南方区域供冷供热项目运营能耗分析

朱庭浩

摘 要 通过对南方区域供冷供热的集中冷站供冷量、供热量、输送损耗、用户计量冷热量、能源制备成本等进行分析，得出南方区域供冷供热项目的相关运营能耗及经营情况，并在此基础上提出南方区域供冷供热项目应重点考虑适合建筑内末端形式、用户用能特点等进行规划设计，并对项目后期发展和优化提出建议。

关键词 南方区域供冷供热;能源成本;输送损耗;分户计量

引言

随着南方居民生活水平的提高，要求类似北方进行区域供热的呼声也越来越高，近些年在南方陆续出现了区域供冷供热的项目[1]，但由于不同的区域特点，其采用的区域供能技术形式及用户末端形式均不相同，从而产生了不同的运营特点。

1项目基本情况

该项目位于江苏苏州市，规划区域供冷供热总建筑面积达114万平方米，目前已接入建筑面积83.5万平方米，实际供能面积约为55.2万平方米，项目以低层公寓房为主，配以一定的连体别墅和独立别墅。

2项目全年供冷、热量及供能损耗分析

2.1全年供冷、热量分析

该项目采用分户计量进行收费，根据每户的实际计量用能数据，经整理可知夏季平均计量供冷量为21.7kWh/m2，约为设计全年供冷量30%;冬季平均计量供热量为18.2kWh/m2，约为设计全年供暖量20%～25%，各区域用能量如下所示：

①西区公寓，供能面积19.5万平方米，夏季用能量362.3万kWh，单位面积用能指标为18.5kWh/m2;冬季用能量302.6万kWh，单位面积用能指标为15.5kWh/m2。②东区公寓，供能面积22.3万平方米，夏季用能量348.6万kWh，单位面积用能指标为15.6kWh/m2;冬季用能量154.8万kWh，单位面积用能指标为6.9kWh/m2。③别墅区，供能面积4.7万平方米，夏季用能量98.7万kWh，单位面积用能指标为20.6kWh/m2。④西区商铺，供能面积3.1万平方米，夏季用能量70万kWh，单位面积用能指标为22.6kWh/m2;冬季用能量81.2万kWh;单位面积用能指标为26.2kWh/m2。⑤商业地块，供能面积5.4万平方米，夏季用能量317.1万kWh，单位面积用能指标为57.9kWh/m2;冬季用能量378.1万kWh，单位面积用能指标为69.1kWh/m2。

整个区域总计供能面积约55.2万平方米，全年夏季用能量1196.9万kWh，全年冬季用能量916.9万kWh。

2.2 集中冷站、热锅炉供冷热量分析

根据集中冷站冷水机组的开机时间及机组平均负荷率测算集中冷站的供冷量，测算出全年供冷量为1579.5万kWh，集中冷站制冷通过输送管网将冷量输送至用户，目前输送管网大多采用直埋保温管[2]，但由于管道设计较大，土壤与管网在输送冷水时有约10℃左右的温差，另外一方面，输送水泵功率较大，其热量大多消散在冷水中，导致水体输送到用户存在一定的温升，最终产生输送损耗[3-5]，根据计算，本项目的输送损耗为24.22%，损耗量约为382.5万kWh。

3项目全年能源消耗及单位能源成本分析

（1）夏季能耗及单位能源成本分析。本项目采用冷水机组+冷却塔的方式进行区域供冷，其主要能耗地点为集中冷站、换热站，主要的能源消耗为水、电，根据本项目2018年夏季水、电、费用清单，2018年供冷能源消耗的成本为568.9万元。

（2）冬季能耗及单位能源成本分析。本项目采用集中与分散的燃气锅炉进行供热，其主要能耗地点为集中热站、换热站，主要的能源消耗为水、电、燃气，根据本项目2018年冬季水、电、气费用清单，2018年供热能源消耗的成本为545.6万元，其中商业地块成本为202.8万元，其余地块为342.8万元。

4分析结论

（1）供冷输送能耗高。设计时，冷站供冷系统按满负荷进行设计和选型，因实际使用过程中南方各用户采用分户计量和风机盘管等末端形式，导致实际供能尖峰负荷与设计值相比下降约60%，同时全年供冷负荷约为设计全年供冷量30%，导致输送过程中溫升及泵耗占全年供冷量约24%。

制冷冷站系统设计能效仅为3.88，其中，冷水机组设计能效仅仅为5.0，设备及系统设计能效低下，需要根据实际情况进行改造，建议如下：①系统长期处于部分负荷状态，且因启动电流等问题需要变频启动，建议在将已有冷水机组改造为变频机组。②优化冷水机组运行工况。原先冷水机组按标准工况进行设计，在实际运行过程中，因供能负荷较小，系统温度工况较多情况处于非设计工况，建议在重新选型机组时，相关工况按实际运行工况进行修订，同时对设计工况进行校核。

（2）供热制备能效低。由于单元式小型燃气锅炉通过板式换热器与末端用户进行换热，锅炉加热管道内水体容量较小，因用户末端为风机盘管分户计量，用户实际使用量较低，导致锅炉长期频繁启动，长时间在低温、低负荷工况下运行，造成炉膛温度低，不稳定等原因，从而最终引起锅炉能耗大，能源成本高。

5结束语

南方区域供冷供热系统应考虑用户分户计量的用能特点，不宜照搬北方集中供热系统的指标设计，在设计时，充分考虑用户的同时使用系数等参数，建议夏季负荷指标25～30w/m2，冬季负荷指标15～20w/m2，相关的供冷供热管网系统、泵组输配系统应与之匹配。

南方供热应因地制宜地采用热泵、余热利用等能耗低的技术形式，同时应充分考虑热用户用能不稳定、用量小等特点对系统进行优化配置。

参考文献

[1] 李丹，张华玲.南方供暖需求现状及技术分析[J].制冷与空调（四川），2013，6：621-625.

[2] 王飞.直埋供热管道工程设计[M].中国建筑工业出版社，2006.

[3] 张新记.区域供能管网散热损失计算方法及分析[J].发电与空调，2017，6：71-74.

[4] 康英姿，仵浩，华贲.区域供冷系统经济供冷距离研究[J].暖通空调，2010，8：13-32.

[5] 康英姿，左政.区域供冷系统二次管网的冷量损失分析[J].暖通空调，2009，11：5.