贵阳中天·未来方舟区域能源集中供能项目

贵阳中天·未来方舟区域能源集中供能项目根据城区的建设进度，已建成#1-#4座能源站，其中#1-#3能源站已分别于2015年、2015年及2017年正式投运。

一、项目基本情况

项目区域内具有南明河水、城市污水等可再生能源资源，资源条件较为丰富，有条件作为热泵系统的低位冷、热源，非居民用户天然气价格为2.78元/m3。按总体可再生能源资源分布条件和供冷供热范围，项目划分为7个供能区，规划了5座能源站。项目集成河水源热泵、污水源热泵、热源塔、燃气三联供等多种能源形式，多能互补、互联互通，有效实现能源的高效集成与智慧管控。

该项目根据城区的建设进度，已建成#1-#4座能源站，其中#1-#3能源站已分别于2015年、2015年及2017年正式投运。截止至2019年3月，项目售房约3.6万户，总签约面积约为458.1万平方米，签约率为100%。已入住居民约1.6万户，总供暖面积约为208万平方米，入住居民的用能开通率达97%。

二、技术方案

（一）技术路径

本项目总供能面积为881万平方米，供能范围内主要有高层住宅、商业、学校、公建配套等建筑业态。住宅和学校只供热，商业和公建配套夏季供冷、冬季供热。目前建设的#1-#4能源站总设计热负荷需求量为350.89MW，总设计冷负荷需求量为171.63MW。

贵阳未来方舟区域内具有南明河、城市污水主沟等可再生能源资源条件，且南明河水和城市污水的水温、水量、水质满足供能要求，可作为热泵系统的低位冷热源，对区域进行供冷供热。因此，本项目主体采用河水源热泵、污水源热泵、热源塔、燃气三联供等多种能源形式联合供能，多种技术集成实现多能互补，管网互联互通，通过智慧能源管理平台对能源站进行智慧管控，有效监测运行状态和节能情况等。各能源站的供能面积、冷热负荷、系统形式、两侧设计温度、装机方案、备注等如表1所示。1#-2#站采用南明河水源热泵+锅炉，2#-4#站采用城市污水源热泵+锅炉，F10组团采用“热源塔热泵+燃气锅炉”，F11和F12组团采用“风冷热泵+燃气锅炉”。

（二）设计思路

河水源水经取水头部滤网和格栅初级过滤后，通过取水泵房旋流除砂器以及机械过滤器处理后进入能源中心站内离心式水源热泵主机。冬季，热泵从低温的河水源热泵中取热向用户供热，不足部分热量由燃气锅炉做补充；夏季，热泵向河水排放热量制取冷水。

原生污水系统与河水源系统不同点之处在于其源侧，原生污水经截污沟处的拦污栅与缓冲池内的粉碎式格栅过滤后，通过取水泵、污水管道送至污水换热器内与中介水换热，获得热量的中介水通过循环泵送入能源中心站内的热泵主机。

负荷侧水系统庞大，基于节能考虑采用大温差送水。在水系统方面，设计采用二次泵变流量异程系统，站房内与热泵机组配套的循环水泵为一级泵，一级泵与每台冷热源设备（锅炉、热泵主机）一一对应，该泵扬程克服站房内热泵主机、管路、过滤器和相关阀门的阻力，各用户在换热机房内设置二级泵，二级泵扬程负担换热器、热力入口和外管网的阻力。一级泵采用定速泵台数控制，根据负荷需要和机组部分负荷效率综合优化后逐台启动水泵和相应的热泵机组投入运行，二级泵采用变频控制，根据换热器二次侧回水温度调节流量。

用户与供能管网采取直接或间接连接方式，间接连接方式通过设置水水板式换热器向用户供能，一次供能管网水系统采用大温差供能技术。

表1 未来方舟项目各能源站概况一览

三、环境及社会效益

本项目采用集中能源中心站进行建筑空调、采暖的供应，能源利用效率高，节能效果明显。本项目的实施属于清洁能源和可再生能源的应用，在节约能源的同时对常规能源消耗有较大的替代作用，减少了污染物的排放，缓解了环境危机。项目的实施能给项目建设单位带来较好经济收益的同时形成较大的社会影响力。本项目节能效益、经济效益、环保效益以及社会效益上均较为明显。

（一）经济效益

本项目以区域供能为优势，在南方首次建设了大规模的集中供冷供热工程，对区域内投资建设具有一定积极的作用，增加地方税收，吸引外来投资，促进区域发展，增加区域内人民收入，促进就业，形成良性循环。

未来方舟项目以接入费和能源使用费来覆盖建设期的成本和运营成本，并获得收益。未来方舟项目具有较好的生存能力和收益能力，也具有较好的抗风险能力，经济效益明显。

（二）社会效益

未来方舟项目带来了社会固定资产的增加，影响区域内一系列附属行业的发展。推动了城市资源合理利用、环境保护等相关产业发展，提升城市基础设施配套、改善投资环境，为改善整个城市的大环境做出了贡献，将带动城市区域经济、城市整体经济的发展，推动社会经济的发展，维持社会稳定。

（三）环境效益

未来方舟项目虽然在建设期对环境有噪声、粉尘等部分不利影响，但是本项目利用南明河水和城市污水，从低品位热源提取热量来提供空调冷热，属于清洁能源和可再生能源的应用，替代化石燃料，减少了煤炭、天然气等一次能源的消耗，减少二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫和烟尘的排放，保护环境，促进可持续健康发展。

未来方舟项目实现了经济效益、社会效益及环境效益的良好统一，促进社会可持续发展，实现开发商、能源供应商和用户的利益最大化。

四、问题和建议

在供暖形式上，目前南方供暖项目主要采用地源热泵、污水源热泵等多能互补型能源利用方式，以其绿色环保、使用寿命更长的优点，因地制宜以缓解城市的能源供应压力。并且南方供暖不能照搬北方城市集中供热方式，必须充分结合南方地区的气候特点、资源禀赋、建筑特性等因素因地制宜，进行灵活的探索。比如：在城市人口集中区域小区内，可以探索集中统一供暖。但对于一些市政集中供暖管道无法到达的小区，更适合分布式能源集中供暖。经过数年的发展，南方集中供暖在技术上已经能够满足大部分城市的要求。从目前部分城市的探索实践看，南方集中供暖在技术上已经成熟，但仍需根据当地经济、能源条件进行论证安排。