清洁供热案例丨中节能建筑节能公司的贵阳河水/污水源热泵冷热联供项目

中节能建筑节能公司的贵阳河水/污水源热泵冷热联供项目

关键词：污水源热泵、河水源热泵、一网多源、多能互补、冷暖热水联供

1、项目概述

贵阳市地处“秦淮供暖线”以南，一直没有实行大范围的社区集中供暖。然而，由于空气湿度大，冬季呈现阴冷的特点，这也是长江以南地区的一般特征。为了驱寒除湿，贵阳居民普遍采用煤炉、电炉、电热毯和空调等方式自行取暖，存在污染物排放、安全性不高、舒适性较差及费用较昂贵等问题。

贵阳中天未来方舟项目是住建部的全国首批8个绿色生态示范城区之一，占地面积9.53平方公里，建设用地5600亩，规划居住人口约25万人。为让新建小区居民能过上“冬暖夏凉”的舒适生活，未来方舟项目开发方以经济适用方式，为居民解决夏热冬冷问题。中节能建筑节能有限公司（以下简称“中节能建筑节能公司”），斥资引进先进的节能低碳环保技术，采用河水源热泵、污水源热泵、燃气锅炉、电锅炉等多源互补的供暖方式，首开南方大面积社区集中式冷暖热水联供的先河（项目位置见全景图7-1）。

图7-1 贵阳市南明河下游中天未来方舟项目全景图

未来方舟可再生能源集中供能系统总面积约800万平方米，2015年冬季首次供暖，2016年夏季首次供冷。截止2018年，未来方舟供暖季供暖开通1.6万户。预计到2020年，将超过4万户20万人口享受到中节能建筑节能公司的集中供暖服务。中天未来方舟可再生能源集中供能系统I区、II区被选为“贵州省可再生能源建筑应用示范项目”。

2、技术要点

贵阳供暖季节室外计算温度 -0.3℃、极端最低温度 -7.3℃。贵阳中天未来方舟项目集中供能系统设5个能源站，其中3个已投产。1号、2号能源站供热方案为“河水源热泵+电锅炉”，3号、4号为“污水源热泵+燃气锅炉”（集中供热系统示意图见图7-2）。1、2号能源站是目前我国西南地区最具规模的河水源热泵项目，3、4号能源站是亚洲最大的（原生）污水源热泵示范项目。

图7-2. 贵阳中天未来方舟项目可再生能源集中供能系统设备

1号能源站可再生能源集中供能系统区域供热（冷）面积156万平方米，设备供热总装机负荷56.9 MW，其中热泵系统供热装机负荷48.9 MW；

2号能源站可再生能源集中供能系统区域供热（冷）面积138.8万平方米，设备供热总装机负荷49.3 MW，其中热泵系统供热装机负荷44.3 MW；

3号能源站总供能面积为216.28万平方米，设计总热负荷64.41MW，总冷负荷28.53 MW，污水源热泵系统装机43.65 MW，燃气锅炉系统装机22.4 MW；夏季取水量为9,902 m3/h，冬季取水量为10,329 m3/h。

4号能源站总供能面积为126万m2，设计总热负荷45.07 MW，总冷负荷33.06 MW，污水源热泵系统装机34 MW，燃气锅炉系统装机11.2 MW，污水取水量夏季为4,760 m3/h， 冬季为4,760 m3/h。

水源热泵系统冬季运行综合能效比为3.4，夏季综合能效比为4.4。污水源热泵系统冬季运行综合能效比为3.2，夏季综合能效比为3.5。制冷供回水温度为5/12℃，供热供回水温度为50/40℃。

每个能源站均通过设置多台水源热泵与多台锅炉来避免因单个设备故障影响整体供暖安全。同时，整个供能系统为一网多源（南明河水、污水、电力和燃气）的多能互补，四个能源站采用管网互联，各能源站互为备用，提高供能的保障程度。

图7-3. 贵阳中天未来方舟项目可再生能源集中供能系统

本项目普遍适合于具有河水、污水资源的大型集中供热（冷）区。由于在贵阳市进行集中采暖没有任何经验可循，2015年首次启动集中供暖后，在一个由能源站、换热站、楼宇二次管网、业主户内末端管网形成的大系统中，系统之间、系统与子系统之间需要一个磨合和调优过程。用户也因为首次使用集中供暖，不太了解集中供暖原理，提出许多常识问题。中节能建筑节能公司员工加班加点，积极与用户沟通，确保用户家里的温度达标，赢得了住户的理解和信任。

3、资源环境和经济社会效益

贵阳南明河下游的综合治理改造，使贵阳人的母亲河——南明河下游由一条窄小的污水沟变成7.2公里长的美丽河段。未来方舟集中供暖（冷）项目提取河水和污水热量用于供暖（冷），实现了水资源的分级分质利用。

投巨资建成的集中供热系统如果只在冬季采暖期使用，而其余时间处于闲置状态，势必造成投资的巨大浪费。集中供冷的启动使系统在冬夏两季均可发挥作用，提高了供热系统的利用率，商户平均制冷费用与中央空调和分体式空调相比平均节省40%~50%。

据测算，未来方舟集中供暖项目目前每年可节约燃煤12,558吨标煤，减排二氧化碳30,000吨、二氧化硫207吨，减排烟尘120吨。

未来方舟可再生能源集中供能系统工程采用建设-拥有-经营BOO（Building-Owning-Operation）商业模式，由中节能建筑节能有限公司投建、运营，项目合同期30年。合同总额24亿元，当前投资额7亿元，其中3亿元为中节能建筑节能有限公司自有资金，4亿元为银行贷款。正常年供能量10,018万KWh。已建成投产部分经营年均成本3,400万元。

居民供热收费26元/m2；公共建筑供热收费0.65元/ kW h。冬季供暖时间为11月15日～次年3月15日，共计122天；夏季供冷时间为6月15日～10月15日，共计124天。

以建筑面积为5,000㎡计算，年耗能约684,000 kW h。采用集中供能A类收费标准（0.65元/ kW h），可节约运行费用约17.78万元；如采用B类收费标准（2元/㎡/月基本费+0.45元/ kW h），可节约运行费用约23.46万元。随着集中供冷面积的日渐增大，集中供冷的经济效益也将逐步提高。

4、政府支持

为规范城市区域性集中供热的规划、建设、经营和用热活动的监督管理，贵阳市政府制定出台了《贵阳市城市区域性集中供热用热管理办法》，自2015年12月1日起施行。管理办法规定贵阳市集中供热遵循区域集中、新区先行、热源多元、市场运作、规范管理、逐步推进的原则，鼓励和扶持供热新技术、新工艺、新设备、新材料的研究、开发、应用和推广，要求供热企业与热用户依法自愿签订供用热合同，约定双方权利义务，供热企业严格履行供用热合同，按时、连续、保质供热。

5、企业简介

中节能建筑节能有限公司是中国节能环保集团有限公司子公司，于2012年成立，注册资金7亿元。公司主业聚焦于区域联合能源集中供能项目的开发、建设与运营及既有建筑节能改造，致力于以清洁能源、多能互补为特色的清洁供能技术的推广与规模化应用。充分利用浅层地热能、地表水源、污水源、工业余热、风能、太阳能、蓄能等高新技术，与传统能源相结合，通过整合全行业的优势资源，以品牌、资本、技术及服务为优势，提供建筑节能综合解决方案。迄今，中节能建筑节能有限公司已有分公司4家，各级子公司30家，员工总数700余人，形成了覆盖东北、华北、西北、东南、中南、西南六大片区的市场布局及产业规模，是国内建筑能源领域的领先企业，累计获得国家授权知识产权共计179项，其中专利发明15项，获得国家、省、市等各级科技奖项6项。