7月的延慶媯水河畔，北京世園會(huì)正以絢麗之姿向世人展示中國生態(tài)文明的理念與實(shí)踐。北燃實(shí)業(yè)下屬北京市煤熱設(shè)計(jì)院發(fā)揮延慶地區(qū)地?zé)崆鍧嵞茉磧?yōu)勢，以綜合能源多能耦合系統(tǒng)向世園會(huì)世界館、中國館、溫室館三大熱門場館供能。
能源互補(bǔ)保障供能
在有“如意”之稱的中國館里，31個(gè)省區(qū)市的植物、園藝和科技成果讓人流連忘返。而“風(fēng)拂面，花自開”的溫度來自于哪里？繞過中國館正門，一扇淡灰色的小門顯得非常不起眼。記者推開門拾級而下，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)聲漸漸清晰，這里就是地下18米深的中國館能源站。
“剛才聽到的聲音就來自于這臺(tái)黑色的地源熱泵，它相當(dāng)于‘心臟’，而這些管道就是‘血管’。”中國館、國際館、溫室館三座能源站項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人、煤熱院設(shè)計(jì)師袁麗娜說，中國館的冷、熱用能均來自于這個(gè)能源站。
大型建筑中，空調(diào)系統(tǒng)能耗約占整個(gè)建筑總能耗的40%至60%。而空調(diào)系統(tǒng)中，能耗，的部分是冷熱源系統(tǒng)，也就是一般意義上的空調(diào)系統(tǒng)。在世園會(huì)三大能源站設(shè)計(jì)建設(shè)中，煤熱院摒棄了大型建筑使用單一傳統(tǒng)能源的供能方式，充分利用延慶地區(qū)地?zé)豳Y源豐富的優(yōu)勢，使用了清潔環(huán)保、可再生利用的地?zé)崮堋?/span>
世園會(huì)國際館、中國館、溫室館三大能源站供能面積約為30萬平方米，其供熱、供冷可再生能源比例達(dá)到了60%以上。為滿足園區(qū)內(nèi)建筑空調(diào)系統(tǒng)用能需求，能源站冬季采用深層地?zé)?淺層地溫+水蓄能+燃?xì)忮仩t的復(fù)合式系統(tǒng)供熱；夏季則采用淺層地溫+水蓄能+冷水機(jī)組的復(fù)合式系統(tǒng)供冷。
能源站實(shí)現(xiàn)了可再生能源與傳統(tǒng)能源的綜合利用，一方面使用多種能源可以降低對傳統(tǒng)能源的依賴，規(guī)避單一能源帶來的不穩(wěn)定性，另一方面又可以耦合的形式，實(shí)現(xiàn)能源互補(bǔ)，，程度上優(yōu)化運(yùn)行，保障供能。
節(jié)能減排取之有度
6月5日，三座能源站地源熱泵常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)。供冷供暖優(yōu)先使用地?zé)崮埽細(xì)忮仩t和冷水機(jī)存在的，意義是調(diào)峰。在一定區(qū)域內(nèi)優(yōu)先使用可再生能源，減少對大氣的排放量，是綜合能源多能耦合需要考慮的重要方面。
雖然三座能源站都設(shè)有調(diào)峰鍋爐，但在供能方面，2800米深的中深層地?zé)帷?00米深的淺層地溫首當(dāng)其沖。從環(huán)保角度來說，地?zé)崾乔鍧嵀h(huán)保的可再生能源，在相同的能耗下，這套供能系統(tǒng)要優(yōu)于傳統(tǒng)的空調(diào)機(jī)組。
采用地?zé)峁┠芷鋵?shí)是利用深層水的循環(huán)或土壤的換熱，實(shí)現(xiàn)建筑對溫度的需求。這是一套利用地表中深層地?zé)豳Y源和淺層地溫作為冷源和熱源的空調(diào)系統(tǒng)。在冬季，能源站系統(tǒng)優(yōu)先利用中深層地?zé)崴?，溫度降低后進(jìn)行尾水全封閉回灌，再循環(huán)使用。而在夏季，系統(tǒng)則優(yōu)先利用地源熱泵收集場館內(nèi)的余熱，通過循環(huán)水將熱量釋放到大地土壤中，再吸收100米深的淺層地溫，達(dá)到降溫或制冷的效果。
三座能源站的綜合能源多能耦合系統(tǒng)清潔環(huán)保、穩(wěn)定可靠，不僅比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率高，大大節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)，還可減少二氧化碳排放。
削峰填谷用之有節(jié)
三座場館在設(shè)計(jì)伊始已充分考慮到節(jié)約運(yùn)營成本的需求，能源站也不例外。地源熱泵的冷熱源溫度全年處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，冬季來自土壤中的溫度比空氣溫度高，夏季土壤中的溫度又比空氣中的溫度低，這種規(guī)律特性使得地?zé)峁┠芟到y(tǒng)比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率高，不僅節(jié)能，其運(yùn)行費(fèi)用更可節(jié)約20%以上。
“這面墻的隔壁是一座蓄水池，它也是國際館夏季供冷的源泉之地。”袁麗娜介紹，中國館、國際館能源站各設(shè)置一座2000立方米蓄能水池；溫室館能源站設(shè)置1300立方米的蓄冷、熱水罐各一個(gè)座。蓄水池在調(diào)峰和降低館區(qū)運(yùn)行費(fèi)用方面起到了很大作用。
延慶地區(qū)每天0時(shí)至7時(shí)的谷電是0.3元/度，15時(shí)到17時(shí)峰電是1.6元/度。考慮到經(jīng)濟(jì)性，系統(tǒng)在夏季運(yùn)用夜間用電低谷期的低價(jià)優(yōu)勢，通過地源熱泵機(jī)組將4℃到11℃的冷水儲(chǔ)存在蓄水池中，在白天用電高峰期，由熱泵機(jī)組、蓄冷水池和冷水機(jī)組加冷卻塔共同供冷，冷水機(jī)組作為夏季供冷的調(diào)峰設(shè)備。在冬季夜間，由地源熱泵機(jī)組向蓄熱水池蓄熱，白天由深層地?zé)帷⒌卦礋岜脵C(jī)組、蓄冷水池和調(diào)峰燃?xì)忮仩t共同供熱，燃?xì)忮仩t作為冬季供熱的調(diào)峰設(shè)備。
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