XX公司2020年XX供冷供热电能替代典型示范项目 可行性研究报告

可行性研究报告

项目名称：XX公司2020年XX供冷供热电能替代典型示范项目

项目单位：XX公司

编制：

审核：

批准：

编制单位：

设计、勘测证书号：

（1）响应绿色能源发展战略要求

全省系统内建筑综合能效提升项目作为多能服务新兴业务示范工程，通过多能优化节能改造，实现能源的高效利用，是贯彻落实习总书记关于能源“四个革命”和国家“节约、清洁、安全”能源发展战略的重要体现，是公司推进综合能源业务全面转型升级、落实国网公司“三型两网、世界一流”战略目标的自我实践。

（2）提高能源利用效率，实现可持续发展

节能改造项目将原有老旧低效的冷热源设备、市政供热等替换为高效的冷水机组/空气源热泵/地源热泵/相变蓄热系统，可提高供能效率，实现冷热供应系统的高效运行，减少能源浪费，降低企业用能成本，增加企业效益。

（3）发展低碳经济，促进节能减排

目前环境污染中严重污染物如SO2、NOx、CO2、烟尘等，80%是由于化石能源的应用产生的，尤其是煤的直接燃烧所引起。我国是以煤为主的能源生产和消费大国，在一次能源中煤占70%左右，过度依赖煤炭的能源结构，造成我国能效水平不高、污染严重等问题。节能改造项目使用的冷热源设备均使用电能作为驱动能源，可以减少SO2、NOx等污染物的排放，降低污染水平，改善空气质量，对保护生态环境、促进社会经济的可持续发展有极大的帮助，符合“零碳经济”发展理念。

（1）冷水机组

通过将老旧冷水机组进行设备更换，效率可提升约30%，同时降低设备维护保养费用和零部件更换费用，降低企业用能成本，增加企业效益。

（2）空气源热泵

通过空气源热泵系统改造，替换原有市政集中供热，依托自动控制系统根据室内末端和室外环境温度，合理配置设备开启的数量，实现热量供应的灵活调控，减少能源浪费，从而降低企业约30%用能成本，增加企业效益。同时系统将供热能源类型替换为电能，可降低煤炭使用量，减少SO2、NOx等污染物的排放，降低大气污染水平，改善空气质量，对保护生态环境、促进社会经济的可持续发展有促进作用，符合“零碳经济”发展理念。

通过空气源热泵系统改造，替换原有电锅炉系统，效率可提升约150%，减少能源浪费，从而降低系统运行费用，增加企业效益。

（3）地源热泵

通过地源热泵系统改造，替换原有供冷、供热系统，合理利用地热资源，使能源利用更加多元化、高效化，清洁化，对促进可持续发展有示范意义。供冷效率相比原系统可提高30%，供暖效率可提高约250%，从而减少能源浪费，降低系统运行

费用，增加企业效益。

（4）相变蓄热系统

通过相变蓄热系统改造，大量使用低谷电，响应国家“削峰填谷”政策，缓解电网调峰压力，减少能源浪费，促进可持续发展。同时充分利用国家低谷电价的优惠政策，能源价格可降低约50%，从而减少系统运行费用，增加企业效益。

3.项目方案

3.1项目负荷统计

项目建筑面积：x㎡

项目冷指标为：x W/㎡冷负荷为：x kW

项目热负荷为：x W/㎡热负荷为：x kW

3.2项目现状

（1）供热

供热目前采用市政集中供热/电锅炉系统，设备已使用x年,设备参数如下：

（2）供冷

供冷目前采用冷水机组/VRV多联机/空气源热泵系统，设

备已使用x年，设备参数如下：

3.3项目内容、范围，建设规模

3.3.1冷热源设备改造

方案一：冷水机组系统

项目采用x台高效冷水机组替换原有老旧冷水机组，单台设备参数如下：

制冷工况：冷冻水进出口温度为12/7℃，室外温度35℃；

冷水机组系统需设置机房，用于放置水泵、定压补水装置、软水器等辅助设备。冷却塔放置在屋面/地面。

辅助设备选型如下：

方案二：空气源热泵系统

项目采用x台空气源热泵，空气源热泵为办公楼提供冷量和热量。单台设备参数如下：

制冷工况：冷冻水进出口温度为12/7℃，室外温度35℃；

制热工况：采暖热水进出口温度为40/45℃，室外温度（干球）7℃、（湿球）6℃。

空气源热泵系统需设置机房，用于放置水泵、定压补水装置、软水器等辅助设备。

机房辅助设备选型如下：

方案三：相变蓄热系统

相变蓄热系统主要由电热锅炉和蓄热设备组成。

本项目电蓄热系统拟采用模块式蓄能设备，蓄能材料推荐采用无机盐相变材料，蓄热密度大，循环稳定性好，导热系数高，成本较低，占地面积小。根据本项目采暖负荷需求，初步选择x台x kW的模块式蓄能体和x台x kW的电锅炉，电蓄热系统谷电时段投入运行对蓄热体加热，蓄热时间共计8个小时，白天电价峰平时段进行释热供暖，当检测到电蓄热系统热水温度低于设定值时停运。

蓄热量计算公式：

蓄热量=热负荷*日运行时间

蓄热量为x kW。

单台蓄热设备参数如下：

单台电锅炉参数如下：

相变蓄热系统需设置机房，用于放置蓄热设备、水泵、定压补水装置、软水器等辅助设备。机房辅助设备如下：

方案四：地源热泵系统

（1）主机系统

考虑到本项目冷负荷大于热负荷，最不利工况为制冷工况，因此系统按制冷工况选型。根据本项目的冷负荷总需求，地源热泵系统选用x台地源热泵主机。单台设备参数如下：

制冷工况：冷冻水进出口温度为12/7℃，地下环路进出口温度为25/30℃；

制热工况：采暖热水进出口温度为40/45℃，地下环路进出口温度为10/5℃。

机房辅助设备选型如下：

（2）地埋管系统

①地埋管长度计算

夏季向土壤释放的热量

∑

+

⎪

⎭

⎫

⎝

⎛

+

⨯

=

'水泵释热量

EER

Q

Q

1

1

1

1；

冬季向土壤吸收的热量

∑

-

⎪

⎭

⎫

⎝

⎛

-

⨯

=

'水泵释热量

COP

Q

Q

1

1

2

2。

其中：

Q1’——向土壤释放的热量，kW Q2’——向土壤吸收的热量，kW