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多路清洁能源供应世园会

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  来源:首都建设报     发布日期:2019-07-09
核心提示:三座能源站的综合能源多能耦合系统清洁环保、稳定可靠,不仅比传统空调系统运行效率高,大大节省了运行费,还可减少二氧化碳排放。
      7月的延庆妫水河畔,北京世园会正以绚丽之姿向世人展示中国生态文明的理念与实践。北燃实业下属北京市煤热设计院发挥延庆地区地热清洁能源优势,以综合能源多能耦合系统向世园会世界馆、中国馆、温室馆三大热门场馆供能。

  能源互补保障供能

  在有“如意”之称的中国馆里,31个省区市的植物、园艺和科技成果让人流连忘返。而“风拂面,花自开”的温度来自于哪里?绕过中国馆正门,一扇淡灰色的小门显得非常不起眼。记者推开门拾级而下,机器运转声渐渐清晰,这里就是地下18米深的中国馆能源站。

  “刚才听到的声音就来自于这台黑色的地源热泵,它相当于‘心脏’,而这些管道就是‘血管’。”中国馆、国际馆、温室馆三座能源站项目总负责人、煤热院设计师袁丽娜说,中国馆的冷、热用能均来自于这个能源站。

  大型建筑中,空调系统能耗约占整个建筑总能耗的40%至60%。而空调系统中,能耗,的部分是冷热源系统,也就是一般意义上的空调系统。在世园会三大能源站设计建设中,煤热院摒弃了大型建筑使用单一传统能源的供能方式,充分利用延庆地区地热资源丰富的优势,使用了清洁环保、可再生利用的地热能。

  世园会国际馆、中国馆、温室馆三大能源站供能面积约为30万平方米,其供热、供冷可再生能源比例达到了60%以上。为满足园区内建筑空调系统用能需求,能源站冬季采用深层地热+浅层地温+水蓄能+燃气锅炉的复合式系统供热;夏季则采用浅层地温+水蓄能+冷水机组的复合式系统供冷。

  能源站实现了可再生能源与传统能源的综合利用,一方面使用多种能源可以降低对传统能源的依赖,规避单一能源带来的不稳定性,另一方面又可以耦合的形式,实现能源互补,,程度上优化运行,保障供能。

  节能减排取之有度

  6月5日,三座能源站地源热泵常规运转。供冷供暖优先使用地热能,而燃气锅炉和冷水机存在的,意义是调峰。在一定区域内优先使用可再生能源,减少对大气的排放量,是综合能源多能耦合需要考虑的重要方面。

  虽然三座能源站都设有调峰锅炉,但在供能方面,2800米深的中深层地热、100米深的浅层地温首当其冲。从环保角度来说,地热是清洁环保的可再生能源,在相同的能耗下,这套供能系统要优于传统的空调机组。

  采用地热供能其实是利用深层水的循环或土壤的换热,实现建筑对温度的需求。这是一套利用地表中深层地热资源和浅层地温作为冷源和热源的空调系统。在冬季,能源站系统优先利用中深层地热水供热,温度降低后进行尾水全封闭回灌,再循环使用。而在夏季,系统则优先利用地源热泵收集场馆内的余热,通过循环水将热量释放到大地土壤中,再吸收100米深的浅层地温,达到降温或制冷的效果。

  三座能源站的综合能源多能耦合系统清洁环保、稳定可靠,不仅比传统空调系统运行效率高,大大节省了运行费,还可减少二氧化碳排放。

  削峰填谷用之有节

  三座场馆在设计伊始已充分考虑到节约运营成本的需求,能源站也不例外。地源热泵的冷热源温度全年处于相对稳定状态,冬季来自土壤中的温度比空气温度高,夏季土壤中的温度又比空气中的温度低,这种规律特性使得地热供能系统比传统空调系统的运行效率高,不仅节能,其运行费用更可节约20%以上。

  “这面墙的隔壁是一座蓄水池,它也是国际馆夏季供冷的源泉之地。”袁丽娜介绍,中国馆、国际馆能源站各设置一座2000立方米蓄能水池;温室馆能源站设置1300立方米的蓄冷、热水罐各一个座。蓄水池在调峰和降低馆区运行费用方面起到了很大作用。

  延庆地区每天0时至7时的谷电是0.3元/度,15时到17时峰电是1.6元/度。考虑到经济性,系统在夏季运用夜间用电低谷期的低价优势,通过地源热泵机组将4℃到11℃的冷水储存在蓄水池中,在白天用电高峰期,由热泵机组、蓄冷水池和冷水机组加冷却塔共同供冷,冷水机组作为夏季供冷的调峰设备。在冬季夜间,由地源热泵机组向蓄热水池蓄热,白天由深层地热、地源热泵机组、蓄冷水池和调峰燃气锅炉共同供热,燃气锅炉作为冬季供热的调峰设备。

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