能源站区域供冷供热系统与单体独立空调系统的方案对比
——王伟欢
一、项目概述：
长沙明发商业广场项目位于湖南省长沙市，北纬28°00’，东经113°08’，属夏热冬冷地区。

总商业面积40万平米，酒店/写字楼/公寓占60%，约24万平米，纯商业占40%（其中:商业销售部分/持有部为64500㎡/95500㎡，即4:6），约16万平米。

各建筑位置相对集中。

二、方案简述：
1、单体独立空调系统方案：各单体独立的冷水机组+热水锅炉。

2、能源站区域供冷供热系统方案：地源热泵+水源热泵+水蓄冷+水蓄热+区域供冷供热。

三、方案对比：
2.2 年运行费用经济对比：
湖南省采用了峰谷电的优惠政策。

按照湘价电〔2011〕99号文件，销售侧尖峰时段电价、高峰时段电价在平时段电价基础上每度分别上浮0.25元和0.15元，低谷时段电价每度下浮0.2元。

尖峰时段为：19:00-22:00，高峰时段为：8:00-11:00、15:00-19:00，平值时段为：7:00-8:00、11:00-15:00、22:00-23:00 ，低谷时段为：23:00-次日7:00。

目前平时段商业电价为0.906元/kWh。

2.2.1 单体独立空调系统方案运行费用：
综合电时段：1.156元/kW·h×11439kW×3h+1.056元/kW·h×11042kW×7h+0.906元/kW·h×10698kW×6h+0.706元/kW·h×9892kW×8h=235317.26元。

年运行费用（按120天算，空调系数取0.7）：235317.26元/天×120天×0.7=19766649.84元。

2.2.2 能源站区域供冷供热系统方案运行费用：
运行策略：据蓄冷蓄热系统运行策略，明确某时间段内投入运行的系统设备，统计当前时间段内运行的设备所耗功率，乘以此时间段对应的电价，可得此时间段的运行费用，再分别乘以四种负荷（100%，75%，50%和25%设计日四种负荷）
（注：参照美国ARI标准880-56，状态下的使用天数，即可得到全年的总运行费用。

典型日负荷取设计日负荷的百分数：100%设计日负荷为12天，75%设计日负荷为60天，50%设计日负荷为36天，25%设计日负荷为12天。

）
运行费用：计算公式=（平电价×基载用电功率×使用时间×日使用系数+谷电价×基载用电功率×使用时间×日使用系数）×使用天数。

其中基载用电功率=基载主机+基载冷却塔+基载冷却水泵+基载冷冻水泵。

基载运行费用=（0.906元/kW·h×1359kW×16h×0.95+0.706元/kW·h×1359kW×8h×0.6）×12天+（0.906元/kW·h×1359kW×16h×0.95+0.706元/kW·h×1359kW×8h×0.4）×60天+（0.906元/kW·h×1359kW×16h×0.95+0.706元/kW·h×1359kW×8h ×0.3）×36天+0.706元/kW·h×1359kW×8h×0.15×12天=2357419元。

其中三工况运行电功率=三工况主机+三工况冷却塔+三工况冷却水泵+三工况冷冻水泵（平电）。

三工况运行费用=（0.906元/kW·h×6336.5kW×10h×0.9+0.706元/kW·h×6271kW×8h）×12天+（0.906元/kW·h×6336.5kW×7h×0.6+0.706元/kW·h×6271kW×8h）×60天+0.706元/kW·h×6271kW×8h×36天+0.706元/kW·h×6271kW×8h×0.9×12天=6274443元。

年运行费用：2357419+6274443=8631862元。

由上表可知，能源站区域供冷供热系统初始投资（约6074万元）比单体独立空调系统初始投资（约4788万元）高出26.9%（约1286万元），但其年运行费用要低56.3%（约1114万元）。

即多出的初始投资成本一年多即可收回。

同时根据新出台的的《长沙市可再生能源建筑应用实施方案》，土壤源热泵项目按应用的建筑面积予以40元/平方米的补助，污水源热泵项目按应用的建筑面积予以35元/平方米的补助，水源热泵项目按应用的建筑面积予以30元/平方米的补助。

3、方案其它方面的对比
蓄冷蓄热空调系统在宏观的社会效益和微观的用户效益方面相对于常规供冷供热方式都有着显著优势：社会效益方面可以转移电力高峰用电量，平衡电网峰谷差，实现“移峰填谷”。

同时减少新建电厂投资，提高现有发电设备和输变电的使用率，减少能源利用带来的环境污染。

对于同等制冷能力的几部大型制冷机组和分散的众多小型制冷机组来说，大型机组不仅需要少得多的制冷剂，而且可以更好地处理制冷剂在工作及回收时的泄漏问题。

一旦特熟的或更严格的行业标准出台，比如CFC和HCFC的淘汰，大型制冷工程可以更快更经济地达到新标准的要求。

用户效益方面除去上述对比的经济效益以外，对于蓄冷系统而言，可以充分利用夜间大气的相对低温降低冷凝温度，从而提高制冷剂产冷量和COP值。

在供冷时，对于风机盘管加新风系统中可以降低供回水参数，使新风负担所有潜热，风机盘管只负担所有显热，有效地改善室内卫生条件。

同时各栋商业单体不需设置空调机房和冷却塔，减少的空间可以换取更多的租赁或出售收入和建筑外立面美观性的提高以及酒店等商业场所噪音的大幅降低。

同时也消除了采用冷却塔所带来的释放羽状水蒸气和产生军团菌的问题。

由于能源站的高度集中，在管理和维护方面会更为方便和专业，可大幅降低管理人员的人力成本。

区域供冷供热的可靠性是分散的单体系统所无法比拟的，根据欧洲经验，区域供冷保证供冷的可靠性在99.7%以上，故连一般的医院和冷冻厂都取消了备用冷源，从而降低成本。