珠江新城F2-4地块项目中央空调冷暖热三联

珠江新城F2-4地块项目中央空调冷暖热三联供系统初步方案建设单位：广州市明和实业有限公司编制单位：江苏河海新能源有限公司 编制时间：2010年12月18日江苏河海新能源有限公司 珠江新城F2-4地块项目空调方案目 录第一章 项目概述1一、项目概况1（一）工程项目概况1（二）项目功能定位1二、项目基础资料1（一）室外设计参数1（二）室内设计参数2（三）项目空调负荷2（四）广州地区电价2（五）广州分时电价3第二章 项目背景和可行性4一、项目背景4（一）国家能源背景4（二）国家相关政策6（三）区域能源的系统概况7（四）我国区域能源目前发展的情况9二、水蓄冷空调技术10（一）水蓄冷空调系统的形式10（二）水蓄冷的必要性12三、热源塔技术13四、太阳能技术13第三章 传统空调系统方案15一、传统空调系统方案设计15（一）传统空调方案工况简述15（二）传统空调系统原理示意图17二、传统空调系统优缺点分析17（一）传统空调系统优点17（二）传统空调系统缺点17三、传统空调采暖及生活热水系统运行分析18（一）酒店空调采暖及热水费用18（二）商业及办公空调费用20（三）传统空调采暖及热水总费用21第四章 蓄能空调系统方案22一、蓄能空调系统方案设计22（一）蓄能空调方案工况简述22（二）新能源空调系统原理示意图24（三）空调蓄冷计算24二、蓄能空调系统优缺点分析25（一）蓄能空调系统优点25（二）蓄能空调系统缺点25三、蓄能空调系统运行费用分析25（一）酒店空调采暖及热水费用25（二）商业及办公空调费用28（三）蓄能空调采暖及热水总费用28第五章 两种空调系统综合对比分析29一、两种空调系统运行费用比较29二、两种空调系统初投资分析29三、结论及建议30第六章 运营方式建议31一、传统的运营方式31二、国外成功的运营方式31三、合同能源管理M操作模式31四、合同能源管理M操作流程32五、合同能源管理融资模型33六、合同能源管理盈利模型33七、合同能源管理综合效应分析34八、本项目投资运营方式建议35第七章 河海公司经典案例37一、水源热泵工程案例37一、2010 年广州亚运城新能源太阳能热水及水源热泵综合利用项目37二、南通新城小区供冷供热供暖三联供项目（污水源热泵系统）38三、青岛市麦岛金岸小区供冷供暖工程（海水源热泵系统）39四、大连北海热电厂再生水利用水源热泵技术供暖工程（中水源热泵系统）40五、重庆新天地水源热泵空调工程（湖水源热泵系统）41二、太阳能热水工程案例42（一）杭州大学城集中供热水项目（与杭钢集团合作典范）42（二）常州金谷华城小区太阳能集中供热工程43（三）宁波黄金海岸太阳能+水源热泵系统集中供热工程44（四）上海大华河畔太阳能热水工程45 人居环境与世界同步 21江苏河海新能源有限公司 珠江新城F2-4地块项目空调方案第一章 项目概述一、项目概况（一）工程项目概况本工程是一栋集商业、办公、会议及酒店于一体的多功能综合性建筑。工程名称：珠江新城F2-4地块项目，总建筑面积为 387992 平方米，其中空调面积约 232150 平方米，空调面积占总建筑面积的 59.8%；地下室共四层，地上八层裙楼，三栋塔楼；其中西塔楼十六层，总建筑高度 64.9米,南塔楼四十八层，总建筑高度 200米,北塔楼四十六层，总建筑高度 200米。（二）项目功能定位项目供能定位如下：(1).地下室四二层作汽车库、设备房用，其中地下四层部分汽车库战时作人防用；(2).地下室一层为商业；(3).首六层作商业、会议和餐饮用；(4).西塔为酒店式公寓；(5).南塔十二十二层为酒店式公寓，二十三层四十五层为酒店客房，四十六层四十八层为酒店餐饮和酒店大堂,避难层设置于二十五层和四十二层；(6).北塔作办公用,避难层设置于十九层和三十一层；二、项目基础资料（一）室外设计参数本项目位于广州市，室外设计参数按广州地区选取，具体如下：名称干球温度（）湿球温度（）相对湿度（%）大气压力（kPa）空调通风采暖夏季34.231.927.8100.287冬季5.310.374102.073（二）室内设计参数根据本项目功能分区，室内各项设计参数如下表：名称干球温度（）相对湿度（%）新风量（m3/h人）允许噪音标准dB（A）夏季冬季夏季冬季商业大堂27455540501050酒店大堂2618455540501050商场26506540502050餐厅26506540503050办公室26455540503050会议室26455540503045客房2618455540505040电影院26506540503040（三）项目空调负荷根据设计院计算参数，本项目空调冷热负荷如下表：名称冷负荷（KW）热负荷（KW）制冷面积（m2）采暖面积（m2）冷指标（W/m2）热指标（W/m2）酒店1389035508200069000169.451.4商业及办公26108129000202.4酒店热水暂估算为70吨/天，热水温度60。（四）广州地区电价用电分类电价（分/KWh）一、大工业变压器容量（元/KVA.月）23（一）基本电价最大需量（元/KW.月）32（二）电度电价1-10千伏68.4935-110千伏65.99220千伏及以上63.49二、非工业普通工业不满1千伏89.851-10千伏87.3535千伏及以上84.85地铁80.15三、商业电度电价不满1千伏98.851-10千伏96.3535千伏及以上93.85四、居民生活电度电价61本项目中央空调用电性质为非工业普通工业，电压等级1-10千伏，执行电价为0.8735元/KWh。（五）广州分时电价时段用电分类电价（分/KWh）峰电：9:0023:001-10千伏87.35谷电：00:008:001-10千伏30注：此电价政策需中央空调采用蓄冷、蓄冰系统才能够申请。第二章 项目背景和可行性一、项目背景（一）国家能源背景在由国务院发展研究中心产业部和世界银行共同主办的国际能源研讨会上，国务院发展研究中心产业部报告显示，中国能源问题面临三大挑战，如不注意解决将会危及我们取得的成就并导致未来发展不可持续。首先，“十五”期间，能源消费弹性系数大于1是我国能源面临的重大挑战。中国1980-2000年单位GDP能耗，与相同或相近的经济体如俄罗斯、印度等国家比较，我国的能源消费强度与之相当，甚至还要低。但近几年出现了能源消费强度上翘的情况，特别是“十五”期间能源消费弹性系数超过了1。如果要按这一趋势放任发展，能源消费将迅速攀升到难以满足的程度。第二个挑战是能源安全和外部冲击。中国石油国内产量最多在两亿吨。到2020年，按最低方案预测，石油消耗总量将在4.5亿吨，石油对外依存度达60%。从总量看，中国己成为世界第二石油消费大国。国际市场不断高涨的油价对中国国民经济的影响大于发达国家，是他们的2.35倍。第三个挑战，是大规模不受节制的能源需求将导致不可接受的能源环境成本。现在环境污染的损失占GDP的比例在3%-7%。针对中国能源的可持续发展，政策建议如下：1.制定统一、一致、综合的能源体系，增强能源之间的协调性和综合性；2.把提高能效和实现可持续发展作为国家发展战略的优先定位；3.加强能源机构的建设，强烈建议建立能源部，还要进一步完善能源的监管机构，对于节能的机构也应该建立和加强；4.要发挥价格和市场配置资源的基础作用，并建立支持可持续发展的财税激励政策；5.引进开发先进的能源技术和清洁煤炭技术；6.拓展国际合作，降低利用国外资源的难度；7.减少针对性措施对社会潜在的负面影响，比如调整价格、完善税收政策可能会对低收入群体产生负面的影响；8.要形成统一的国家政策目标，全社会要对能源可持续发展给予高度关注。人均能耗消费水平见图2-1：图2-1 人均能耗消费水平我国城乡建筑每年都要消耗大量的能源。根据统计，到2000年，房屋建筑耗能量为3.5亿tce，约占全国总能源消耗量的27.5%，并且呈逐年稳步增长趋势。一方面，我国正处在高速建设期，每年城乡房屋建筑竣工面积约为20亿平方米；另一方面，我国单位建筑面积能耗高，单位面积采暖能耗达到气候条件相近的发达国家的三倍以上。大量的高能耗建筑的投入使用必将导致建筑能耗总量快速上升。以我国现有建筑能耗水平计算，到2020年建筑能耗将达到10.89亿tce，为2000年的3倍，也就是说，相当于2000年全国能源总消耗量。建筑能耗增长见图2-2。图2-2 建筑能耗增长趋势图我国是世界上少数几个以煤为主要能源的国家之一，煤炭的消费量占能源总消费量的75%(1996)，这种消费结构给环境造成了巨大压力。我国大气污染严重，是世界上大气污染排放最大的国家之一。世界上污染最严重的十个城市中，仅中国就占了其中七个。环境状况是我国面临的另一大问题。2002年燃煤造成的SO2和烟尘排放量约占排放总量的7080%；SO2排放形成的酸雨面积已占国土面积的13%；CO2排放量约9.0亿吨，约占全球排放总量的13%。中国主要污染物排放总量均居世界第一位。城市热岛效应也日益严重。环境污染直接或间接造成的经济损失占国民生产总值的比例已经达到34%。（二）国家相关政策毋庸讳言，能源和环保问题已经成为制约我国经济增长、实现到2020年人均国内生产总值在2000年基础上翻两番的国民经济发展战略目标的瓶颈因素。为此，中央提出建设节约型社会、构建资源节约型和环境友好型社会的战略目标，从而促进能源、环境和经济社会的协调、和谐、可持续发展。2007年10月15日胡锦涛主席在代表十六届中央委员会向十七大作报告时，提出了实现全面建设小康社会奋斗目标的新要求，指出进一步的工作方向为“建设生态文明，基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式”。国务院办公厅发布了一系列关于节能减排的通知。国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知中，明确指出开发利用可再生能源。国务院关于加强节能工作的决定指出，推进建筑节能，全面实施重点节能工程。国家发展与改革委员会编制了“中长期节能专项规划”，建筑节能被列为重点节能领域之一，建筑节能工程成为十大节能工程之一，建筑节能工程包括：新建建筑全面严格执行50%节能标准，四个直辖市和北方严寒、寒冷地区实施新建建筑节能65%的标准，并实行全过程严格监管。建设低能耗、超低能耗建筑以及可再生能源与建筑一体化示范工程，对现有居住建筑和公共建筑进行城市级示范改造，推进新型墙体材料和节能建材产业化。建设部制定了“建设部建筑节能九五计划及2010年规划”、“建设部建筑节能 十五计划纲要”、“建设部建筑节能技术政策”、“民用建筑节能管理规定” 、“关于固定资产投资工程项目可行性研究报告节能篇（章）编制及评估的规定”等一系列政策、规定。建设部、财政部关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见中指出，推进可再生能源在建筑中应用是贯彻落实科学发展观，调整能源结构，保证国家能源安全的重要举措；推进可再生能源在建筑中应用是实施国家能源战略的必然选择；推进可再生能源在建筑中应用是满足能源需求日益增长，改善人民生活质量，提高建筑用能效率的现实要求。国家重点支持相关技术领域中应用可再生能源的示范工程、技术集成及标准制定，其中包括地表水及地下水丰富地区利用淡水源热泵技术供热制冷工程。近年来，为了推动全社会节约能源，提高能源利用效率，保护和改善环境，促进经济社会全面协调可持续发展，1997年颁布了中华人民共和国节约能源法；为促进可再生能源的开发利用，增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社会的可持续发展，2005年颁布了中华人民共和国可再生能源法，鼓励城镇建筑及其住户采用可再生能源供暖、制冷、制备生活热水。与此同时，公共建筑节能设计标准、夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准、民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）、建筑照明设计标准等一系列节能标准相继出台，建筑能效测评与标识管理办法与建筑能效测评与标识技术导则已进入征求意见阶段，居住建筑节能设计标准也在编制中。各地方也相继编制了地方性节能标准实施细则以及相关的节能检验标准。各级政府部门的高度重视和相关法律、规章、标准的颁布执行必将推动我国建筑节能工作的发展。可以说，建筑节能已成为我国国民经济发展中的一个重要方面，建筑的节能环保已经成为当今建筑产业发展的一个重要方向，相关产业的发展刻不容缓。（三）区域能源的系统概况1、区域能源系统的概念区域能源系统，像城市给水、电力一样是一项公用事业，是城市的基础设施之一，是为了满足某一特定区域内建筑群落的集中供冷、供热需求，由专门的能源站集中制造冷水、热水等，通过区域管网进行供给的一个或多个大规模生活热水、中央空调冷热源系统。区域能源系统的实施需要一定的基础条件。如果在某一区域内建筑物集中，或者规划进行集中建设，该区域具备下列条件就可以实施区域能源系统：平均冷、热需求密度高；明确、稳定的冷热负荷，用户的加入计划明确；可确保区域能源站及区域管网的布置规划能够实施。区域能源系统的供给范围，根据目前国内的实际情况，其最大半径一般不超过5km，区域能源系统一般采取分步实施的方式。2、区域能源系统的特点（1）改善不同建筑单体采用中小型热水器、空调机及锅炉设备效率低、质量参差不齐的缺点，集中选用大型优质高效的设备。（2）根据不同建筑单体使用时间及负荷的变化，综合考虑同时使用系数，减少设备总装机容量。（3）减少分散到各单体建筑的热水器、空调机及锅炉设备用房面积和配套的变配电设施用房面积，集中设置、集中管理。（4）减少日常维护工作及减少维护和管理人员。（5）减少或取消单体建筑部分的热水器、空调室外设备，美化城市环境、降低城市噪声、节约用水，减小热岛效应。（6）减少温室气体CO2、有害气体SO2、NOx的排放，提高区域环境质量。 （7）由于其规模效应带来其在初投资上具有竞争力。（8）提高能源系统的可靠性和有效性。（9）提高能源系统的电力利用效率，提高能源系统的管理效率。3、区域能源系统在国内、外的发展情况（1）日本区域能源系统的发展1970年日本的区域空调在大阪万国博览会以及毗邻的中央地区首次开始供热（供冷）。次年，在东京的新宿都心等地住宅区也开始供热（供冷）。1972年“供热事业法”的制订，开创了日本区域空调发展的新纪元。1975年，区域空调开始在全日本范围内推广，其后20年，伴随着石油危机的到来，区域空调的发展进入低迷期，85年以后由于全国城市的优化进程加快，区域空调进入了一个调整发展期。特别是从1989年开始，区域空调以每年10个以上项目的速度增长。据统计，1989年以后开始引入区域空调的地区，占了总项目的60%。截至到1996年，日本共有区域空调方面的公共事业公司78家，已有129个地区的区域空调得到许可，其中114个地区已开始供热（供冷）。（2）日本区域能源的规模日本区域能源的平均供给面积为50万m以上，平均供冷供热能力为31MW。其中有81个地区的区域空调冷热能力不到30MW；冷热能力在100MW以上的大规模区域空调有东京临海副都心、东京新宿副都心、横滨港21个地区。（3）日本区域能源的用途区域空调在办公和商业方面使用较多，住宅方面的使用在1970年以后开始多了起来，后来由于受到第二次石油危机的影响而相对减少，到90年代以后发展加快。根据1996年统计，全日本的住宅区域空调共有27个，占总数的13%；办公和商业区域空调为163个。（4）美国的概况美国从1978年开始提倡发展小型热电联产（CHP），目前除继续坚持发展小型热电联产之外，正研究高效利用能源资源的小型冷热电联产（CCHP）。CCHP是将制冷、供热（采暖和供热水）及发电三者合而为一的设施。据美国1995年对商用楼宇终端能源消耗的统计，采暖用能占22%，热水供应占7%，制冷空调占18%。CHP的供热只能解决29%的用能及提供电力，而CCHP连同制冷可提供47%的用能及电力。美国关于CCHP作了许多研究，并本着开发和商业化的目的，在天然气、电力和暖通空调等行业进行了广泛深入的合作。工业界提出了“CCHP”创意和“CCHP2020年纲领”，以支持美国能源部的总体商用建筑冷热电联供规划。规划中倡导增加综合利用多项技术，包括先进的燃气轮机、微型透平机、先进的内燃机、燃料电池、吸收式制冷机和热泵、干燥及能源回收系统、引擎驱动及电驱动蒸汽压缩系统，热储备和输送系统以及控制及系统集成技术，不仅满足建筑物的热和电力负荷的需求，也从整体上提高了从矿物燃料到能源的转换效率。到2020年，在美国CCHP将成为商用建筑高效使用矿物能源的典范，通过能源系统的调整，将极大地推动经济增长和提高居民生活质量，同时最大限度地降低污染物的排放量。（四）我国区域能源目前发展的情况 近几年来，随着对建筑节能的日益重视，区域能源项目在我国逐渐发展起来，2008年北京奥运村、南通新城小区、青岛奥帆中心等多个大型项目均采用了再生能源技术提供区域冷热源。下面介绍2个典型项目。1、北京奥运村污水源热泵+太阳能供暖、供热工程北京奥运村项目根据国际奥委会的要求，新能源替代率不小于70%，因此在奥组委大楼及运用员村多个场馆设施中，采用了太阳能供热系统，其中运动员村占地面积800多亩，住宅建筑面积35万平米，其它配套建筑12万平方米，赛时可容纳3.5万人生活起居，赛后按高档住宅小区使用，设计居住人数为8000人。本项目热源选用太阳能+污水源热泵，作为采暖及生活热水的热源，采暖部分投资为3.2亿，热水部分投资为6000万，太阳能热水系统由意大利政府赞助。2、南通新城小区污水源热泵三联供项目南通新城小区建筑面积80万平方米，总共二期开发，其中一期由小高层和高层组成，利用城市污水处理厂的二次排放污水作为热源，总制冷量为16000KW，制热量为14300KW，制热水量为2600KW，集中解决居民的制冷、制热、制暖水三联供问题，是目前国内最大的利用污水源作为热源系统的集中居住小区项目，项目由南通市中天房地产开发，由江苏河海新能源有限公司设计、施工。该项目充分利用城市的废弃热源，大大降低了传统热源的运营成本，既响应了国家政策，同时造福了千家万户，又节约了常规能源。二、水蓄冷空调技术（一）水蓄冷空调系统的形式根据空调系统冷负荷的情况和用户所在地区的分时电价，将水蓄冷分成三种形式。1、完全蓄冷模式将全天的空调冷负荷完全转移到电力低谷时段。完全蓄冷的日运行示意图见图2-3，从图中可以看出，全天空调时段所需要的冷量均由蓄冷系统供给。这种蓄冷运行模式运行费用最省。这种水蓄冷方式适宜于仅有白天冷负荷的空调系统。图2-3 完全蓄冷运行图2、完全削峰蓄冷模式将高峰时段的空调冷负荷完全转移到电力低谷时段。完全削峰蓄冷的日运行图见图2-4，从图中可以看出，全天高峰时段空调所需要的冷量均由蓄冷系统供给(图中8.0011.00，18.0021.00为高峰用电时间)。这种水蓄冷方式适宜于仅有白天冷负荷的空调系统。图2-4 完全削峰蓄冷运行图3、部分负荷蓄冷模式将全天空调的冷负荷部分转移到电力低谷时段。部分负荷蓄冷的日运行示意图见图2-5，从图中可以看出，夜间用电低谷时段储存冷量，补充高峰时段空调所需要的冷量。这种水蓄冷形式可根据空调制冷系统制冷能力与可能建设蓄冷水池的大小，在运行过程中可执行完全削峰加填平、完全削峰与局部削峰等运行模式。完全削峰蓄冷是部分削峰的一个特例，它比较特殊，因为这种蓄冷形式的单位能量的运行费用最便宜。通常蓄冷系统是采用完全蓄冷还是部分蓄冷可根据建筑物设计日空调负荷分布曲线图来确定。原则上说，对于设计日尖峰负荷远大于平均负荷，则系统宜采用全部蓄冷；反之，对于设计日尖峰负荷与平均负荷相差不大，制冷能力又较大，且全天运行时，宜采用部分蓄冷。全部蓄冷式系统的投资较高，占地面积较大，一般不太采图2-5 部分蓄冷运行图用；但由于完全蓄冷的经济效益与社会效益最好，完全蓄冷的形式在条件允许的场合，还是应该提倡采用的。而部分蓄冷式系统的初期投资与常规空调系统相差不大（制冷设备减少，增加蓄冷设备，二者相差不大），运行费用大幅度下降，这种水蓄冷形式同样是应该推广采用的。（二）水蓄冷的必要性随着现代工业的发展和人民生活水平的提高。中央空调的应用越来越广泛，其耗电量也越来越大，一些大中城市中央空调用电量已占其高峰用电量的20%以上，使得电力系统峰谷负荷差加大，电网负荷率下降，电网不得不实行拉闸限电，严重制约着工农业生产，对人们正常的生活带来不少影响。解决该问题的有效办法之一是应用蓄冷技术，将空调用电从白天高峰期转移到夜间低谷期，均衡城市电网负荷，达到多峰填谷的目的，蓄冷技术的原理，简而言之，是利用夜间电网多余的谷荷电力继续运转制冷机制冷，并以冷水的形式储存起来，在白天用电高峰时将冷水提供空调服务，从而避免中央空调争用高峰电力，最常用的蓄冷方式主要有两大类：冰蓄冷和水蓄冷。考虑经济性，水蓄冷系统不仅从节能而且从节省初投资方面都具有很大的优越性，回收期短，它充分利用建筑的消防水池，尽量少占用建筑面积，节省机房面积，同时实现蓄冷功能。珠江新城项目中央空调系统通过夜间利用水池蓄冷，白天只需水泵将冷量运送到需要供冷的区域，从而节约电能。三、热源塔技术热源塔技术主要适用于为长江流域及长江以南地区。本项目位于广州，冬夏季室外气温非常匹配热源塔工作温度工况，可以采用热源塔作为热泵机组冷热源设施。夏季，通过过蒸发冷却为热泵机组提供稳定冷源，类似于传统空调冷却塔系统；冬季，利用低于冰点的载体介质，可以高效提取空气湿球显热能，从而为热泵提供可靠热源。热泵热源塔不存在风冷空调严重结霜的问题，改变了传统水冷空调只能单季使用的历史。由于热源塔的优越性，目前，热源塔技术已被广泛应用于热泵新能源项目当中。四、太阳能技术国内目前主要有平板式太阳能热水器、玻璃真空管型等形式，分类见下图2-6。根据国际能源组织的划分办法，按照传热工质的不同，太阳能集热器分为水媒型和气媒型两大类，一般将水媒型的有盖板和无盖板统称为平板型，分类见下图2-7。中国是世界上太阳能集热器总安装量最大的国家，约占世界总安装量的48。截止2005年底世界总安装量为111GW，欧洲已建成87座大型区域太阳能供热水水厂，涉及生活热水、采暖、空调。目前最大太阳能供热水水厂是丹麦的Marstal District Heating，太阳能集热器安装量13MW，集热面积18300m2，可满足1420人的生活热水和采暖需要。太阳能集热器平板型真空管型全玻璃真空管型金属玻璃真空管型U型管型热管式图2-6 国内太阳能集热器分类太阳能集热器水媒型气媒型无盖板型有盖板型无盖板型真空管型有盖板型图2-7 国际能源组织太阳能集热器分类第三章 传统空调系统方案一、传统空调系统方案设计（一）传统空调方案工况简述1、夏季工况：夏季空调冷源：制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冷冻水制冷，冷冻水泵将冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中，由风机吹送达到降温的目的。经蒸发后的制冷剂在冷凝器中释放出热量成气态，冷却水泵将冷却水送到冷却塔上由水塔风机对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中。2、冬季工况：冬季空调热源：本项目采用电锅炉制备高温热水，通过板式换热器换热制备采暖热水，经冷冻水泵送至末端用户。3、生活热水工况：传统空调系统利用电锅炉制备高温热水，经热水板换换热制备生活热水，以供热水需求。（二）传统空调系统原理示意图传统中央空调系统主要由制冷主机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、冷却塔、定压装置和末端设备组成。其运行原理示意图如下：二、传统空调系统优缺点分析（一）传统空调系统优点1、传统空调系统是所有空调系统中形式最简单的一种，没有蓄能空调蓄能放能的过程，系统的功能单一，其初投资费用相对于其它形式的空调系统要低。2、传统空调系统由于形式简单，自动控制部件较少，运行可靠性好，管理方便。（二）传统空调系统缺点1、传统空调系统采用冷却塔作为夏季冷源，冬季热源需另加一套系统，总体经济性较差。2、传统空调系统的负荷高峰与用电高峰几乎同步，加重了电网负荷，在采用分时电价的地区，其运行费用非常高昂。3、传统空调系统的装机容量必须满足用户最大负荷的要求，而空调系统更多的时间是在部分负荷下运行，这就导致了设备的闲置时间较长，降低了资金利用效率。4、传统采暖利用电锅炉制备高温热水经板换换热，换热损耗大，采暖能效低，运行费用很高。三、传统空调采暖及生活热水系统运行分析（一）酒店空调采暖及热水费用本项目按两套系统设计，即酒店为单独一套系统，商业及办公另为一套系统。运行费用按酒店、商业及办公两套系统计算，具体如下：1、酒店空调供冷耗电费用：本项目酒店空调系统总冷负荷为13890KW，供冷天数按210天计，每天24小时供冷。按照下表运行：空调负荷运行天数表负荷比例100%75%50%25%运行天数(天)35707035本项目传统空调系统主机采用螺杆式+离心式冷水机组，机组COP4.05.5，扣除管网、水泵等损耗，综合COP取3.5，同时使用系数0.7，负荷系数0.5，则运行费用如下：1）、满负荷情况下运行35天电费（小时耗电量为）： 101.9 万元2）、75%负荷情况下运行70天电费（小时耗电量为）： 152.9 万元3）、50%负荷情况下运行70天电费（小时耗电量为）： 101.9 万元4）、25%负荷情况下运行35天电费（小时耗电量为）： 25.5 万元则酒店空调供冷季，系统运行的电费为： = 382.2 万元。2、酒店冬季采暖耗电费用：本项目酒店空调系统总热负荷为3550KW，采暖天数按30天计，每天24小时供冷。按照下表运行：空调负荷运行天数表负荷比例100%75%50%25%运行天数(天)510105本方案传统空调系统采暖利用电锅炉制备高温热水，经板式换热器换热进行采暖，电锅炉效率取0.95，扣除管网、水泵、板换等损耗，综合能效取0.70，同时使用系数0.7，负荷系数0.5，则运行费用如下：1）、满负荷情况下运行5天电费（小时耗电量为）： 18.6 万元2）、75%负荷情况下运行10天电费（小时耗电量为）： 27.9 万元3）、50%负荷情况下运行10天电费（小时耗电量为）： 18.6 万元4）、25%负荷情况下运行5天电费（小时耗电量为）： 4.7 万元则酒店冬季采暖，系统运行的电费为： = 69.8 万元。3、酒店全年热水费用：酒店生活热水由电锅炉间接制备，热水量为70吨/天，同时使用系数0.7，电锅炉制热水效率0.98，扣除管网、水泵、板换等损耗，制热水效率取0.8，则全年热水费用为：自来水平均水温按13计算，系统向用户提供60热水，温升为47。市政自来水价格为3.5元/吨。每吨水设计用锅炉升温47，耗能为： = 68.4 KWh则热水费用为： 113.1 万元综合以上1、2、3计算可知，酒店夏季供冷、冬季采暖、全年生后热水总费用为565.1万元。（二）商业及办公空调费用本项目商业及办公空调系统总冷负荷为26160KW，供冷天数按210天计，每天供冷10小时。按照下表运行：空调负荷运行天数表负荷比例100%75%50%25%运行天数(天)35707035本方案传统空调系统主机采用螺杆式+离心式冷水机组，机组COP4.05.5，扣除管网、水泵等损耗，综合COP取3.5，同时使用系数0.7，负荷系数0.5，则运行费用如下：1）、满负荷情况下运行35天电费（小时耗电量为）： 80.0 万元2）、75%负荷情况下运行70天电费（小时耗电量为）： 120.0 万元3）、50%负荷情况下运行70天电费（小时耗电量为）： 80.0 万元4）、25%负荷情况下运行35天电费（小时耗电量为）： 20.0 万元则商业及办公空调供冷季，系统运行的电费为： = 300.0 万元。综合以上计算可知，商业及办公夏季空调总运行费用为300万元。（三）传统空调采暖及热水总费用综合（一）、（二）两部分，本项目采用传统空调系统，酒店，商业及办公总运行费用为865.1万元。江苏河海新能源有限公司 珠江新城F2-4地块项目空调方案第四章 蓄能空调系统方案一、蓄能空调系统方案设计（一）蓄能空调方案工况简述1、夏季工况：夏季空调冷源：以热源塔为冷源，采用水源热泵+水蓄冷系统。水源热泵在夜间谷电时段制备4冷水，送至蓄冷水池储存起来，以供峰电时段对空调负荷的需求，平电时段采用水源热泵主机直接供冷，使夏季供冷运行成本降至最低。2、冬季工况：冬季空调热源：以热源塔为热源，采用螺杆式水源热泵机组制备高温采暖热水，以供酒店高低区采暖。3、生活热水工况：选用全热回收水源热泵机组，夏季制冷同时通过热回收冷凝器回收热量免费制备热水，其他季节利用水源热泵机组直接制备热水。（二）蓄能空调系统原理示意图（三）空调蓄冷计算本项目酒店总冷负荷13890KW，供冷天数210天，采暖天数30天，全天24小时提供空调服务。采用低谷电蓄冷技术，利用夜间谷电8小时蓄冷。蓄冷量为总冷负荷20%考虑。剩余80%冷负荷由主机提供。根据酒店逐时冷负荷计算可知，峰值冷负荷为13890KW时，酒店全天总冷负荷为190570.8KW，则蓄冷总量为38114.16KW。蓄冷水池总容积：式中：V蓄冷水池容积（m）；Q总蓄冷量，38114.16KW；K冷损失附加率，一般取1.011.02，本项目取1.01；T蓄冷水池进、出水温差8 。蓄冷水池容积V = 4134 m，水池深度为6米时，水池面积约为689平方米，可以借用消防水池做蓄冷用，充分利用建筑功能，最大程度降低运行成本。同理可算出，商业及办公所需蓄冷水池容积为5780m3。二、蓄能空调系统优缺点分析（一）蓄能空调系统优点1、蓄能空调一套系统满足冷暖热三项需求，管理方便。2、蓄能空调系统夏季利用水源热泵主机热回收功能，可以免费制备生活热水，使夏季生活热水成本降至最低。3、蓄能空调系统采用了水蓄冷技术，巧妙的解决了空调负荷高峰与用电高峰一致的问题。系统部分时间在谷电价时间运行，运行成本低，节能效果明显。4、取代锅炉系统，水源热泵+热源塔冬季采暖效率远远高于电锅炉采暖，制热水效率也远高于电锅炉，极大程度节约运行费用。（二）蓄能空调系统缺点1、采用了蓄能技术，系统复杂，控制程序多，需专业人员管理操作。2、蓄水池体积大，需提供较大面积的水池。三、蓄能空调系统运行费用分析以一年为周期，对蓄能空调系统的运行费用进行概算，具体如下：（一）酒店空调采暖及热水费用本项目按两套系统设计，即酒店为单独一套系统，商业及办公另为一套系统。运行费用按酒店、商业及办公两套系统计算，具体如下：1、酒店空调供冷耗电费用：本项目酒店空调系统总冷负荷为13890KW，供冷天数按210天计，每天24小时供冷。按照下表运行：空调负荷运行天数表负荷比例100%75%50%25%运行天数(天)35707035本方案蓄能空调系统主机采用螺杆式+离心式水源热泵机组，机组COP4.05.5，扣除管网、水泵等损耗，综合COP取3.5，同时使用系数0.7，负荷系数0.5，则运行费用如下：1）、满负荷情况下运行35天电费（小时耗电量为）： 88.5 万元2）、75%负荷情况下运行70天电费（小时耗电量为）： 132.8 万元3）、50%负荷情况下运行70天电费（小时耗电量为）： 88.5 万元4）、25%负荷情况下运行35天电费（小时耗电量为）： 22.1 万元则酒店空调供冷季，系统运行的电费为： = 331.9 万元。2、酒店冬季采暖耗电费用：本项目酒店空调系统总热负荷为3550KW，采暖天数按30天计，每天24小时供冷。按照下表运行：空调负荷运行天数表负荷比例100%75%50%25%运行天数(天)510105本项目蓄能空调系统采暖利用螺杆式水源热泵主机制备高温采暖热水，主机COP 4.05.5，扣除管网、水泵、板换等损耗，综合能效取3.0，同时使用系数0.7，负荷系数0.5，则运行费用如下：1）、满负荷情况下运行5天电费（小时耗电量为）： 4.3 万元2）、75%负荷情况下运行10天电费（小时耗电量为）： 6.5 万元3）、50%负荷情况下运行10天电费（小时耗电量为）： 4.3 万元4）、25%负荷情况下运行5天电费（小时耗电量为）： 1.1 万元则酒店冬季采暖，系统运行的电费为： = 16.2 万元。3、酒店全年热水费用：夏季利用热泵机组热回收功能，可以免费制备生活热水，成本仅为自来水费，其他季节利用水源热泵主机制备，热泵主机制热水COP3.54.5，扣除管网、水泵等损耗，综合COP取3.0。热水量为70吨/天，同时使用系数0.7，则全年热水费用计算如下：自来水平均水温按13计算，系统向用户提供60热水，温升为47。市政自来水价格为3.5元/吨。每吨水设计用锅炉升温47，热泵制热功率为：Q= = KWQ热水热泵功率；KWt制备热水温升,42，设计冷水温度13，热水温度60；T制备热水时间，取8h。则热水费用为： 15.7 万元综合以上1、2、3计算可知，酒店夏季供冷、冬季采暖、全年生后热水总费用为363.8万元。（二）商业及办公空调费用本项目商业及办公空调系统总冷负荷为26160KW，供冷天数按210天计，每天供冷10小时。按照下表运行：空调负荷运行天数表负荷比例100%75%50%25%运行天数(天)35707035本项目蓄能空调系统主机采用螺杆式+离心式水源热泵机组，机组COP4.05.5，扣除管网、水泵等损耗，综合COP取3.5，同时使用系数0.7，负荷系数0.5，则运行费用如下：1）、满负荷情况下运行35天电费（小时耗电量为）： 69.5 万元2）、75%负荷情况下运行70天电费（小时耗电量为）： 104.2 万元3）、50%负荷情况下运行70天电费（小时耗电量为）： 69.5 万元4）、25%负荷情况下运行35天电费（小时耗电量为）： 17.4 万元则商业及办公空调供冷季，系统运行的电费为： = 260.6 万元。综合以上计算可知，商业及办公夏季空调总运行费用为260.6万元。（三）蓄能空调采暖及热水总费用综合（一）、（二）两部分，本项目采用蓄能空调系统，酒店，商业及办公总运行费用为624.4万元。第五章 两种空调系统综合对比分析一、两种空调系统运行费用比较根据第三章、第四章分析计算可知，两种空调系统年运行费用有所不同，其中传统中央空调系统年运行费用高达865.1万元，而蓄能空调系统年运行费用仅为624.4万元，每年至少节省240.7万元，节能率27.8%。详细对比见以下图表：名称制冷运行费（万元）采暖运行费（万元）热水运行费（万元）总运行费（万元）传统空调682.269.8113.1865.1蓄能空调592.516.215.7624.4二、两种空调系统初投资分析蓄能空调系统相比传统空调系统，减去了电锅炉系统，多出蓄冷水池，就本项目而言，蓄冷水池可以借用消防水池，不需另外建设蓄冷水池。因此采用蓄能空调系统初投资与传统空调系统相接近。三、结论及建议根据以上几章的能源分析以及经济性分析，我们可以明显感觉到蓄能空调系统有着诸多的优点，在目前国内能源紧张，而能耗又居高不下的大背景下，无论是政府、电力部门、开发商、物业经营者还是业主均能在实施蓄能供冷、供热项目过程中得到各自的收益。此外，蓄能空调系统的应用也为后期运营管理节省了大量运行费用，减少运行支出，极大程度的缩短投资回收期，降低投资风险。结合本项目实际情况，如果采用集中式太阳能系统，则后期运行费用将会更低，由于缺少建筑单体图纸，本方案只介绍了蓄能空调系统。在相同投资的情况下，蓄能空调大大节省了运行费用，因此，建议采用蓄能空调系统。第六章 运营方式建议一、传统的运营方式传统的空调系统项目运营模式均采用建设单位总投资，设计单位设计、施工单位施工、物业单位管理。各阶段分块实施，各自为政。由于投资、设计、施工、运营管理条块分割，各自为政，互相缺少联系，缺少节能运行成本的制约机制。造成投资成本控制不严、运行成本控制不严、运营管理经验无法及时在前期的设计中体现、业主的投资风险大等缺点。二、国外成功的运营方式国外的大型能源项目，多采用合同能源管理（EMC）的形式，由运行管理单位整体负责项目的立项、投资、投资控制、成本控制。整个运营过程以后期的运行成本为宗旨，以节省投资为标准实施，大大降低了运营成本，投资成本，减少了业主的投资风险。合同能源管理机制的实质是：一种以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式。这样一种节能投资方式允许用户使用未来的节能收益为工厂和设备升级，以及降低目前的运行成本。能源管理合同在实施节能项目投资的企业（用户）与专门的盈利性能源管理公司之间签订，它有助于推动节能项目的开展。在传统的节能投资方式下，节能项目的所有风险和所有盈利都由实施节能投资的企业承担；在合同能源管理方式中，一般不要求企业自身对节能项目进行大笔投资。三、合同能源管理M操作模式 由合同能源管理运营商对该项目进行合同托管式服务，包括：项目立项、项目融资、项目增递、项目设计、项目施工、项目运行管理等内容。并通过能源合作协议与政府、开发商达成能源托管协议，并在此协议基础上与住户及能源使用单位签定运行管理协议，取得能源服务专营权、收费权，从而回收投资的运作模式。如下图所示：图6-1合同能源管理M操作模式流程图四、合同能源管理M操作流程1项目立项与政府达成立项协议，取得分布式分布式能源站用地、用电、用水的许可及条件。2项目洽商并签定能源合作协议与开发商在项目立项后，通过与开发商签定合同能源管理合作协议，解决如下问题：（1）确定分布式分布式能源站的服务范围、服务功能、技术指标等；（2）确定双方的投资分界、投资规模；（3）确定运行管理模式，能源价格；（4）明细双方的分工及合作事项；（5）明细实施计划。 图6-2 合同能源管理P操作流程3项目的规划设计由合同运营管理商按照立项协议和合同能源管理合作协议的规定，实施项目规划设计。4施工图设计由合同运营管理商按照立项协议和合同能源管理合作协议的规定，对本项目进行施工图设计。5工程实施由合同运营管理商按照立项协议和合同能源管理合作协议的规定，进行工程施工，其中包括：（1）用地红线外分布分布式能源站的施工；（2）用地红线内的施工。6与小业主签定运行管理公约。五、合同能源管理融资模型 合同能源管理项目一般由EMC合同能源管理公司负责，以自筹资金为主，协同各方资源，多渠道融资。主要有以下几个途径：1、企业自有资金合同能源管理项目自有资金一般不低于分布式分布式能源站投资总额的30%。2、公共事业配套费根据国家关于集中供热的有关文件规定，配套费一般按90元/m150元/m。一般可与能源使用单位协商处理。一般不低于分布源站投资总额的50% 图6-3 合同能源管理融资模型式能 3、政府政策性补贴 根据可再生能源法的规定，对新能源项目可实行多项优惠。从新能源关系国际民生的能源储备，最大的收益者是政府，政府应大力支持。4、国外节能机构的补贴一般多为贴息贷款的形式补贴新能源项目的投资。六、合同能源管理盈利模型 合同能源管理的赢利模式主要由收取能源服务费、出卖节能减排指标、以及收取业主的使用费用。其中：能源服务费包括清洗空调管道、空调系统的维护等；出卖节能减排指标是出卖由空调运行过程中，相对于常规空调而言减少的CO排放量而获得利润；收取业主使用费用是通过计量表上使用的能源量来收取业主的使用费用来盈利。 图6-4 合同能源管理盈利模型七、合同能源管理综合效应分析1、新能源的利用最大的收益者是政府，其表现在：（1）新能源空调系统对减排SO、CO的贡献；（2）年均可节约电能的贡献；（3）发展循环经济，解决环境污染的根源、加强绿色建设具有巨大的推动；（4）降低地方GDP能耗30左右，可再生能源的节能性和常规能源的替代率，使地方能耗得到相当的控制，同时降低废气废水的排放.（5）整合能源，综合利用能源和循环可再生资源。（6）增加了新区的市政配套，使周边地区的土地价值提高。（7）地方税收的增加。2、为开发商、业主带来的效益 （1）提升房产品质：增加了空调配套，提高了房产品质，提高生活舒适度。（2）对房价的提升有帮助：由于有了新能源概念，增加了中央空调、水源热泵的配置，对于开发商，可以提升房价400600元/平方米；（3）利用蓄能系统，可争取得到政府的相关税收减免政策；（4）改善建筑立面、室外环境的综合景观效应：无杂乱的空调室外机，使立面保持整洁。减少了室外机噪音及冷凝水的无序排放，减少了邻里纠纷，有利于和谐社区的建设；（5）减少电锅炉或燃气燃油锅炉的设置，节约用地，减少有害气体的排放，降低了运行成本。八、本项目投资运营方式建议本项目建议投资、运行方式采用合同能源管理EMC(Energy performance contract)的形式，由运营管理公司投资、建设和运营，通过蓄能技术和节能管理技术，实现区域建筑物的节能效益，使政府、业主和投资者三方受益。因此我司针对本项目提出如下合同能源管理方案：第七章 河海公司经典案例一、水源热泵工程案例一、2010 年广州亚运城新能源太阳能热水及水源热泵综合利用项目一 般 情 况项目名称2010 年广州亚运城新能源太阳能热水及水源热泵综合利用项目地点广州规模82.2万总投资1.62亿开工日期2009.7竣工日期已交付使用热源水源热泵+太阳能管材热水：不锈钢管，空调:无缝钢管建设单位广州市重点公共建设项目管理办公室示范批次第四批项 目 介 绍本项目包括赛时运动员村、媒体村、技术官员村、后勤服务区、综合医院、体育馆区太阳能热水系统；水源热泵、空气源热泵作为辅助热源供应生活热水系统；水源热泵富裕冷量供应公建及技术官员村住宅空调系统。赛后包括运动员村、媒体村、技术官员村、综合医院、体育馆区、赛后改建和新增住宅太阳能热水系统；水源热泵、空气源热泵作为辅助热源供应生活热水系统；水源热泵富裕冷量供 应公建及技术官员村住宅空调系统。 人居环境与世界同步 44二、南通新城小区供冷供热供暖三联供项目（污水源热泵系统）一 般 情 况项目名称南通市新城小区冷暖热三联供工程（污水源热泵系统）地点南通市规模35万平方米2000户住宅总投资8500万元开工日期2006.10.25中标竣工日期2007.6热源南通市第二污水处理厂二级排放水管材空