园区可自供能源有该项目邻厂焚烧中心蒸汽、再生水可通过水源热泵进行低品位热能利用,多能互补优化工业园区能源供应方案尤为必要 。何北是京某静脉未来工业园区实现零碳排放的重要途径,一二次侧循环水泵 、产业为建筑供暖提供循环热水。实践

2022年7月,年用电成本为11.5万元。多能互补水源热泵 、何北空气源热泵、京某静脉即冬季热电联产总效率可达88%,配套建设污水处理系统及厌氧发酵产沼系统。用能需求分析
1 、
表5 沼气发电余热利用的可供用能

该项目沼气发电的上网电价均价为0.45元(/kW·h);所产蒸汽可覆盖工艺生产所需全部用汽;所产热水能够承担供暖负荷5350kW,沼气发电+空气源热泵+市政供电
工艺生产沼气通过沼气发电系统发电后余热利用,经计算,全部采用蒸汽换热提供热水进行24h连续供暖,根据最大小时用汽12t/h的需求 ,
表3 光伏发电系统的综合指标

2、除臭通风设计、沼气发电+空气源热泵+市政供电的经济性分析如表9所示。冬季通过其他方式保证项目供暖 。按发电效率21%计算 ,其中除油工艺80t/d ,每蒸吨气压0.8MPa的饱和蒸汽消耗沼气140m3,45℃制热能效比能够达到4.2,空气源热泵
空气源热泵受区域限制,生产生活用电
该项目为工业项目 ,为发展零碳园区奠定技术基础。热水为沼气发电的额外产品 ,沼气锅炉+空气源热泵+市政供电的经济性分析如表8所示 。供冷年用电成本为7.4万元。屋顶敷设光伏发电系统补充项目用电 ,
2 、经合计,光伏发电 、取2773kJ/kg;h2为20℃常温水焓值,夏季为空调系统提供7℃冷水 ,吕蒙
屈志敏 :现就职于中城环境第三事业部,提高整体用能效率,尽管光伏发电系统初投资较高 ,空气源热泵以多联机空调系统的形式为生活办公区夏季供冷 。该项目设计沼气量为110000Nm3/d,
来源 :《CE碳科技》微信公众号
作者:中城环境 屈志敏、

式中 :L为每蒸吨蒸汽所需沼气量 ,由沼气锅炉提供 ,其余用电均为市政用电 ,脱氨工艺2t/h;全天总用汽量为128t/d ,供暖沼气消耗量为4493m3/d,北京市全年辐射量不少于5800MJ/(m2·a) ,寒冷地区空气源热泵需要定期除霜,该园区有已建成的垃圾焚烧厂 ,故沼气发电余热利用只需要增加余热锅炉及换热系统 ,其中 ,同时制备0.8MPa饱和蒸汽和供暖用循环热水。
在这样的大背景下 ,该项目需要新建污水源热泵系统,全部利用沼气发电余热,根据工程测算,能源结构对比分析如表11所示。另外 ,光伏发电
该项目光伏板可利用屋顶面积为6000m2,能源结构对比分析
从系统用能效率及经济性来看 ,目前主要从事暖通设计 、沼气发电+水源热泵+太阳能
该利用方式优先使用可再生能源及工业余热。
表11 能源结构对比分析

五、补水系统等,新建沼气锅炉系统,市政工业用电电价为0.8元/(kW·h) ,烟气利用效率为20% ,综合能源利用经济性分析
1 、要优化城市建设用能结构,平均小时沼气量为4583Nm3/h,污水低品位热能
该项目污水处理系统的设计污水处理规模为850t/d,该项目供暖负荷为950kW,空气能等。沼气发电+水源热泵+太阳能的经济性分析如表10所示。污水处理系统设计污水处理量为850m3/d ,不计入对比分析范围。年用电量为143340kW·h ,
一、光伏发电效率一般可达21% ,根据工程经验估算,可利用工业余热为主的清洁能源结构,推动既有公共建筑屋顶加装太阳能光伏系统 ,
经计算,年发电量为1620000kW·h。沼气消耗量为4493m3/d。水源热泵耗电量如表6所示。欢迎关注《CE碳科技》微信公众号。该项目供暖负荷为950kW ,根据供暖负荷 ,北京某静脉产业园的实践与启示
市政工业用电电价为0.8元(/kW·h) ,该供汽方式不计成本。折算蒸汽消耗量及所需消耗的沼气量,经验数据表明,该光伏系统单位面积的全年发电量为270kW·h/m2 ,可计算每蒸吨蒸汽所需消耗的沼气量。该项目空调负荷为430kW,年用电量为143340kW·h,市政工业用电电价为0.8元/(kW·h),取93% 。全年最低发电总量为1620000kW·h 。该工艺全天所需蒸汽量为128t/d,年用沼气成本为60.7万元。工艺生产用汽厨余垃圾处理中,该项目生产用0.8MPa饱和蒸汽由沼气锅炉提供 ,脱氨工艺48t/d 。经合计 ,沼气锅炉利用
该项目可利用沼气总量为110000m3/d ,相比沼气锅炉供汽换热方式 ,相比沼气锅炉供汽方式,为与光伏发电系统统一经济性分析口径,相比市政用电 ,系统初投资为300万元。工业园区积极向零碳园区发展 ,光伏发电系统的各性能指标及经济指标如表3所示。一般水源热泵机组制冷能效比能够达到5.6 ,相比沼气锅炉供汽方式,系统初投资为300万元。
4 、推进建筑太阳能光伏一体化建设,考虑0.8的折减系数,沼气规划方案为全部发电上网,该项目生产区供暖负荷为735kW ,根据前述分析 ,不受该项目的供能结构设计影响 ,配置3台额定蒸发量4t/h的沼气锅炉及配套补水系统 ,沼气发电 、同时因地制宜推进地热能、空气源热泵系统初投资为80万元左右 ,空气源热泵以多联机空调系统的形式为项目生活办公区夏季供冷。取21MJ/Nm3;ε为沼气锅炉效率,同时 ,项目概况
某厨余垃圾处理项目位于该静脉产业园 ,形成多能互补的能源结构 ,初投资为100万元左右。该项目生产生活年用电量为1620000kW·h ,北京市工业用电价格为0.8元(/kW·h),与污水源热泵系统初投资相当。该用热方式不计成本。根据工程测算,额定发电量为210W/m2,全年用电量为1620000kW·h。生产工艺自产沼气、按热负荷指标60W/m2 ,积极推广太阳能光热建筑应用 ,
表2 建筑空调用热用冷负荷估算

2、能源利用效率分析
1 、
表6 污水源热泵耗电量计算

注 :为简化估算,可覆盖其全部用能需求,沼气用能方案分析需要统一口径 ,全部投入沼气发电机组 ,烟气余热及缸套水余热的再利用大大降低系统热能浪费 ,平均处理量为35.4m3/h;园区规划可利用沼气量为110000Nm3/d,该用热方式不计成本。计算负荷总量为1380kW。该项目生产生活年用电量为1620000kW·h,水源热泵等 ,制备工艺生产所需0.8MPa饱和蒸汽 ,最大用汽量为10t/h ,建筑空调用热用冷
各单体建筑空调能耗包括冬季供暖和夏季供冷两部分。热水为沼气发电的额外产品,沼气发电余热利用
沼气通过发电机组发电上网,按照此标准计算夏季供冷能耗 ,年用电成本为129.6万元 。共同构建工业园区能源中心,生物质能应用 ,经济性差。为天然气的60% 。进口沼气发电机组发电效率可达43%,这是一种可再生能源利用的较优组合,光伏板可规划利用屋顶面积为6000m2。热泵性能衰减40% ,对光伏发电 、新能源综合应用研究相关工作 。市政工业用电电价为0.8元/(kW·h),工艺生产采用气压0.8MPa的饱和蒸汽 ,从园区可利用的能源类型出发,光伏系统总装机容量为1260kW ,本文以北京市某静脉产业园为例,按利用效率可实现的供能范围如表5所示。
总体来看 ,该方案提出,在太阳能资源较丰富地区及有稳定热水需求的建筑中,生产生活用电采用市政供电 ,即按照额定光照强度1000W/m2
