某集团多能互补综合示范工程项目说明书

1、某集团多能互补综合示范工程项目说明书项目说明书J5较通大学2021年12月上海批准审核校核编写吴映阳第一章工程概况11、 工程背景12、 工程单位33、 工程描述3第二章能源供需分析61、 能源资源61、天然气供应错误!未定义书签。2、太阳能资源72、 供用能耐111、负荷112、用电负荷143、诙的问题143、 用能需求推测151、负荷需求推测162、用电需求推测20第三章工程初步方案221、 多能互补性221、光伏装机规模222、燃机装机规模223、储能装机规模234、非化石能砺I用比例272、 集成优化性281、能源梯级利用282、新能源消纳323、光储f充电站的集成优化324、聪慧绿色

2、照明335、楼宇智能负荷终端343、 系统运行341、园区分布班昌源系维古构342、园区分布式能源系统运行独立性评估363、园区分布式能源系统运行可靠性评估374、智能化运行水平394、 自主创新能力441、自主技术装备442、新技术应用463、新商业模式505、 工程方案511、电站接入方案512、分布式能源站工程523、农业惠民地面光伏发电工程错误!未定义书签。4、屋顶分布式光伏发电工程595、输变电工程626、光储f化公交车充电站工程647、聪慧绿色照明工程688、楼宇智能负荷终端工程739、能源运行监测中心工程7810、通信信息工程82第四章投资估算及财务评判841、 投资估算841、

3、编制依据842、财务分析843、项目投资神兄844、基础数据852、 财务评判863、 财政补贴分析88第五章社会效益评判891、 环境经济效益892、 社会效益891、拉动地点投资892、颊城镇建设903、促扩大劳动就业91第六章项目示范作用921、 创新性成果921、新技术应用922、能源交易新模式942、 推广前景951、新技术推E景95962、能源交易新模式推广前景第一章工程概况一、工程背景本项目为红豆集团多能互补综合示范工程，座落在江苏省无锡市锡山区红豆产业园。红豆集团是国务院120家深化改革试点企业之一，是由国家工商总局认定的商标战略实施示范企业。红豆集团党委是全国先进基层党组织，

4、2021年10月，中组部向全国发文推广介绍了红豆党建体会。多年来红豆以优异的销售业绩稳居中国服装业百强亚军。2021年6月，世界品牌实验室公布了中国500最具价值品牌排行榜，红豆品牌位列84位。红豆集团将连续加快转型升级步伐，坚持追求杰出绩效，通过连续举办''红豆七夕情人节等活动，提升品牌文化含量，努力打造''中国第一文化品牌，向、'千亿红豆、漂亮红豆、幸福红豆、聪慧红豆和''缔造跨国百年企业的目标奋进。红豆集团进展规划如图1-1所示。图1-1红豆集团进展规划图2021年3月国家进展和改革委员会公布关于推进''互联网+聪慧

5、能源进展的指导意见。''互联网+聪慧能源是一种互联网与能源生产、传输、储备、消费以及能源市场深度融合的能源产业进展新形状，具有设备智能、多能协同、信息对称、供需分散、系统扁平、交易开放等要紧特点。在全球新一轮科技革命和产业变革中，互联网理念、先进信息技术与能源产业深度融合，正在推动能源互联网新技术、新模式W新业态的兴起。2021年7月，国家进展和改革委员会公布关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见。建设多能互补集成优化示范工程是构建''互联网+"聪慧能源系统的重要任务之一，有利于提高能源供需和谐能力，推动能源清洁生产和就近消纳，减少弃风、弃光、

6、弃水限电，促进可再生能源消纳，是提高能源系统综合效率的重要抓手，关于建设清洁低碳、安全高效现代能源体系具有重要的现实意义和深远的战略意义。按照关于推进''互联网+"聪慧能源进展的指导意见和关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见的要求，红豆集团制定了建设多能互补集成优化能源工程，并拟将其作为国家级示范工程上报国家能源局。目前，打算进行关于申报红豆集团多能互补综合示范工程项目的请示申报的工作。二、工程单位本示范工程要紧投资方为南国红豆控股。南国红豆控股成立于1989年，注册资金20000万元人民币。自成立以来，公司始终秉承''创新、共赢的企业核心M

7、介值观，致力于为用户提供高品质的产品和服务，赢得了客户的尊重和市场的信任，逐步成长为产业多元化、生产专业化、运营聪慧化的现代企业。近年来，公司紧紧抓住新一轮科技革命和产业变革的机遇期，致力于不断优化产业布局、强化资源整合、实现转型升级。全面推进电力和谐进展，科学布局热电、光伏新能源、电力安装等业务，不断延伸电力产业链。三、工程描述本示范工程拟于2021年12月开工建设,2020年上半年全部建成投产，并规划建设二期工程，将供能范畴扩张到整个红豆集团，屋顶光伏电站发电规模达到40MWp。1、工程建设规模及技术方案分布式能源站工程建设规模为40MW级''火力发电-蒸汽联合循环供热机组

8、，对外供应电力、工业蒸汽、空调冷水和生活热水，全厂平均热效率90.33%。储能电站蓄能工程：12MWh铅碳电池储能电站。屋顶分布式光伏发电工程：建设容量为20MWp的屋顶光伏，采纳多晶硅组件，组件支架采纳固定倾角方式。光储一体化公交车充电站工程：建设12台120kW的快速充电桩，公交车雨棚规划容量为lOOkWp的光伏发电。聪慧绿色照明工程：将8条街道共843盏250W钠灯更换为120W的LED光源灯具,同时配置供电光伏板及附加多功能应用。楼宇智能负荷终端工程：在办公楼建设楼宇能效治理系统。集团能源运行监测中心工程叹寸整个园区中各分布式电源、负荷、电力电子装置等系统运行状态进行监测，结合推测结果

9、与发输配用电运行监测现状，实现多种能源优化配置、协同互补、提升能源利用效率，同时满足经济、减排及节能要求，是园区实现多能互补的核心。变电站扩建工程：扩建1回liokv出线，其中2回至分布式能源站，1回至光伏电站。送电线路工程：新建*变分布式能源站2回llOkV线路，线路长度2x8km;新*变光伏电站1回llOkV线路，线路长度lOkrrio通信信息工程建设分布式能源站调控中心光伏电站2条SDH622M1+0光缆通信电路。本工程估算静态投资10.548亿元，动态投资10.98亿元，项目投资所得税后内部收益率为6.75%税后。第二章能源供需分析一、能源资源1、天然气供应西气东输"典型的天

10、然气气质资料和指标分别见表和12。表1-1天然组分成分摩尔数值成分摩尔数值CH497.6C6+0.05C2H60.62co20.65C3H80.41N20.45C4H100.21H2S0.36mg/m3C5H120.01表1-2西片东输天然'典型指标名称单位数值相对密度/0.576低位发热量状态:0.1013MPa.20)kJ/m3kCal/m3332527942天然气低位热值(LHV)kJ/kg48686.3高位发热量状态:0.1013MPa.20)kJ/m336909名称单位数值kCal/m38815高位热值/低位热值/1.11皿状态:0.1013MPas20)kg/m30.692

11、华白指数11759水露点-10麻露点<-402、太阳能资源江苏省太阳总辐射在宏观空间分布上表达了云量、大气透亮度等天空因素的阻碍，局部纹理特点又表达了坡度、坡向和周围地势相互遮挡等地面因素对总辐射的阻碍。全省气候平均年太阳总辐射量为29785657MJ/m2，平均为4749MJ/m2o出现由西南向东北递增的特点，连云港市最高，为5063MJ/m2,无锡市最低，为4514MJ/m2。依照全国年太阳总辐射量空间分布，将全国划分为4个等级区,江苏省位于C区,属于资源丰富带。详细见图所示。图1-1江苏省水平面总辐射及年日照时长分布图红豆集团属亚热带温润气候区，常年主导风为东南风，平均风速3.6米

12、脚；年平均气温15;年平均降雨1030毫米，年平均气压1016毫巴，年平均相对湿度67%,无霜期为217天。具有气候温顺、雨量充沛、四季分明、日光充足、无霜期长等特点。应用PVsyst软件猎取Meteonorm数据，取坐标北纬32。41'、东经119。30',海拔2m。各月以及年太阳能总辐射量见表13,月总辐射变化见图12。表13光伏电站站址各月以及年太阳能总辐射量月份月总辐射量(MJ/m2)月散射量(MJ/m2)平均温度()平均风速(m/s)1253.0149.21.61.542293.9178.64.21.773372.3250.98.92.084457.1297.615.

13、52.04月份月总辐射量(MJ/m2)月散射量(MJ/m2)平均温度()平均风速(m/s)5543.3345.220.61.926496.9335.224.91.777541.1341.527.91.758509.4310.326.91.6694243249.822.91.5910358.6214.217.01.2911266.9162.610.71.3712247.6151.54.21.55总计/平均4764.32986.615.41.7图1-2月总辐射变化图项目场址太阳辐射月度时刻分布以1月、12月为低值，且以12月为最低(238MJ/m2)o58月太阳高度角较高，全省总辐射量普遍较高，地

14、势因子的阻碍作用减弱，气候因子占主导地位，其中6月受江淮梅雨的阻碍，总辐射量较5月、7月和8月略偏低，日照时数下降。项目场址处水平面上的年太阳总辐射为1323.4kWh/m2,即4764.3MW,依照太阳能资源等级总辐射»GB/T31155-2021,属于资源专门丰富C级别，见表1-4。表1-4太阳总辐射年辐照量等级等级名称分级阈值分级阈值等级符号最丰富G>1750G>6300A专门丰富1400<G<17505040<G<6300B丰富1050<G<14003780«G<5040C一样G<1050G<3780

15、D注：G表示总辐射年辐照量，采纳多年平均值一样取30年平均。项目场址处稳固度为0.45,属于稳固B级别。稳固度划分为4个等级：专门稳固A、稳固、一样。、欠稳固。划分标准见表1-5。表15太阳总辐射年辐照量等级等级名称分级阈值等级符号专门稳固Rw>0.47A稳固0.36<Rw<0.47B一样0.28<Rw<0.47C欠稳固Rw<0.28D注：Rw表小稳固度，运算”时,第一运算总辐射各月平均日照辐照量的多年平均值一样取30年平均，然后取最小值与最大值之比。项目场址地太阳能资源丰富、稳固，地势平坦、可利用土地面积大，适宜地面光伏电站的建设。工业园区内厂房集中，屋顶

16、支撑强度好，适宜屋顶分布式光伏电站的建设。据估算红豆集团屋顶分布式光伏建设潜力为十万千瓦级，依照已有规划及当地负荷增长情形，本工程建设容量为20MWp的屋顶分布式光伏电站项目。二、供用能现况工、冷热负荷当前，区内热负荷以工业热负荷和生活热水热负荷为主；区内冷负荷以企业办公用冷和生活用冷为主，职工生活用冷为辅。制冷方式要紧为电制式中央空调，职工用冷要紧为壁挂分离式电制冷。工业热负荷热源以企业自备燃气锅炉房为主，企业余热利用为辅。至2021年6月,区内现有要紧用热企业最大工业用气量总计为42T/h，供热热源要紧为lOT/h以下分散燃烧天然气的低压蒸汽供热锅炉。要紧的工业热负荷现状如表21所示。表2

17、-1要紧工业热负荷现状序号企业名称现有锅炉容量、台数用汽参数1扬州珠光器材1t/hx10.8MPa2002红豆集团上广鸭肉加工厂4t/hx10.8MPa2003江苏益园家具1t/hx10.8MPa20043t/hx10.8MPa20051t/hx10.8MPa20062t/hx20.8MPa20072t/hx20.8MPa20085t/hx10.8MPa序号企业名称现有锅炉容量、台数用汽参数20097t/hx10.8MPa200106t/hx20.8MPa200制冷负荷总计为23.99MW冷负荷同时系数0.95，要紧采纳集中式电制冷系统。要紧的空调冷负荷现状如表22所示。表2-2要紧空调冷负荷

18、现状序号企业名称空调面积(m2)制冷指标(W/m2)同时系数空调冷负荷(KW)115091700.951056.37213981700.95978.67313950700.95976.5417017700.951191.19513419700.95939.33628200700.951974718804700.951316.28875453700.955281.71序号企业名称空调面积(m2)制冷指标(W/m2)同时系数空调冷负荷(KW)973282700.955129.741073510700.955145.7生活热水热负荷要紧为家用电或燃气热水器。园区内生活热水负荷要紧是企业洗浴用水及厨房

19、用热。要紧的生活热水负荷现状如表23所示。表2-3要紧生活热水冷负荷现状物业类型用热人数供热/类型最高日用热水端(L/人.天)使用时刻(h)小时变化系数热水温度冷水温度()热水密度(kg/L)小时平均耗热量(MW)企业生活30000定时供执八、100122.560100.983216.05用热2、用电负荷2021年园区最大负荷为248MW,''十二五"期年均增长为9.2%,用电增速较快，要紧缘故在于园区工、商业高速进展。3 、存在的问题1)能源使用不匹配：由于蒸汽热负荷差不多为工业热负荷，为满足企业工艺生产需要，然而企业热负荷差不多为低温低压的低品位热负荷。目前所有工

20、业热负荷的供应，差不多上依靠高品位的能源天然气直截了当燃烧一次性获得,高品位能源生产低品位热源，能源转换不匹配。2）能源使用效率低：目前所有工业用热为企业自备燃气锅炉和燃油锅炉，以满足企业自身的生产热负荷需求，没有集中供热系统。企业自备天然气蒸汽锅炉容量小，锅炉效率不高。3）缺乏统一规划，工业企业自行设置热源锅炉房，污染物排放点分散，环境监测及治理难度大，能源不能集中高效利用，供热治理水平较低，供热能耗偏高。4）空调冷负荷及生活热水负荷缺口大：随着职工生活水平提高，这部分需求越来越大，需要及早规划园区供热系统。三、用能需求推测红豆集团位于锡山区，为强力推促园区提速转型进展、特色进展、融合进展，

21、增强了新动力、再塑了新优势。红豆集团目前有五大主导产业，包括医药健康、纺织、能源、橡胶。功能定位以及进展目标为：以绿色食品加工、现代制造和都市产业为特色，以现代物流商贸业为导引，兼有综合服务产业的综合性产业园区。1、冷热负荷需求推测随着园区内企业的进展，热冷负荷将不断增加，估量2020年工业企业最大工业用汽量将达到50T/h,制冷负荷将达到35MW。要紧新增的工业蒸汽和制冷负荷现状如表所示。表3-1要紧新增的工业蒸汽和制冷负荷占地(nV)空调面积(m1)空调冷负荷(KW)近期规划新增工业热负荷(t/h)医药健康11977190151331.050.35931医药健康32279163811146

22、.670.56837医药健康2716613950976.50.51498绿色食品4253714044983.080.37611绿色食品37580143911007.370.3274绿色食品6119912165851.551.33597健身器材41873186481305.360.45619健身器材44836165331157310.34508五金机械37207158281107.960.6621占地(m)空调面积(M)空调冷负荷(KW)近期规划新增工业热负荷(Vh)五金机械30004163301143.10.88012新能源新材料62616190151331.051.07848新能源新材料70

23、017163811146.671.10051工业企业估量到2020年将达到40余家，每家企业平均按1000人，共40000人，生活热水用量取100L/人天，用热参数冷水为6,热水60。到2020年，估量生活热水负荷将达到21.4MW。2020年生活热水负荷如表32所示。表322020年生活热水负荷物业类型用热人数供执/类型最局1日用热水指标(L/人.天)使用时刻(h)小时变化系数热水温度()冷水温度(热水密度(kg/L)小时平均耗热量(MW)企业生活40000时供100122.560100.983221.4用执八、执八、通过考察园区内各企业锅炉运行情形，了解锅炉供汽参数、企业用热工艺特点，绝大

24、部分企业为按订单生产方式，旺季期间24小时连续生产,且对用热参数的要求较低,压力差不多在0.8Mpa,温度为200左右。医药健康行业对空调系统达到的温度、湿度、洁净度要求取决于三个因素：药品生产工艺要求、人体舒服感和室外环境条件，即不仅要保证药品的生产质量，同时使操作职工感到舒服。空气调剂应该有效地操纵洁净室内的温度、湿度、气流速度以及空气洁净度，而且应能迅速排除药物、消毒剂等散发的刺激性气味或臭味等；并应在提高室内空气品质的同时，爱护好室外小环境，防止细菌扩散，减少交叉污染。除医药健康行业外，其他行业使用空调系统，要紧是为了满足生产过程中所要求的温度、湿度、室内正压和噪声标准，以及室内空气的

25、洁净度要求。工业企业生活热水日负荷有专门大的不确定性，红豆集团一样规律是白天用水量较少，晚上用水量较多，冬季比夏季用水量多。依照调查的几个工业企业的生活热水用量，其典型日逐时生活热水负荷特点如图3所示。图3-1典型日逐时热水负荷曲线图由于调查的局限性，日逐时热水负荷会有出入，上图依旧反映了生活热水用量的变化趋势。从图中能够看出，7:009:00和12:0014:00区间，是热水用量次峰值，全天峰值在21:0024:00o与冷负荷在中午时段重叠，其它时段差不多是错开的。2、用电需求推测依照相关''十三五配网进展规划，估量红豆集团城区用电负荷在以后一段时刻仍将高速进展，估量负荷增长

26、率可达10.38%,而园区作为红豆集团的重点进展区域，负荷增速将进一步提高。截止至2021年末，红豆集团最大负荷达到26MW。依照区域内柜关用电企业在建与规划情形，目前已开工的项目覆盖了纺织与制造业、高分子与生物、建材、汽车等多种行业，估量到、'十三五末期，红豆集团用电负荷将有较大跨度的进展，最大用电负荷将达到约60MW,''十三五期间年均增长率实现18.20%。红豆集团经济以第二产业和第三产业为主，大型重工业相对较少，受经济结构与用电特性阻碍，红豆集团负荷年利用小时数一直保持在较低水平。依照统计,2021年红豆配网10kV系统网供最高负荷453.5MW，供电量20.4

27、58亿千瓦时，折算年负荷最大利用小时数约4511小时。考虑到城园区以后将进驻大量纺织与建材企业，第二产业用电比重将高于全市平均水平，估量负荷的最大年利用小时数将达到4800小时左右，2020年用电量达到2.88亿千瓦时。依照江苏省用电负荷特性，结合地区内产业结构与用电情形，提出2020年红豆集团日负荷曲线，见图3-2所示。0.80.60.40.2岷峡喉喉峡峡砥峡峡岐峡岷峡岐峡文峡峡峡在峡峡峡峡TzmbLn9、860izcobS9、860izcob图3-22020年红豆集团日负荷特性曲线推测第三章工程初步方案一、多能互补性1、光伏装机规模目前红豆集团有一自备电厂，所需电力部分来源于上级电网。红豆

28、集团太阳能资源丰富、稳固，光伏电站的建设可为当地提供稳固、清洁的电力。且红豆集团地面可利用面积大，工业园区厂房屋顶建设分布式光伏条件好。初步打算在''十三五期间新增40MW光伏发电机组，其中20MW规划利用工厂厂房或职工建筑楼顶分布式建设,所发电力就地并网消纳。2、燃机装机规模依照推测分析，能源站设计供热能力拟以满足近期全部工业最大用汽50t/h,空调制冷负荷的平均负荷35MW,生活热水日平均负荷21.4MW,实际运行依照机组特性和各类负荷变化统一调整。能源站设计供热能力见表1-L表1-1能源站设计供热能力序号用热类型设计供热能力备注1工业用汽(t/h)50全年2制冷负荷(MW

29、)35空调季41。月3生活热水负荷(MW)21.4全年红豆集团在''十三五期间存在一定的工业用蒸汽需求，同时本地职工与商家还存在较大的供热与供冷需要。为了在满足区域冷热需求的同时，尽可能使得园区的能源配置达到多能互补的目的，减少与电网的电力电量的交换，打算在本地新建一座区域分布式能源站，装设2台燃机与1台抽凝机组，总装机容量40MW。在这一装机容量下,分布式能源站的最大工业蒸汽供给量能够达到60t/h,不仅能够满足远期的企业生产用汽需求，而且还能够提供额外的蒸汽通过吸取式制冷的方式，为经济园区提供充足的空调冷水。3、储能装机规模综上所述，至U2020年红豆集团电源由燃气机组与光

30、伏电站组成,且光伏电站装机比重接近60%,占据重要地位。而光伏电站发电能力与日照情形直截了当相关，受气候性因素阻碍庞大，出力存在较大的间歇性与波动性，需要其他类型电源配合调峰，以平滑出力曲线，保证电网的稳固运行。燃气机组具有效率高、启动迅速、响应速度快等特点，是电网的优质调峰电源，园区燃气机组装机容量约为光伏装机容量的三分之二，从技术角度来讲能够较好的完成区内电网调峰任务。但本地燃气机组除满足供电需求外，还承担了地区的供气以及供热供暖任务，频繁压低出力必将对工业生产以及民生造成一定的负面阻碍。此外，燃气机组将出力压低至额定容量以下后工作效率将显现明显下降，表达为单位电量耗气的增长；同时频繁的启

31、停也会对机组内部设备寿命造成负面阻碍,导致故障率的提高、检修周期缩短和爱护成本的上升。为提高燃气机组运行经济性，减少机组出力调剂时对本地工业生产以及供热供冷的阻碍，能够考虑在网内适量装设储能装置,在一定范畴内平滑负荷以及光伏电站出力曲线，减少燃机机组调峰次数和调峰深度。但由于储能设备造价高昂，装设容量不宜过大，从经济角度来讲应优先满足电网的削峰填谷需要，同时充分利用电网的峰谷电价差以产生经济效益，以下将通过对红豆集团大小负荷方式下的电力平稳结果来确定储能装置容量。结合红豆集团电力需求增长情形，电源装机建设方案以及各类型机组出力特性，对区域进行电力平稳分析，原那么如下：1）设计水平年采纳2020

32、年。2）平稳时参照图22中的日负荷特性曲线，取大负荷、腰负荷以及小负荷3个典型方式进行平稳。3）红豆集团太阳能属于DI类资源区，光照强度相对较低，年利用小时数估量仅为1000小时左右，平稳时按照日最高出力率50%午间，大负荷时出力率30%上午考虑。4）分布式能源站考虑经济性最大调峰能力按照50%考虑。5）分布式能源站厂用电率按照2%运算。6）网损率按照4%运算。红豆集团2020年各方式下电力平稳结果见表12。由平稳结果可知，按照已有的装机配置方案，在上午10点地区负荷达到最高时即使分布式能源站机组满发出力仍缺电4.8MW,需要新增少量电源或从主网受入电力；腰负荷期间光伏电站出力达到最大，分布式

33、能源站机组调峰运行，电网能够坚持自我供需平稳；小负荷显现在夜间，光伏电站出力为零,分布式能源站机组适度调峰70%，电网盈余电力达到4.7MW。通过上述分析可知，到2020年红豆集团能够坚持差不多的电力供需平稳，峰谷之间电力盈亏保持在5MW左右。因此建议在地区电网新增5MW储能装置，在负荷低谷期储存燃气机组所发电力，高峰期开释出去，有效平滑负荷曲线；此外，通过合理调剂储能装置的运行状态还能有效减少白天光伏电站出力波动对电网造成的阻碍，减少燃气机组动作频率，实现多能互补，节能减排的目标。表1-22020年红豆集团电力平稳结果单位：MW）序号项目大负荷10点腰负荷14点小负荷3点用电负荷60.048

34、.021.6装机容量100.0100.0100.02.1燃气40.040.040.02.2光伏60.060.060.0最大出力55.247.626.33.1燃气37.618.826.33.2光伏17.628.80.0四电力平稳结果-4.8-0.44.7对2020年加入储能电站后的红豆集团电网进行电力平稳分析，运算燃气机组调峰深度，结果见表运算中储能装置按照大负荷发电，小负荷储能，腰负荷不动作考虑，燃气机组调剂自身出力，保证区域电网的自我供需平稳。表1-3加入储能装置红豆集团电力平稳结果单位：MW)序号项目大负荷10点腰负荷14点小负荷3点用电负荷60.048.021.6装机容量105.0105

35、.0105.02.1燃气40.040.040.0序当项目大负荷10点腰负荷14点小负荷3点2.2光伏60.060.060.02.3储能5.05.05.0最大出力22.428.8-5.03.1光伏17.628.80.03.2储能4.80.0-5.0四燃气机组出力40.020.428.3五燃气机组调峰深度0.0%49.0%29.3%从电力平稳结果能够看出，储能装置按照上述方式运行后，通过合理操纵燃气机组出力水平，红豆集团园区能够保持自身电力的供需平稳。燃气机组最高调峰深度达到49%,显现在腰负荷光伏高出力时段。因此，在红豆集团电网装设5MW的储能装置是合理的。4 .非化石能源利用比例对红豆集团进行

36、电量平稳分析以运算燃气机组年利用小时数，运算结果见表1-4,其中光伏发电机组年利用小时数按照1017小时考虑；储能装置按照每日最大功率充放电各4小时考虑。由运算结果可见，尽管地区光照条件一样，但由于红豆集团光伏装机容量较大，且区内配有较为充裕的调峰电源，光伏电站投运后年发电量估量将达到0.6亿千瓦时,占总发电量的20.1%。燃气机组仍承担了当地负荷的要紧供电任务，假设不考虑从外部主网受入电力，估量机组利用小时数将达到6125小时。表1-4红豆集团电量平稳项目数字用电量亿千瓦时2.88网损电量亿千瓦时0.12装机容量(MW)105.0燃气MW40.0光伏(MW)60.0储能(MW)5.0发电量亿

37、千瓦时0.59光伏亿千瓦时0.61储能亿千瓦时-0.02燃气机组需发电量亿千瓦时2.45燃气机组利用小时数小时6125光伏发电量占比%20.1%二、集成优化性1、能源梯级利用柜关于传统集中式供电方式而言，分布式能源系统将发电系统以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户邻近，可独立将一次能源同时转换成电力、热水、蒸汽、冷水等。园区将分布式能源系统作为能源中心，实施冷、热、电三联供，再生水利用的大型循环经济示范区，园区分布式能源循环经济示意图如图21所示。中 水污水分布式能源站工业蒸汽热水地方电网污水处理厂（污水处理，中水回用）图2-1分布式能源循环经济体系构想工业蒸汽、空调、生活热水及其

38、他园区分布式能源站本期建设规模为40MW级''2+2+1型燃气蒸汽联合循环供热机组，除供应工业蒸汽，对外要紧供给制冷负荷和生活热水负荷。本工程中，天然气第一进入轻型燃气轮机做功并输出电能。燃气轮机排放的尾气，通过余热锅炉后，能够产生高压蒸汽和低压蒸汽。产生的蒸汽要紧利用方式有三种，即：进入抽凝机做功,做功后的低压蒸汽抽出供应工业蒸汽负荷；直截了当减温减压供应工业蒸汽负荷；通过浸化锂吸取式制冷机组，供应冷水负荷。余热锅炉尾部烟气，能够用于加热生活热水，提供部分生活热水负荷。由于制冷负荷和生活热水负荷的特点是具有季节性，同时在一天之内的某一时刻段里具有需求量专门大的特点，能够通过抽

39、取部分蒸汽的方式，保证供给。为节约用水，减少水的外排，补给水处理系统用水采纳污水处理厂深度处理后的再生水，依照锅炉给水质量要求、水源水质、投资及制水成本等因素考虑，按照如下步骤进行处理：污水处理厂深度处理后的再生水-浸没式超滤装置一反渗透装置一级反渗透装置一二级反渗透装置-EDI。能源站能够同时对外界供应电力、工业蒸汽和生活热水。同时通过蒸汽型演化锂制冷机组，提供园区内所需的空调用冷负荷。从而实现能源的综合利用。能源站产生的污水通过管道输送至污水厂处理，从而达到减少污水排放和水资源综合利用的目的。依照中、远期热负荷、电负荷需求，能源站本期建设规模为40MW级''2+2+1型燃气

40、蒸汽联合循环供热机组。要紧对外供应电力、工业蒸汽、空调冷水和生活热水，具有优越的节约能源，改善环境，提高供热质量，增加电力供应等综合能力，因此社会效益、经济效益都十分明显。要紧技术指标如表21所示。依照国家进展改革委、财政部、住房城乡建设部、国家能源局印发的关于进展天然气分布式能源的指导意见第一条的规定，天然气分布式能源综合能源利用效率应在70%以上，本工程热经济指标完全符合，目大于国家规定要求。经运算，本工程分布式能源站的综合能源利用效率为90.33%,能够实现园区的电、蒸汽、制冷和生活热水四种负荷的同时供给。表2-1要紧技术指标项目单位数值装机容量MW40年发电量kWh/a2.45x108

41、全年供热量GJ/a114.513万年平均发电天然气耗量Nm3/kWh0.108年平均供热天然气耗量NmVGJ35.71年天然气耗量Nm30.67x108发电设备年利用小时数h6125年平均热电比%129.8项目单位数值年平均全厂热效率%90.332、新能源消纳依照红豆集团的装机规划情形，估量到2020年地区将装设有60MW光伏发电机组、40MW燃气机组和5MW储能装置。其中仅光伏发电机组受日照与气候因素阻碍出力无法操纵，燃气机组和储能装置均能够实现在自身能力范畴内出力的自由调剂，调峰性能优异。依照红豆集团用电需求推测结果，估量到2020年地区最大负荷60MW,与光伏发电装机容量相同。每日最大负

42、荷显现在白天,在8点16点期间负荷率一直保持在0.6以上，而结合当地光资源情形，光伏发电机组出力率难达到60%以上，出力一直低于同时段负荷水平，假设考虑燃气机组全额为光伏调峰，那么光伏机组所发电量能够在本地电网全额消纳。依照红豆集团电量平稳分析结果，即使令燃气机组全额为光伏调峰，其年利用小时数依旧能够达到6100小时以上,运行经济性良好。因此，红豆集团具备全额消纳本地光伏的能力，同时能够保证其他类型机组运行的经济性，在以后的运行中可按照不弃光考虑。3、光储一体充电站的集成优化建设光伏发电和蓄电池储能一体化的公交车充电站。在白天高峰电价期间，利用储能和雨棚光伏向电动公交车补充电量。1）光伏发电,

43、充电车位防雨棚面积约1000m2,为充分发挥光资源优势，本工程拟在雨棚上布置lOOkWp的光伏发电设备，全部电力自发自用。多年平均等效利用小时数1017h,系统寿命按25年计，25年平均年发电量10.25万kWh,25年总发电量256.43万kWh。2）储能的配置一方面为满足白天光照强度较大时余外光伏电量的储备，另一方面为满足公交车充电站充电需求。在白天光照强度较高时储备多发的光伏电量，并在夜晚低电价低谷期间储备电量，白天高峰电价期间，向电动公交车补充电量。本工程拟采纳1000块12V,250AH的铅碳蓄电池，分为20组，一组50块。电池总容量3000kWh。4、聪慧绿色照明1）光伏供电，配置

44、太阳能光伏板及蓄电池用于对路灯及相应附属设施的供电。采集1天太阳能所储存电量能满足路灯15天左右的照明的供电要求，能较好的应对多日阴雨天气，实现完全利用清洁能源要求。2）多种功能集成，集成公用wifi、寻路辅助功能、园区安防报警、环境监测传感器、车流监测系统功能、公共信息推送。3）对红豆集团园区8条街道共843盏250W钠灯进行智能化改造，采纳光伏供电，可100%节约传统能源消耗。夏季一样路灯开启8个小时，冬季12个小时，按平均每天开始10个小时运算，843盏灯用电功率为210.75kW,年耗电量为769237.5kWh,相当于每年节约耗电量约77万kWh。5、楼宇智能负荷终端楼宇能效治理系统

45、采纳分层分布式系统体系结构，通过在中心每层设置智能采集终端和机房的动力环境监测系统，对建筑的电力、燃气、水等各分类能耗基础数据进行采集，通过后台系统对能耗数据进行处理，运算楼宇内的各类能耗信息、机房PUE等。并依照能耗信息分析建筑能耗状况，调整楼宇各耗能系统的使用操纵策略，实现建筑节能应用等。三、系统运行1、园区分布式能源系统结构多能互补分布式能源的多样化、供电能力的不同以及负荷结构的多样化导致其内部各层次元素的不同和层次间联结关系的差异。园区多能互分布式能源站中从燃料输入到能量终端用户要紧有电能流、热能流以及天然气流等能量流，园区具体的多能互补分布式能源系统供能关系如图所示。园区的能源的外部

46、输入要紧是天然气燃料和外部电网的电能供应。天然气要紧用来为燃汽轮机组提供燃料，燃气轮机除了生产高品质电能外，还能够通过热能蒸汽来满足园区内的热负荷需求和工业蒸汽的需求，同时能够提供T阶热能蒸汽给蒸汽式可吸取制冷机以及气体吸取制冷机制冷用，以便用来满足一部分的冷能需求，另一部分冷能需求那么由电能转换来满足。光伏电池、燃气轮机除了满足园区内的电负荷外，还能够向储能装置充电。图3-1园区多能互补分布式能源系统供能关系图智能生产调度依照红豆集团分布式能源规划，在园区分布式能源站配置40MW燃气轮机组，能源站出2回llOkV线路接入220kV*变，光伏电站60MW，并配置5MW储能装置，出1回llOkV

47、线路接入220kV*变。红豆集团电力负荷现26MW,到2020年估量达到60MW,电力负荷出线要紧集中在220kV*变和llOkV*变的lOkV侧。园区热力负荷峰值现在是42t/h,差不多热力负荷为30t/h，估量到2020年达到热力负荷峰值可达到50t/ho园区分布式能源系统结构如图32所22OKVW<8110kV410kV«fe乜U二=图3-2红豆集团分布式能源系统结构图2、园区分布式能源系统运行独立性评估燃汽轮机组可完全满足园区的热能供应，冷能负荷那么分别由燃汽轮机组供应和电能转换来满足。园区内，冷、热完全可做到能源独立。依照电力平稳分析结果，红豆集团在典型方式下能够实现

48、自我电力平稳，不需要同外界进行电力交换。然而地区出力不稳固的光伏装机总量达到60MW,在阴天停发或出力较低时地区仅能依靠40MW燃机供电，供电能力可能存在不足，届时需要从外网受入电力满足负荷供电需求，在燃机检修期间上述问题将更加严肃。依照电量平稳分析结果，为满足红豆集团用电量需求，2020年光伏机组年利用小时数需要达到1017小时，燃气机组利用小时数需要达到6125小时，均处于合理范畴内，发电机组运行经济合理。综上所述，红豆集团在典型方式下能够实现自我电力平稳，发电机组运行经济合理，具备一定的独立运行能力，仅在专门方式下可能同外界进行少量电力交换。3、园区分布式能源系统运行可靠性评估依照工程接

49、入方案，2020年红豆集团分布式能源站以110kV线路接入*变，线路两端设有断路器，线路配置纵联差动爰护。由图32可知，llOkV*变及220kV*变通过10kV出线为地区用户供电，故以220kV*变10kV母线及llOkV*变电站10kV母线作为负荷节点，研究区域分布式能源站以及农业光伏大棚对系统可靠性的阻碍。选取供电可靠率作为可靠性评估指标，供电可靠率运算公式如式1所供电可靠率=。用户平均停电时间、统计期间时间1其中，用户平均停电时刻为描述负荷点可靠性的要紧指标，可由式运算。用户平均停电时间=z每户每次停电时间总用户数Z（每次停电持续时间X每次停电用户数）总用户数以区域分布式能源站为例，研

50、究区域分布式能源站或农业光伏大棚送出线路故障造成的用户停电连续时刻。当区域分布式能源站llOkV送出线路发生故障时,爱护装置操纵断路器瞬时动作隔离故障，原区域分布式能源站供应的负荷将由农业光伏大棚及系统侧供电，由于地区总负荷约为26MW,远小于llOkV*变及220kV*变的额定容量，且考虑*变220kV出线裕量充足,故负荷转移过程可不能造成主变及系统侧220kV线路过载,因此区域分布式能源站llOkV送出线路故障可不能造成用户停电，即式2中每次用户停电连续时刻为0。综上所述，红豆集团区域分布式能源站接入后,对地区的系统可靠性可不能产生阻碍，地区发生单一线路故障时，结合所配置的爱护策略及断路器

51、功能，地区用户平均停电时刻为0，供电可靠率为100%。本工程工业蒸汽参数要求为0.8MPa,需求量随工业生产量变化而变化，对这部分负荷考虑采纳抽凝机供给以提高整体热效率。当蒸汽负荷较小时，余热锅炉产生的高压蒸汽优先进入抽凝机做功产生电能，将做功后的低温低压蒸汽抽出用于供给工业蒸汽；当蒸汽负荷增大时，能够调整抽凝机抽出的蒸汽量，满足工业生产需求；当抽出的蒸汽量占抽凝机进汽量的比例超过75%时，抽凝机无法满足工业负荷需求，能够将余热锅炉产生的蒸汽通过减温减压，直截了当对外供给。供汽可靠率为100%。此外，经调研，目前分布式能源站所采纳要紧设备如燃气轮机、余热锅炉、汽轮机等的可靠性均在99%以上。4

52、、智能化运行水平1）综合能源治理系统构架园区能量治理系统由两部分构成：园区能量治理中心和各分布式能源自身的监控系统以及负荷监测系统。电力系统调度中心与园区分布式能源系统的信息交换由红豆能量治理中心负责治理。具体参见图3-3红豆集团电力主网调控系统电动汽车楼宇能源 充电站综合管控燃汽轮分布式光用电量采集机组伏发电图3-3红豆园区能量治理系统结构图综合了各分布式电源、负荷等的本地操纵系统提供的信息，基于分布式电源发电的报价、储能单元的剩余容量、电网电价以及依照负荷需求制定的经济发电打算，红豆能量治理中心系统运用合理的能量治理策略治理各分布式发电单元以及储能单元的运行状态，来实现园区的能量平稳和经济

53、运行。红豆能量治理中心系统与分布式电源、负荷等的本地操纵系统之间的信息交换通过本地的专用数据网来实现。2）光伏电站智能操纵系统光伏电站工程按照''无人值班，少人值守的原那么设计。配置一套运算机监控系统，采纳集光伏电站运行数据采集、显示、数据传输等功能为一体的综合自动化监控系统。运算机监控系统具有数据采集和处理、数据库的建立与爱护、操纵操作、防误闭锁、同期、报警处理、事件顺序记录及事故追忆、画面生成及显示、在线运算及制表、电能量处理、时钟同步、人机联系、系统自诊断和自复原、远动功能和与其它设备接口等功能。3）燃汽轮机组智能操纵系统燃气轮机组要紧以燃机DCS系统作为燃汽轮机组集中操纵的核心。操作人员能够通过操纵网络对整个燃汽轮机组进行操纵及监视。操纵网络包含所有的必要设备，如操作员站，工程师站等。DCS系统及所有就地设备采纳最新的技术，冗余工能，具有高可靠性。所有的现场操纵设备将通过DCS进行同步。燃机系统的操纵及监视即能够通过操作员站及能够通过随燃机提供的操作系统进行,并通过与DCS的通讯接口,也能实现对燃机的监视？口调控。4）充电站监控系统充电站监控系统要紧完成采集、处理、储备来自充电机及配电监控系统的数据，提供图形化人机界面及语音报警功能，完成系统的数据展现及下发操纵命令，用以监控充电