中新生态城能源中心分布式能源系统

中新生态城能源中心分布式能源系统

1 概况

‍中新天津生态城位于中国东部、环渤海地区的中心、京津城市发展轴的北侧、天津滨海新区内海滨休闲旅游区内，距离滨海新区核心区15公里、距离天津中心城区45公里、距离北京150公里、距离唐山50公里。规划范围为东至汉北路—规划的中央大道，西至蓟运河，南至永定新河入海口，北至规划的津汉快速路，总面积约30平方公里。

图1 中新天津生态城所处位置

2 生态城三联供的应用

中新天津生态城在能源建设方面提出：积极推广新能源技术，加强能源梯级利用，促进能源节约，提高能源利用效率，大力发展循环经济，推行清洁生产和节能减排，构建安全、高效、可持续的能源供应体系。单位GDP碳排放强度不高于150吨-C/百万美元。

作为中新天津生态城建设的启步项目，总计30万平米的国家动漫产业园采用了区域能源中心的分布能源供应方式。在能源中心集成了燃气冷热电三联供技术、土壤源地源热泵技术、水蓄能技术及光伏发电一体化技术（BIPV）。

能源中心冷热工艺系统原理如图2所示。

图2 能源中心工艺原理图

2.1 供冷供热运行模式

本能源中心在运行时，充分发挥三联供技术梯级利用天然气清洁能源和可再生土壤源热泵的优点，用足峰谷电价政策以提高能源系统效率和节约运行费用。

2.2.1 供冷季运行方式

燃气发电机在电力高峰和平段（8:00～23:00）发电，烟气热水型余热吸收式空调机吸收余热制冷。

低谷期（23:00～7:00）：两台地源热泵机组在制冷工况下运行，向蓄能槽进行蓄冷，系统进入蓄冷工况。发电机组、余热吸收机和电制冷机均处于停机状态。

高峰期(8:00～11:00、18:00～23:00)：两台地源热泵机组制冷，蓄能槽释冷。视冷负荷变化，离心电制冷机制冷，以补充、调节不足冷负荷。

平段期(7:00～8:00、11:00～18:00)：据办公建筑特点，此时段能源中心所负担冷负荷达到最大值，且负荷变化较小。系统运行模式同高峰期。

能源站冷量供应系统在不同负荷状态下供冷运行模式见以下各图：

图3 能源中心冷量供应系统100%负荷运行模式图

图4 能源中心冷量供应系统80%负荷运行模式图

图5 能源中心冷量供应系统60%负荷运行模式图

图6能源中心冷量供应系统30%负荷运行模式图

2.1.2 供热季运行方式

燃气发电机在电力高峰和平段（8:00～23:00）发电，烟气热水型余热吸收式空调机吸收余热提供热量。

低谷期（23:00～7:00）：两台地源热泵机组在制热工况下运行，向蓄能槽进行蓄热，系统进入蓄热工况。发电机组、余热吸收机和电制冷机均处于停机状态。

高峰期(8:00～11:00、18:00～23:00)：一台地源热泵机组制热，蓄能槽进行释热。根据热负荷变化情况，启动另一台地源热泵机组制热，以补充热量不足部分。

平段期(7:00～8:00、11:00～18:00)：由办公建筑特点，这段时间能源中心所负担热负荷变化不大。系统运行模式与高峰期相同。

能源中心热量供应系统在不同热负荷状态下运行模式见以下各图：

图7 能源中心热量供应系统100%负荷时运行模式

图8能源中心热量供应系统80%热负荷运行模式

图9 能源中心热量供应系统60%负荷运行模式

图10 能源中心热量供应系统30%负荷运行模式

2.2 与市电的运行方式

生态城电力系统原理如图9-35所示。

图11 生态城电力系统原理图

燃气发动机所发电力与市电有三种运行方式：

a)与市电高压并网运行

燃气发电机所发出的400V低压电通过升压变成10kV高压电与市电引入的10kV高压并网，然后再经过降压变成400V低压，通过母排分配到各用电设备。

b)低压并网运行

燃气发电机所发出的400V低压电与市电引入的400V低压直接并网，并网后通过母排分配到各用电设备。

c)孤岛运行

燃气发电机所发出的400V低压电与市电隔离，直接通过母排合理分配到各用电设备，成为设备运行的直接动力。

3 结论

中新生态城能源站经过多年的运行表明，该能源站技术先进、合理，理念超前，达到了绿色、节能示范工程的目的，现在已经成为青少年绿色能源教育基地和科普基地。