ)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(bǔ)進(jìn)行優(yōu)化，形成一種網(wǎng)絡(luò)，通過IBC、TCP的方式，網(wǎng)絡(luò)平臺消化了DCS系統(tǒng)和CCHP的系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)把各個光伏和裝置，通過云平臺上傳到管理平臺上來。

有一個特點(diǎn)我們在能源系統(tǒng)里，做了一個大膽的嘗試，就是采用了智能高效系統(tǒng)，電力行業(yè)更多的考慮能源效率，作為這個項目來說，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(tǒng)，把子系統(tǒng)進(jìn)行分控。平臺上面可以在監(jiān)控系統(tǒng)、管控系統(tǒng)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(shù)據(jù)分析控制。

另一個特點(diǎn)每年都有科技創(chuàng)新的任務(wù)，現(xiàn)在手機(jī)隨時可以看到現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，比如說收集移動終端可以看到大數(shù)據(jù)，可以看到管理人員提高工作效率，可以看到數(shù)據(jù)報表，有好的設(shè)計和一流的設(shè)計，加上精細(xì)化的建設(shè)和高效的運(yùn)維管理，才是一個優(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(yùn)維管理團(tuán)隊，采取這種全過程一體化的服務(wù)，這個項目里面具有幾個特點(diǎn)，比如說在示范項目上，有微網(wǎng)和多能互補(bǔ)，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(yùn)行模式的創(chuàng)新，儲能配置和運(yùn)行策略的創(chuàng)新，緊跟著時代跨越式的發(fā)展，推動新時代的能源轉(zhuǎn)型，也是要建設(shè)高效節(jié)能環(huán)保方面，促進(jìn)社會的可持續(xù)發(fā)展。

第四是發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)，通過這個數(shù)據(jù)可以看到，在2017年12月份全國的數(shù)據(jù)來看，裝機(jī)容量分布式方面，以及在區(qū)域性的能源裝機(jī)容量占比，哪些單位在做這件事，通過數(shù)據(jù)報表來看，燃?xì)夤菊急茸疃啵缓笫请娏竞拖嚓P(guān)的投資主體，我們知道誰在干這件事，再看看國內(nèi)外的，在能源發(fā)展現(xiàn)狀過程中，還有多大的差距，天然氣分布式能源，不到全國裝機(jī)容量的2%，歐美國家比如美國、日本、歐盟可以到13%，甚至?xí)撸灾袊鴣砜催@個距離還比較遠(yuǎn)，有更長遠(yuǎn)的發(fā)展空間，所以我們對未來要有希望，面臨的分布式能源影響它的六個因素，在氣價方面成本、并網(wǎng)、認(rèn)知度方面，比如天然氣價格，各位領(lǐng)導(dǎo)在前面說了，在技術(shù)方面是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，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(xiàn)功能方面，和發(fā)電機(jī)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，通過這種天然氣改善環(huán)境，會有一些回報，促進(jìn)節(jié)能環(huán)保的收益，對這個產(chǎn)業(yè)更好。

我提出四種理念，第一個分布式能源與需求側(cè)管理和節(jié)能服務(wù)，與售電側(cè)放開之間的跨領(lǐng)域交叉融合協(xié)同發(fā)展。第二是來自國內(nèi)的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，還是國內(nèi)外低碳能源發(fā)展的雙重壓力，預(yù)測分布式能源將在中國將迎來爆發(fā)增長，需求側(cè)管理和節(jié)能服務(wù)，會迎來一個歷史性的發(fā)展機(jī)遇，我們把需求側(cè)和節(jié)能服務(wù)，倡導(dǎo)一個發(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，通過互聯(lián)網(wǎng)的競爭浪潮，分布式能源將實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

我們的產(chǎn)業(yè)在發(fā)展，發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)始終相輔相成，結(jié)合國博園區(qū)的應(yīng)用和實(shí)踐，提出以下幾個觀點(diǎn)。

1、制定科學(xué)的價格體系，探索推動產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的運(yùn)營模式。我們沒有走向市場化的價格，都是政府指導(dǎo)。

2、是充分發(fā)揮分布式能源的資源配置功能。

3、規(guī)劃設(shè)計從前沿規(guī)劃階段，就要把分布式能源領(lǐng)域做到區(qū)域規(guī)劃中，來形成多內(nèi)互補(bǔ)集成優(yōu)化負(fù)荷資源系統(tǒng)配置。

4、完善設(shè)計和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)相關(guān)的技術(shù)研究和成果推廣，提高分布式能源的運(yùn)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。