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产业报告2023丨案例篇:二、典型案例 1、杭州云谷聊城智慧供热合同能源管理项目

发布者:CHIC | 日期:2023-12-25 | 来源:CHIC | 阅读:3173

第四篇 案例篇

二、典型案例

1.杭州云谷聊城智慧供热合同能源管理项目

专家评语:云谷首创的户用电磁式热量表,具有精度高、抗硬水的特点,使用寿命长、可靠性高、维护少,能有效改善小开度下的流量控制性能,优于普通球阀的调节性能,采用全球首创的室温软测量技术,实现免入户室温测量,为换热站调控提供依据,有力促进系统节能,可实现精准供热,实际案例表明热能节约达到20%,电能节约达到50%,可大规模推广。

关键词:平衡热量表、平衡控制、室温软测量、合同能源管理。

(1)项目概况

聊城市是山东省辖地级市,位于山东西部,冀鲁豫三省交界处,辖8个县(市区)和1个国家级经济技术开发区、1个高新技术产业开发区、1个旅游度假区,总面积8628平方公里,常住人口592.79万人。聊城市年平均气温为13.5℃。1月最冷,平均气温为-1.8℃,极端最低气温可达-22.3℃。

该项目位于聊城市东昌府区,热源为外购电厂余热,建筑面积116.42万平方米,供热面积为719630平方米,供热住户数量为11645户,房屋类型为民用商品住房,大部分为节能建筑,住户室内采用地暖进行供热,项目现场见图4-1、图4-2所示。

该项目建设包括阿尔卡迪亚四期、阿尔卡迪亚五期、星光水晶城三期、星光水晶城一期二期、望湖花园三期、望湖花园一期二期等6个换热站供热小区新增户端平衡热量表及相关辅助设备,对所有小区二网进行分户计量和调控节能改造。

项目采用杭州云谷科技股份有限公司TEMPED全域协同热能管理平台,该系统以数字化、网络化、大数据、人工智能等信息技术为基础,以节能、舒适、个性化、高效为主要目标,以透彻感知、广泛互联、深度智能为技术特点,对供热系统进行全数字化的监控和高度智能化的管理,实现系统监控、节能降耗、客户管理、人员管理、设备管理、资源管理等综合管理功能,从而提升热网运行的综合效益。

该项目建成以聊城市域为监控目标的智慧供热信息化系统,实现了城市集中供热从供热末端分户计量及平衡调控、信息联网与联网平衡控制、节能运维、数据分析、设备及人员管理等监控与管理功能,有效提升城市智慧化管理水平。

图4-1 项目现场小区(部分)

图4-2 户用平衡热量表现场安装图

(2)主要技术及创新点

①主要技术。

该项目户用热管控计量终端采用云谷科技自主知识产权的一体化终端设备——平衡热量表,具有基于室温的用热平衡控制、供热开关、热计量、失水监测、远程通讯、室温软测量等功能。

该项目提供上位机监控软件,实现平衡热量表的联网监测、室温软测量、平衡控制等功能,并通过平衡控制策略,实现热用户的室温一致,如图4-3、图4-4所示。

图4-3 智慧供热系统框架图

图4-4 平衡热量表户端安装示意图

②主要技术创新点:

全球首创的表阀一体结构,拥有多项发明专利,具有体积小、功能全的特点(见图4-5)。

国内首创的户用电磁式热量表,具有精度高、抗硬水的特点,使用寿命长、可靠性高、维护少。

垂直V型阀体结构,能有效改善小开度下的流量控制性能,优于普通球阀的调节性能。

全球首创的室温软测量技术,根据平衡热量表直接测得的参数对室温进行间接评估,实现免入户室温测量,为换热站调控提供依据,有力促进系统节能,如图4-6所示。

领先的L值平衡控制算法,按设定的功率分配比控制阀门的开度,从而让每个热用户的功率分配系数保持稳定,由于功率直接决定了室温高低,因此基于功率分配比的控制,控制稳定性好,且能够随着换热站总供热量的变化而自动跟踪运行,使整个小区整体室温均衡并随换热站总供热量大小整体实现水涨船高、水降船低的效果。具体如图4-7所示。

表阀一体式结构平衡热量表口径涵盖DN20~DN100,可应用于绝大多数集中供暖场景。

图4-5 平衡热量表主要功能

图4-6 室温软测量技术原理

户端平衡热量表与法兰平衡热量表如图4-8所示。

图4-7 平衡控制策略

图4-8 户端平衡热量表与法兰型平衡热量表

(3)商业模式

项目采用合同能源管理的商业模式,由云谷科技公司投资建设,提供平衡热量表以及相关的软件,同时由云谷科技提供节能运维服务,产生的节能收益按照合同约定进行分配。从建设完成第一个供热季开始计算,共计6期,在整个收益期内,按照双方认可的节能收益以及合同约定分配比例,进行费用支付;6期完成后,云谷按照合同约定将整个项目进行移交。

(4)可推广性分析

2022年6月,平衡热量表已取得了计量产品生产许可证,生产工艺成熟,已进行大批量生产并投放市场,年生产量达10万台以上。公司遵循行业标准《平衡热量表》并执行严格的质量管理体系,并取得IS09001、ISO4001、ISO45001、清洁供热服务5A级认证等体系认证。

产品的原型机2013年首先在上市公司长春亚泰热力得到试用,之后经过不断的改进和提升,目前已经在山西、内蒙、吉林、辽宁、天津、山东、河北、陕西等地热企得到广泛的应用,受到了用户一致好评。根据使用情况的数据统计,节约的热能达到20%,电能达到50%。

每年如果推广100万户供热居民使用该技术,每年需投入10亿元,每户供热成本大约下降400~500元,2年左右可收回投资成本。全国现有250亿平方米的供热面积,其中有1亿户居民使用集中供暖,随着城市化进程以及供暖南移,将会有更多的面积和居民采用集中供暖,市场潜力巨大。如果推广普及该技术,全国每年可以降低能源成本400亿元,减少大约0.7亿吨煤炭消耗,经济效益和社会效益显著。

(5)综合效益

①经济效益分析

该项目供热时间从2022年11月15日开始至2023年3月15日,目标室温设定为22±1℃,测得的室温分布为21~24℃,平均室温23.1℃,且室温比较平稳、舒适,提高了用户的整体满意度。

平衡热量表不仅具有热计量功能,同时实现二次网调控,对用户室温控制效果明显,杜绝了室温过高的问题,具备优秀的室温调控和节能效果,在响应国家节能减排的同时降低了燃料成本、碳排放量,提升了现有供热能力。以聊城市财金清洁能源热力公司阿尔卡迪亚四期等6个换热站所供建筑2021年11月至2022年3月与2022年11月至2023年3月运行情况统为例,分析平衡热量表的节能效果,如表4-1所示。

表4-1  2021-2022供热季11月-3月与2022-2023供热季11月-3月同期能耗统计分析表

根据以上统计,阿尔卡迪亚四期等6个换热站供暖建筑2021-2022供热季与2022-2023供热季同期对比,共节水1159吨,节电549835千瓦时,节约热量41682吉焦。折算节约标煤约1491吨,减少二氧化碳排放4027.5吨。综合年节约费用超过242.9万元,如表4-2所示。

表4-2 项目综合效益指标

平衡热量表同时具有热计量和室温调控功能,可实现用户按“用热量交费”,从而鼓励用户“按需用热,节约热费”,促进能耗节约,达成“国家节能减排、供热单位节约能源,取暖用户节约热费”的多赢局面,带来良好的环境效益和社会效益。

②社会效益

首先,推广平衡热量表最大的社会效益就是减少环境污染、净化空气,减少碳排放。我国北方城镇采暖建筑面积总计约为64亿平方米,总的采暖能耗折合约为1.53亿吨标煤/年,相当于消耗1200亿元煤炭资源,占我国城镇建筑运行能耗总量的40%,约占全国总能耗的5%。我国冬季采暖基本依靠煤炭作为主要燃料,大量的煤炭消耗,已成为城市大气环境的一个主要污染源。作为我国节能潜力最大的领域之一,平衡热量表产品的推广将提高该行业的能源利用效率,减少粉尘、二氧化硫和二氧化碳排放量。

其次,这也是一项民生工程,是切切实实的利民举措。随着经济建设的发展和繁荣,人民群众居住条件不断改善和提高,开始追求舒适的居住环境,对室内温度要求提高。平衡热量表实现了室内温度的自动控制,可任意设定室内温度,这大大提高了用户温控的调节便利性,同时还提高了室内舒适度,保证了居民的供热质量,减少了投诉,提高了群众满意度。此外,平衡热量表同时具备热量计量功能,可实行热计量收费,从而配合用户采用表内温控功能将室温控制在一个合理的范围内。在合理消费热商品情况下,一般可节约采暖费15%~25%,这对于普通老百姓特别是低收入困难群体来说很实惠。

再次,降低了供热企业的运行成本,改善了供热企业的运营环境,保证了供热市场的稳定发展。随着能源价格的上涨,尤其是煤炭价格的上涨,我国供热企业大多处于亏损状态,在实现了室温和户用供热量的自动控制之后将解决供热的水平和垂直失调,解决房间温度过冷过热问题,这就减少了热量的浪费,将大幅降低供热企业的成本。

最后,实现了精细化管理,提高了供热企业的运营管理水平。云谷科技致力于通过平衡热量表+TEMPED全域协同热能管理平台,实现计算机集中抄表读取各住户用热量数据,同时实现室温软测量L值平衡控制、远程精确室温控制、欠费停止供热、住户失水自动关阀、故障诊断和报警、运行数据分析和实时数据监控等功能,使供热管理更智能、更方便、也更人性化,提高了管理效率和水平。

(6)单位简介

杭州云谷科技股份有限公司成立于2011年3月,总部位于杭州市滨江区白马湖畔,是国家级高新技术企业和软件企业。云谷科技致力于通过物联网+人工智能技术,基于工业互联网产品构建热能全域协同模型,围绕人工智能技术,打造TEMPED全域协同热能管理平台,以数字创新支撑国家碳达峰、碳中和战略。

 聚焦政府能源“双控”、热企高效运营和人居环境改善,为城市、工厂、建筑、家庭的热能管理赋能,实现政府监管的“人治”到“数治”、服务热企的“人控”到“智控”、人居环境的“人感”到“智感”的全域协同,构建了“双碳”背景下政府可治、企业可控、百姓可感”的创新型能源动态平衡基础设施。

云谷科技以“数字创造人居和谐”为使命,通过不断的产品和服务创新,构建图片系列产品和服务,通过“源、网、站、户”的全域管理,全过程数字栾生、人工智能与物联网智能产品等创新技术,解决低碳供热系统优化调度、全域协同等技术难题。

云谷科技奉行“理想、乐业、协作”的核心价值观,倾注智慧、奉献社会,“让每个家庭减少1吨碳排放”是云谷人的行动目标。在顺应全降碳的同时,云谷科技遵循“领先一步的产品和服务,为客户增效,与合作伙伴共赢”的战略方针,坚持颠覆式的创新技术革命,为人类社会美好未来做出云谷人应有的历史贡献,努力成为杰出的“碳路人”!

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