刘蕾:天然气分布式能源耦合类项目案例，环球影城CCHP能源中心项目

编者按：在“双碳”背景下分布式能源领域贯彻新发展理念，以“双碳背景下能源安全新思维——新型分布式综合能源保障”为主题的“第十八届中国分布式能源国际论坛”于2022年12月8日在北京采用线上的形式召开，本次大会由中国能源研究会与中国能源网联合主办。会上，北京燃气能源发展有限公司副总工刘蕾做了主题为《天然气分布式能源耦合类项目案例，环球影城CCHP能源中心项目》的报告。

以下内容根据论坛演讲实录进行整理。

刘蕾：感谢主办方，各位与会嘉宾大家下午好！时间的原因我简单跟大家分享，分享的案例是天然气分布式能源环球影城的能源中心项目。

我的汇报分三个部分，第一部分我们公司的介绍。首先我们公司是隶属于北京燃气集团的，北京的燃气事业始于1958年，到今有60多年的历史，集团发展至今取得非常我的成就，比如说国内首个年供气量破百亿的城市，国内首个累计供气量破千亿的城市，国内首个日供气量破亿城市，还有年用气量仅次于莫斯科，排名世界第二。

燃气集团为了延伸上下游的产业，于2011年12月份成立了全资子公司，就是我们北京燃气能源发展有限公司，公司当时的定位是区域清洁能源服务商，采用规划、设计、投资、建设、运营一体化的商务模式，打造以燃气综合利用为核心，多能耦合的综合能源系统，就是对一个多业态的综合性区域项目或者某个业态的单体项目我们可以采用投资运营的方式，为其提供冷热电的能源供应服务。

具体公司的商务模式比较灵活，拥有全部投资建设运营的全投资模式，我们也可以由我们公司对既有的能源供应系统进行托管服务或者体质改造。有合同能源管理方式，我们可以和广大的合作伙伴一些开发商，厂家等一同合作对能源设施进行投资与维护管理等。目前我们公司设计的投资运维板块三大块，区域性楼宇型的综合能源项目，这种项目一般供应的是冷热，热水，有的时候有电能供应。

第二类是纯供热的项目，主要以居民为主。第三类是光伏项目，是我们公司拓展的新项目。“十四五”期间我们公司以深耕北京，布局全国为发展战略，以北京市场为主，京外项目目前在黑龙江、南京、陕西、深圳、天津等地都有在运和在施我们项目，我们提供能源服务的业态包括工业型、园区型、集中供热型、商业办公、医院和数据中心等等多业态。这是统计的一个数据，现在我们我们实际的供能服务面积达到3500万平米，在运80多个项目，这是项目类型的分布图。

下面简单介绍一下我们公司的一些典型案例，还有技术情况。一是雄安新区容东片区综合能源项目，这个项目我们公司主要参与的是建设和运营管理，中期供能面积达到1200平米，供冷200万平米，这个项目采用中深层的地热技术，浅层地热技术和三联供，储能和光伏等多种能源技术。南信大心目是我们在南京投资建设运营的一个大概100万平米的学校集中供冷供热的项目，这个项目我们采用电厂余热和空气源热泵相结合的技术方式。目前这个项目也是开创了南方集中供暖的第一个高效。

这是在陕西宝鸡我们用收购+后期建设浅层地源热泵的项目，总共的面积达到80万平米，这个项目在当时主要以地源热泵为主，大概打了6000口井，我们在后期运营中也是发现如果全部采用地源热泵独立供冷热的项目，如果冷热不均衡的时候系统运行会出现问题，后期我们增加了一些调峰设施，这个项目的可再生能源利用率是非常高的。下一个是城市副中心项目，这个项目主要以地源热泵和水蓄能为主，耦合了燃气三联供和调峰设施，这个项目可再生能源超过40%，现在在项目实际运行中首先以浅层地热为主，在实际运行的过程中可再生能源的利用比率远大于40%的比例的。

下一个是中石油数据中心项目。这个项目是我国第一批天然气分布式能源的示范项目，以燃气三联供作为主用电源，取消了数据中心的系统，为数据中心提供全年24小时不间断的电和冷能的供应。这是一个改造的项目，采用的是三联供和光伏发电打造了区域电网。

下面简单介绍一下技术发展路径。从3060提出出来，从国家层面和各地区层面提出了相配合的规划和方案，一系列的政策，总的来说提高能源利用效率，加大新能源和可再生能源的应用比例是未来能源利用的重要方向。在这样一个大背景下，我们遵循的是以系统节能为基础，低碳耦合系统为过度，零碳能源为目标的能源发展路径。首先节能，这里写到了系统节能，外部做好绿色节能建筑，就建筑本身提高它的节能性，从根源上降低能源消耗。对于像我们这种能源服务公司来说，做到的就是供能系统的提质增效。对于新建项目我们选择的都是高能效的设备，通过后期的运维管理提高效率，减少一次能源消耗，从而减少相应的排放。

对于既有项目我们在积极的开展节能改造相关的工作，提高它的整个效率。同时加大可再生能源利用的比例，在这个过程中我们首先着重考虑的还是要在保障供能安全稳定的前提下，因地制宜合理的选择可再生能源技术。这是我们公司曾经利用过的具体技术，包括煤改气，煤改电技术，能源梯级利用技术，三联供，余热，太阳能技术和多技术的耦合，不一一解释了。

下面说说我们环球影城这个项目。环球影城是北京市的重大项目之一，这个项目在2021年9月份正式开园，一期项目供能面积40万平米，包括游乐园区，两个主题酒店，环球的办公和后勤区。这个主题公园整体的能源需求有全年的冷需求，全年的热水需求，还有相应的热和电需求，这个项目尤其是对冷负荷的需求比较大，电力负荷需求比较大，针对这些特点，我们在这个项目上采用了天然气分布式能源和燃气三联供技术，冰蓄冷技术，自然冷却技术和太阳能热水技术。

首先三联供可以为这个项目提供更廉价的电力成本，余热可以用来供热和制冷。自然冷却在冬季温度低的时候供应园区的冷负荷需求，像这种天气，园区的冷负荷靠自然等却供应的。冰蓄能主要在夜间利用谷电续冰，白天风电进行制冷，减少电力成本。冰蓄冷实际运行中我们在过度季天气开始逐渐热起来的时候开使用起来了。

这个是这个项目具体的装机和它的装机组成的构成图，可以看到三联供的装机占到整体大概10%，占比不是特别大，主要是为了保证一次能源的利用效率，只要三联供开机的时候，全年无论是冬夏季余热完全被消纳，这是它的装机原则。而续冰的装机在过度季满足大部分的供冷需求。

这个项目的工艺流程示意图，夏季的时候发电机优先的开启燃气内燃机发电，发电之后进行制冷，这是夏季和过度季的时候用于制冷，其次用夜间的续冰进行供冷，不足的地方开启机载冷机进行调峰，冬季供冷采用的自然冷却，三联供的余热是给园区供热和生活热水，我们有一个独立的能源站房，分三层，最底下的是蓄水池和辅助设备，一层是主设备机房和相应的配电室，二层是中控室。

目前行业上比较认可的数据是大于5.0，我们称之为高效机房，在这个项目建设的过程中因为冷负荷需求常年都是比较大的，所以在建设过程中我们采用了多种措施保证后期的能耗，在设备选型，系统优化，在工程建设中我们也是采用了这种预制装配式的机房建设，整体的预制率达到90%。

控制方面这个项目除了比较常规的水泵变频，冷机寻优，阀门调节，还有系统的一键起停外，我们为了使用园区的负荷变化和波动，我们有快速控温的优化算法，同时对这个项目的负荷进行预测，提前制定一些运行策略帮助我们的项目人员更合理的去开启关停设备。

后续我们又配合着平台建设，目前这个项目实现两级管理，在项目上的管理和公司上的管理。从实际运行数据上来看，从平台上列了每个月的制冷系统的效率值，这个项目从去年底正式投产，这一年我们的运行其实是伴随着整个项目的调试的，这样看整体的系统效率年均值7左右，负荷最大，天气最热的七八月份效率达到5以上。

冬季之所以这么高，主要是因为冬季我们采用大量的自然冷却，效率还是比较高的。我们现在看这个项目在我们目前的调试过程中我们觉得这个项目在能效上，还有进一步的优化空间。我抽取了一些双工况机组在纯制冰工况下的效率，基本上达到4左右，整体看能效还是比较理想的。

我就分享这些，感谢大家的聆听，这是我们的联系方式，谢谢。