項(xiàng)目概況：
上海國(guó)際旅游度假區(qū)核心區(qū)天然氣分布式能源站是上海國(guó)際旅游度假區(qū)樂(lè)園重要的能源配套設(shè)施，由中國(guó)華電福新能源股份有限公司、上海申迪（集團(tuán)）有限公司、上海益流能源（集團(tuán)）有限公司合資成立的上海國(guó)際旅游度假區(qū)新能源有限公司負(fù)責(zé)項(xiàng)目的實(shí)施及運(yùn)營(yíng)。
? ? ? 上海國(guó)際旅游度假區(qū)位于上海川沙，工程分為一期及二期。規(guī)劃面積為7平方公里，本項(xiàng)目位于度假區(qū)西側(cè)地塊內(nèi)，規(guī)劃建設(shè)10X4.4MW燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)組，本階段建設(shè)規(guī)模為5X4.4MW燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)組、預(yù)留擴(kuò)建5X4.4MW燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)組的建設(shè)條件。項(xiàng)目占地面積約19748 m2，建筑面積11650東西總長(zhǎng)239.76m,南北長(zhǎng)82m。能源站主要分為生產(chǎn)區(qū)域和配套擴(kuò)建用地2個(gè)區(qū)域，生產(chǎn)區(qū)域占地15000㎡，配套擴(kuò)建用地區(qū)域占地4748㎡。本項(xiàng)目總投資約43175萬(wàn)元，年發(fā)電量1.12億kWh，年供冷量39.9萬(wàn)GJ，其中通過(guò)余熱年供冷量25.3萬(wàn)GJ，年供熱量15.3萬(wàn)GJ，通過(guò)余熱年供熱量9.89萬(wàn)GJ，年壓縮空氣供應(yīng)量4138萬(wàn)Nm3，年熱電比108%，節(jié)能率29.9%。
項(xiàng)目主要工藝是采取以冷、熱定電的原則，采用燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)發(fā)電后的余溫為300℃至500℃的煙氣及95℃左右的高溫缸套水驅(qū)動(dòng)煙氣熱水型溴化鋰機(jī)組產(chǎn)生6.7℃以下的冷水或87.8℃的熱水向園區(qū)提供空調(diào)用冷、熱媒水及生活熱水。采用水蓄冷裝置及冷水機(jī)組作為冷負(fù)荷調(diào)峰設(shè)備；采用燃?xì)忮仩t和蓄熱裝置作為熱負(fù)荷調(diào)峰設(shè)備；項(xiàng)目設(shè)置有六臺(tái)螺桿式空壓機(jī)和儲(chǔ)氣罐聯(lián)動(dòng)運(yùn)行設(shè)備，以滿(mǎn)足迪士尼樂(lè)園冷負(fù)荷84MW、熱負(fù)荷45MW，以及壓縮空氣負(fù)荷150Nm3/min的能源需求。在保障迪士尼樂(lè)園穩(wěn)定、可靠的冷、熱、氣供應(yīng)的前提下，能源站內(nèi)部調(diào)峰設(shè)備所需電力由能源站自身供應(yīng)，多余電力由兩路35kV線(xiàn)路送入園區(qū)變電站供應(yīng)園區(qū)用電。
上海市位于東經(jīng)121.27°，北緯31.24°。根據(jù)建筑氣候分區(qū)，屬于夏熱冬冷地區(qū)，冬夏寒暑交替，四季分明。其瀕臨東海，具有明顯的海洋性氣候特征。根據(jù)預(yù)測(cè)資料及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，園區(qū)冷、壓縮空氣負(fù)荷全年12個(gè)月需要供能，空調(diào)熱負(fù)荷全年7個(gè)月需要供能。整個(gè)供能周期冷、熱、壓縮空氣負(fù)荷分兩個(gè)階段，第一階段和第二階段無(wú)準(zhǔn)確的間隔年限，暫按5年后達(dá)到第二階段負(fù)荷設(shè)計(jì)。
根據(jù)園區(qū)建筑物的性質(zhì)及其他因素分析預(yù)測(cè)的冷、熱、壓縮空氣年負(fù)荷需求預(yù)測(cè)如下。
冷、熱、壓縮空氣年負(fù)荷預(yù)測(cè)表
負(fù)荷 | 冷(GJ) | 熱( | 空氣(Nm3) |
| 399733 | 152043 | 41495025 |
| 426527 | 162922 | 47200591 |
| 569891 | 228031 | 52906157 |
| 596685 | 238910 | 58611723 |
主要設(shè)備配置如下：
1、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)：為鈺門(mén)國(guó)際提供的顏巴赫生產(chǎn)的5臺(tái)JMS624-4.4MW機(jī)組，額定功率4401kW，轉(zhuǎn)速1500rpm，排煙溫度度368℃（100%負(fù)荷）489℃（40%負(fù)荷）；燃料熱耗7929.5kJ/kWh；總效率88.2%。
2、煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組：5臺(tái)YRXII368(95/74)-393 (15.6/6)H2-G393(65.5/90)，制冷(熱）量3931；供冷量控制方式為出口定溫、變流量。
3、水冷冷水機(jī)組：4臺(tái)YKR2R2K45DGG和2臺(tái)YKK8K4H95CWG，制冷量分別為6330kW（1800冷噸）和3165kW（900冷噸）。
4、空壓機(jī)、后處理及儲(chǔ)氣罐設(shè)備：5臺(tái)47Nm3/min機(jī)組和1臺(tái)15.7Nm3/min機(jī)組，工作壓力為1.0MPa，設(shè)計(jì)壓力≥1.3MPa。
5、橫流式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔：?jiǎn)嗡O(shè)計(jì)冷卻水流量(m3/h): 750；冷卻水進(jìn)塔溫度(℃): 38；冷卻水出塔溫度(℃): 32；一階段工程設(shè)計(jì)總冷卻水流量(m3/h): 11050。
6、燃?xì)鉄崴仩t：FBD-7.0-1.0/95/70，額定熱功率7.0MW；額定工作壓力1.0Mpa；熱水進(jìn)水溫度（℃）: 65.5；熱水出水溫度（℃）: 90。
7、畜冷、畜熱水罐：12000m3蓄冷罐及2200m3蓄熱罐，單罐最大蓄冷流量（m3/h）: 2000；單罐有效釋冷量125000kWh；工作溫度（℃）: 6/15.6；單罐最大蓄熱流量（m3/h）：350；單罐有效釋熱量58000kWh；工作溫度（℃）: 65.5/90。
8、主變：2臺(tái)三相有載調(diào)壓變壓器SZ11-50000/35，三相38.5±8×1.25% /10.5kV，空載損耗Po（kW）: 22、負(fù)載損耗(kW): 150。
為能源站的設(shè)備配置的原則：
1、采取以冷、熱定電的原則，最大限度利用發(fā)電余熱制冷制熱，實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用，保持系統(tǒng)的效率最高。
2、按照冷負(fù)荷84MW、熱負(fù)荷45MW、壓縮空氣負(fù)荷150Nm3/min的能源需求配置設(shè)備。
3、閉式循環(huán)補(bǔ)給水和熱水鍋爐補(bǔ)給水均采用反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水。
4、開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)采用帶逆流式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的循環(huán)供水系統(tǒng)。
5、天然氣管道壓力為0.8MPa。在進(jìn)入分布式能源站后經(jīng)由次高壓調(diào)壓箱，將燃?xì)鈮毫抵?.6MPa，然后其中一路供應(yīng)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)組。另一路再進(jìn)中壓調(diào)壓箱，再次降壓至17.65kPa～29.42kPa，供應(yīng)燃?xì)鉄崴仩t。能源站鍋爐備用氣源管線(xiàn)由園區(qū)0.4MPa等級(jí)的天然氣管網(wǎng)上引入，輸送至能源站外分布式1米。天然氣引入站內(nèi)后經(jīng)由中壓調(diào)壓箱，將壓力降至17.65kPa～29.42kPa，作為能源站的備用氣源。
6、內(nèi)燃機(jī)缸套水溫度在95℃之間，可用于煙氣熱水型溴化鋰機(jī)組的補(bǔ)能。
7、余熱利用設(shè)備采用煙氣熱水型余熱吸收式溴化鋰機(jī)組設(shè)備，以確保達(dá)到較高的余熱利用率。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)排氣溫度在 368℃左右，經(jīng)吸收式溴化鋰機(jī)組余熱利用后可將溫度降至100℃左右。
8、配置的燃?xì)忮仩t具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、效率高、啟動(dòng)快的特點(diǎn)，可滿(mǎn)足短期大量熱負(fù)荷的要求。
9、冷源由5臺(tái)煙氣熱水型溴化鋰制冷機(jī)組+6臺(tái)離心式冷水機(jī)組與水蓄冷三部分組成。
10、煙氣熱水型溴化鋰制冷機(jī)組熱源由內(nèi)燃機(jī)排煙余熱368℃和高溫缸套水95℃提供，制冷量為3931kW，整個(gè)能源站配置8臺(tái)煙氣熱水型溴化鋰機(jī)組，第一階段配置5臺(tái)，制冷量為19655kW（5×3931kW）。
系統(tǒng)工程流程圖
能源站溴化鋰機(jī)組的設(shè)計(jì)運(yùn)行模式是根據(jù)冷或熱的需求，通過(guò)閥門(mén)的切后，實(shí)現(xiàn)單獨(dú)制冷或單獨(dú)制熱的模式運(yùn)行。為提高能源站的余熱利用水平，運(yùn)行人員結(jié)合該機(jī)型工藝流程及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造使溴化鋰機(jī)組在制冷模式運(yùn)行的同時(shí)具備了制熱功能，提高余熱利用率，每年可節(jié)約天然氣費(fèi)用65萬(wàn)/Nm3左右。
根據(jù)不同運(yùn)行時(shí)段，調(diào)節(jié)供冷母管水壓減少能源站用電。能源站設(shè)計(jì)的二次泵是供主題樂(lè)園冷、熱負(fù)荷供水母管壓力維持恒定之用的，樂(lè)園開(kāi)園后冷水供水壓力需維持在0.6MPa。在開(kāi)園和閉園時(shí)有冷負(fù)荷需求有較大差別，根據(jù)冷負(fù)荷的需求情況，能源站采取了閉園后降低供水壓力至0.55MPa，開(kāi)園時(shí)再升至0.6MPa的運(yùn)行模式，即滿(mǎn)足24小時(shí)供冷需求，又節(jié)約二次泵的用電。
能源站內(nèi)燃機(jī)的火花塞是需要經(jīng)常更換的部件，火花塞的理論使用壽命為1200小時(shí)，通過(guò)運(yùn)行人員精細(xì)化管理和運(yùn)行，使火花塞的壽命延長(zhǎng)至1800小時(shí)。
能源站的建設(shè)把上海國(guó)際旅游度假區(qū)建成一個(gè)低碳、節(jié)能、綠色、生態(tài)的度假區(qū)。在上海國(guó)際旅游度假區(qū)建設(shè)分布式能源站，可滿(mǎn)足該區(qū)域內(nèi)娛樂(lè)設(shè)施、公共建筑和酒店等電、熱、冷及生活熱水的基本需求和主題樂(lè)園的壓縮空氣動(dòng)力需求。不僅解決了該區(qū)域內(nèi)各種能源需求，還可減輕上海市電網(wǎng)的供電壓力，改善當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的電源結(jié)構(gòu)和調(diào)峰性能，對(duì)促進(jìn)地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展具有重要作用。
該天然氣分布式能源站，能集中向園區(qū)提供低價(jià)優(yōu)質(zhì)的熱源、冷源、生活熱水和壓縮空氣，不但減少了園區(qū)的初期投資，也降低了主題樂(lè)園和酒店等運(yùn)行的成本，為“將國(guó)際旅游度假區(qū)建成一個(gè)國(guó)內(nèi)低碳節(jié)能、綠色生態(tài)的典范”提供了支撐。
采用傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單燃燒循環(huán)技術(shù)，其效能只有30%左右，內(nèi)燃機(jī)發(fā)電技術(shù)可將效能提高到43%以上，利用發(fā)電余熱可回收30%~40%的能源，能源綜合利用效率可達(dá)80%。分布式能源系統(tǒng)是直接面向用戶(hù)提供各種形式能源的中小型終端供能系統(tǒng)，它不同于傳統(tǒng)的集中式能源生產(chǎn)與供應(yīng)模式，而是分散在用戶(hù)端，以能源綜合梯級(jí)利用模式，來(lái)達(dá)到更高能源利用率、更低能源成本、更高供能安全性以及更好的環(huán)保性能等供能目標(biāo)。分布式能源是實(shí)現(xiàn)發(fā)電、制冷、供熱等多種功能的先進(jìn)能源系統(tǒng)，明確列入了“國(guó)家節(jié)能中長(zhǎng)期專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃”中的重點(diǎn)節(jié)能領(lǐng)域。
最后，根據(jù)國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，分布式能源系統(tǒng)的一次能源利用率可達(dá)到60%～90%，是提高一次能源利用效率的最有效途徑。
“度假區(qū)使用分布式能源站顯著節(jié)省度假區(qū)的開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)成本，將度假區(qū)總體能效提高3倍，將度假區(qū)運(yùn)營(yíng)所產(chǎn)生的溫室氣體排放降低60%。”