2024年空气源分布式能源站核心设计和智慧化运营报告-四季沐歌（张立峰）-92正式版

空气源分布式能源站核心设计和智慧化运营第十七届热电行业发展论坛

暨热电产业高质量发展大会政策阐述与供暖发展的方向一、国家政策发展2020年9月22日，习总书记宣布双碳目标，建筑运行能耗占比22%，存量大任务艰巨建•建筑用能电气化改造筑•寻找采暖新方式行•降低建筑能源内耗业•节能电器和环保建材•发展绿色节能建筑二、供暖行业现状二、供暖行业现状化石能源仍然占据供暖92%以上核心地位如何去化石能源是集中供暖必须要考虑的核心问题，燃气锅炉供暖（效率90%）：31.27m³燃气发电供暖（效率40%）：23.45m³（空气源热泵）燃气热电供暖（效率90%）：16.55m³（空气源热泵+热力）燃气热电供暖（效率90%）：31.98m³（电暖气+热力）以燃气为例，产生1GJ的热量不同路径消耗的能源情况供暖方式必须进行革命性变化传统的方法无法实现质的变化，3060目标无法实现可再生能源电力供暖行业的就是未来的方向电的高效化应用农村包围城市的战略/自下而上的推动/由公建到住宅二、供暖行业现状22关键技术利用效率最先进的技术三、行业政策月月p标准全文强制p非特殊情况不直接用电供暖、供热水p新建、扩建和改建建筑以及既有建筑节p2030年建筑用电占建筑能耗比例超过65%p寒冷地区达到超低能耗的建筑不再采用市政集中供暖p河北、内蒙古、辽宁、江苏、山东等多省市力争到2025年城镇民用建筑全面执

能改造必须执行本规范行超低能耗建筑标准三、行业政策月四、热泵供暖技术的经济效益全国74个城市2022-2023年供暖期供热价格。；四、热泵供暖技术的经济效益）省()市20222023北京2.64天津石家庄4.313.973.3河北4.752.6444.84/河南/4.95/三门峡山西4.451.71~4.24//山东4.093.1呼和浩特2.54内蒙古7.31陕西2.252.77甘肃/1.32/吉林3.995.28%青海/1.61/贵州3.63.96乌鲁木齐1.37新疆库尔勒/）序号省市)市价格2023价格11939.841984.962.33%2650.00775.0019.23%3石家庄1502.001709.4513.81%41657.0026.30%51076.001387.0028.90%61087.00946.70-12.91%7550.00/81829.761829.760.00%91404.001732.4223.39%102126.041847.91-13.08%1285.451666.6229.65%12呼和浩特712.310.18%内蒙古131029.00626.52-39.11%14哈尔滨-5.71%151665.001960.0017.72%黑龙江161250.00-9.28%17牡丹江1540.001300.00-15.58%18777.001302.8067.67%19780.00957.4322.75%201515.001623.007.13%21557.171495.91168.48%22859.38741.52-13.71%231627.001330.00-18.25%241294.021262.58-2.43%251820.001910.004.95%26786.48766.66-2.52%2023年燃气增长明显约10%以上；燃煤不让买,还在持续增长五、热泵供暖技术的经济效益(市)市2022价格2023同比北京0.82~1.160.871.10-5%~3.7%2023与2022年用电价格对比表（单位：元/kWh）(市)市20222023价格同比0.72~10.38~0.88-52.8%~-12%(市)市20222023哈尔滨0.68~0.780.～0.69-53%~11.5%石家庄0.58~0.60.590.701.7%~16.7%0.710.38~0.88-46.5%~-23.9%大庆0.770.860.30~0.74-61%~-14%保定0.7131.50%0.710.38~0.88-46.5%~-23.9%鹤岗0.710.755.60%黑龙江邢台0.51~0.80.510.54-32.50%0.69~0.760.38~0.88-44.9%~15.8%鸡西0.760.771.30%沧州0.540.00%0.70.70.00%牡丹江0.770.770.00%承德0.644.90%0.630.711.10%齐齐哈尔0.70.814.30%秦皇岛0.500.52-3.8%~00.70.38~0.8815.70%沈阳0.720.700.76-2.8%~5.6%邯郸0.540.00%0.38~0.88/大连0.670.890.670.71-20.2%~0廊坊0.64~0.820.590.61-0.3340.80.7-12.50%本溪0.690.68-1.40%唐山0.72~10.80～1.00~11.1%0.55/抚顺0.710.720.751.4%~5.6%辽宁张家口0.5-3.80%0.610.679.80%阜新0.710.710.00%郑州0.75-3.80%0.60.60.00%锦州0.72~0.740.73-1.4%~1.4%洛阳0.7317.70%0.80.80.00%营口0.710.755.60%安阳0.720.00%0.60.6610.00%葫芦岛0.65/新乡0.74/0.57~0.60.57～0.700~16.7%兰州0.690.300.87-56.5%~26.1%焦作0.78/0.770.60～0.74-22.1%~3.9%白银0.60.6915.00%甘肃三门峡0.772.70%0.680.680.00%天水0.470.6844.70%鹤壁0.56/0.72/酒泉0.650.69/呼和浩长春0.78~1.150.811.150~3.85%特0.550.561.80%青海西宁0.52/吉林0.82.60%0.510.48～0.50-5.88%~-2.0%乌鲁木齐0.450.450.530~17.8%内蒙古辽源0.8425.40%0.48/石河子0.45/乌兰察新疆银川0.5~0.520.5-3.8%~0布0.45/昌吉0.47/吴忠0.49/1.070.55～0.69-48.6%~-38%库尔勒0.48/合肥0.59-13.20%0.60.716.70%天津天津0.70.711.40%以河北地区为例采暖期执行峰谷电价约为：0.55元/kWh四、热泵供暖技术的经济效益不同能源运行费用热价对比图（元GJ）燃煤：热价105.26元/GJ热值以5000kcal计，煤价1600元/t，锅炉热效率80%，燃料占85%，附加10%环保处理费燃气：热价107.22元/GJ热值以85005000kcal计，气价4.00元/Nm³，低氮冷凝炉效率105%，购热地源热泵：43.65元/GJ季节系统效率3.50，平均电价0.55元/kWh空气源热泵：52.68元/GJ季节系统效率2.90，平均电价0.55元/kWh电锅炉：155.90元/GJ系统效率95%，平均电价0.55元/kWh蓄热式电锅炉：98.77元/GJ系统效率90%，平均电价0.32元/kWh即使电价是0.80元/kwh空气源热泵76.6元/GJ也要比天然气便宜28.6%根据能源价格和商业化程度上进行判断，在供热发展空间上具有非常大的应用优势四、热泵供暖技术的经济效益不同能源运行设备投入费用对比图（元㎡）不同能源10万平方米15年总费用对比图（万元）初始投资与运行费用之间是一个相反对应的关系，在系统设计上来说也存在这是从单一能源看的数据，我们看到了空气源热泵的商业化动力强劲但是空“能量守恒”，很难找到初投资便宜运行费用也低的产品气源热泵仍有短板，我们可以通过能源耦合等技术来解决，实现更好的经济效益五、空气源热泵供暖的形式空气源热泵为主的新供热形式为低温供热，更适合分布式安装，模式上区别于市政集中供暖减少一网侧和换热站的投入，同时减少维护成本及型号热电联产电厂余热区域锅炉分布式能源站企业属性地方国企、大型企业央企+当地政府企事业自营能源投资、运营、设备厂家热能损耗，降低管网不平衡等问题运营区域特点市中心、老城区为主偏重于新城区、开发区、高新区、工业区自主管辖区域、区域外稍有兼顾多种经营体制共生，以补缺漏区域为主优势用户集中度高、密度大管网敷设较易、工商业用户多，效益好管网敷设、改造自主性强只在红线内投资建设，分布灵活，系统响应速度快劣势热源受限、管网老化、老建筑多，能耗大与当地政府对接，两种体制融合有一定困难福利性质，体量相对小，规模效益不明显纯企业经营，挑战性大，用户信任度不足能源属性大多为化石能源大多为化石能源大多为化石能源可再生能源应用更适宜空气源热泵为主的分布式

能源站成为新的供暖方式如何打造一套优秀的空气源热泵分布式能源站呢？30%40%

30%设计

服务专业

运维显性30%隐性70%通过严格的实验、检测、工艺和标准相对较容易进⾏质量和性能的把控设计和实施相当于⼆次⽣产，对人的要求极⾼，质量和性能难以把控，需要⼀套专业的解决方案来实现质量把控中国南北极科考合作伙伴

空气能热泵十大领军品牌一、产品层面四季沐歌商用空气源热泵产品齐全，行业大厂同型号性能差异不大，全系化霜性能优异，部分产品差异明显领先行业化霜能体现一个热泵企业在算法的专业程度硬件采用行业内顶尖配置化霜唯一技术发明一等奖一、产品层面四季沐歌商用空气源热泵产品齐全，行业大厂同型号性能差异不大，全系化霜性能优异，部分产品差异明显领先行业有什么办法可以把效率再提升20%产品设计控制难易易中国南北极科考合作伙伴

空气能热泵十大领军品牌二、设计专业层面耦合更好的适应性更高的稳定性空气源热泵供热的关键技术四季沐歌过去20余年的实践技术更低的初投资更低的运行费二、设计专业层面---多能耦合能源类别太阳能集热器空气源热泵地源热泵电锅炉生物质燃气锅炉燃油锅炉燃煤锅炉政策状态鼓励鼓励鼓励有条件限制鼓励限制限制限制能源种类太阳能空气能+电地热+电电生物质能天然气燃油燃煤能源属性可再生能源可再生能源可再生能源不一定可再生能源化石能源化石能源化石能源碳排放因子000直接影响为0056.1773.6396.69环境影响因素辐照、环温环温、湿度土壤温度/材料供应///主要建议全年综合利用的场景找到适合的温度区间初始投资较高/主材波动及来源需要可控///说明：任何能源都有适用范围，多种不同能源的耦合就会变得非常重要，利用能源的长处，让用户受益、让环境友好、让系统更稳定二、设计专业层面100%空气能供暖单位面积耗电量34.1kW.h/㎡.a80%空气能+20%电锅炉，单位面积耗电量38.06kW.h/㎡.a适用范围环境温度≥-30℃按照比例替代热泵较充足的电力支持或燃降低初始投资，提升收益率气输配二、设计专业层面南宫市丽滨嘉苑项目u实施面积：41024㎡u需求状况：采暖u投资范围：电力增容、设备投入u配套费用：35元/㎡u电价费用：峰段08:00时－22:00时，0.52元/kW·h谷段22:00时－08:00时，0.28元/kW·hu采暖收费：18元/㎡（2022年增加到20元/㎡）u解决方案：空气源热泵耦合电锅炉分布式能源站p℃ppp相比于纯空气源热泵实现投资与运行费用最佳配比最终选择：70%空气源热泵配比+%电锅炉配比锅炉供热＜实现15年最大化收益

初始投资降低31%

运行费用提升5%

整体收益提升1锅炉供热＜0.7%1有充足的燃气，并且价格较低的城市，如北京环境温度较低的区域，不同区域不同变化曲线二、设计专业层面p℃ppp二、设计专业层面ppppp二、设计专业层面采用单机双极压缩超低温螺杆空气源热泵空气源热泵（提供30℃热源水）与高温螺杆水源机组pp初始投资降低36%运行费用提升2.1%p。p收益率提升20%p；p二、设计专业层面二、设计专业层面北方环保基地低碳能源项目pppp如何设计好耦合的空气源热泵能源站呢？中国南北极科考合作伙伴

空气能热泵十大领军品牌二、设计专业层面控制技术更好的适应性更高的稳定性空气源热泵供热的关键技术四季沐歌过去20余年的实践

更低的初投资更低的运行费清洁能源耦合操作系统CLEANENERGYCOUPLEDAIOPERATINGSYSTEMCAS系统是20余年16000+项目经验的结晶，同时以问题为导向的研发设计类应用控制类应用运营类应用管理类应用CA慧设计系统OpenAPIsOpenAPIsOpenAPIs

让设计工具化，让设计更加标准化、专业化，并更加高效清洁能源耦合智能操作系统CLEANENERGYCOUPLEDAIOPERATINGSYSTEMCA慧控制系统智能控制硬件系统从“人控”到“智控”让系统更智能、能源更高效、运维更便捷分布式外部设备（温度传感器、摄像头、水泵、热泵、控制阀……）两个核心产品应用打造专业化的多能源耦合设计软件，

为专业设计提供依据和准确性5min快速出方案降低工程造价30%误差控制在5%左右核心利益点中国南北极科考合作伙伴

空气能热泵十大领军品牌三、运维服务层面算法+硬件+平台软件实现智慧化控制运营智慧控制≠远程控制重点看有没有算法节能核心减少售后人员60%以上利益点较传统人控方式节能20%以上售后效率提升70%以上远程清洁能源智慧云控平台涵盖PC、App、微信小程序全端口低成本接入三、运维服务层面1.CAS智慧控制系统耦合热源耦合热源传统能源站控制方法基于CAS的智慧控制系统三、运维服务层面2.CAS智慧控制系统——算法A、温度补偿算法室外温度自适应环境温度与负荷，调整机组在最佳效率上运行，节省运行费用，出水温度每提升或降低1℃影响1%~3%的性能三、运维服务层面2.CAS智慧控制系统——算法B、智慧启停算法定频空气源热部分负荷下实现

泵系统，通过机组有序启停，

CAS实现系统减少冷岛效应，

级变频，节能提升系统效率

6%三、运维服务层面2.CAS智慧控制系统——算法时间管理pp三、运维服务层面2.CAS智慧控制系统——算法D、设备平衡算法系统级核心算法100余项p水力平衡算法p负荷延时算法p耦合控制算法p智能防冻算法p系统级化霜算法……三、运维服务层面3.CAS应用实例年份控制方式最低气温电费均价（元/kWh）采暖费用（元/㎡）管理费用（元/㎡）缴费率2020年人工+手操器-1.7℃0.42914.821.9663.12%2021年CAS系统-2.3℃0.41812.301.0163.74%2022年CAS系统-2.7℃0.39612.790.9057.36%2021202020222020电价均值下降2.56%电价均值下降7.69%u项目名称：南宫社区供暖改造项目u实施范围：诊断、设计、供货、安装、投资、运营采暖费用下降17.01%采暖费用下降13.70%管理费用下降48.46%管理费用下降54.08%53三、运维服务层面4.资质报告三、运维服务层面4.资质报告三、运维服务层面5.标准化文件控制方案标准化的前提需要产品、技术、施工标注化标准化技术方案，打造设计方案一致性形成标准化《空气源热泵分布式智慧能源站设计图集》、《分布式空气源热泵智慧能源站设计手册》等，实现设计方案可控标准化产品方案，打造产品可控一致性通过对产品控制逻辑、产品重新适配、控制协议的分级等方面标准化，实现产品与控制系统之间可控、可调标准化施工方案，打造精准落地一致性形成标准化《空气源热泵维修指导手册》、《空气源热泵能源站关键工艺工法控制点》等标准⽂件，实现精准落地分布式空气源热泵智慧能源站设计手册清洁供暖设计手册空气源热泵维修指导手册优秀供热案例手册空气源热泵分布式智慧能源站设计图集空气源热泵能源站关键工艺工法控制点三、运维服务层面5.标准化文件三、运维服务层面用8年时间的术和⽅案领先于⾏业2021~2023年专门自驾30000余公里，考察80+个行业项目，所考察的项目及品牌暂无此类解决方案，有部分品牌开始着手复制2022年一、南宫两个项目实际运行数据u需求状况：采暖u投资范围：电力增容备投入u配套费用：/㎡u电价费用：峰段00时－0时，0./kW·h谷段0时－00时，0./kW·hu采暖收费：1/（增加到元/）u解决方案：空气源热泵耦合电锅炉布式能源站u项目名称：南宫社区供暖改造项目u实施范围：诊断、设计、供货、安装、投资、运营一、南宫两个项目实际运行数据1.2020-2024年采暖季气温变化情况2024年是最冷的一年一、南宫两个项目实际运行数据2.运行费用数据对比丽滨嘉园基本信息电费使用情况（11月15日-3月15日）年份总面积收费面积（m²）收费金额（元）面积占比总户数（户）收费户数占比总电量（kw∙h）实缴电费（元）电费均价（元/KWH）电费均价（元/M²）收费-电费（万元）202041023.9225894458375.8363.12%37223262.37%894520383749.10.42914.82100500202141023.9226150.11459897.563.74%37223563.17%769440321757.20.41812.3138140202241023.9223449.06465251.257.36%37221256.98%757362299941.60.39612.79165310202341023.9226593.05515374.364.52%37224064.52%8526603468360.40713.041685381、2023年，丽滨嘉园与纯水岸缴费面积恢复到2021年最高水平，收费：住宅按20元/㎡；2、23-24年南宫遇到3次寒流（12月、1月、3月），平均气温要比较往年低2℃左右，同时哈工大学生在3月份测试，设备开高温10天左右。一、南宫两个项目实际运行数据2.运行费用数据对比122013p雾霾对的影响很大，大约在20%左右，进而影响化霜p根据后台数据，每次化霜机组运行时间基本在110180之间p白天小于夜间，气系相对小，夜间结霜概率大于白天一、南宫两个项目实际运行数据2.运行费用数据对比201415p雾霾对的影响很大，大约在20%左右，进而影响化霜p根据后台数据，每次化霜机组运行时间基本在110180之间p白天小于夜间，气系相对小，夜间结霜概率大于白天一、南宫两个项目实际运行数据2.运行费用数据对比p大型机组化霜特别是在寒冷地区，化霜受雾霾影响，化霜集中在中间部多p运行时间长的机组化霜次数p根据现场测得数据每次化霜消耗电量约2.2kWh+系统内消耗能量的消耗电量3.8kWh=6kWhp化霜整体次数约消耗电量为252kWh，占比机组总耗电757362kWh的2.8%p纯水岸项目占比6.0%二、兰州大学1.2020-2024年采暖季气温变化情况ppppp二、兰州大学1.2020-2024年采暖季气温变化情况月月℃天℃）元元元供暖电费：18.17元/㎡（不含光伏），水泵能耗占比7.07%三、牡丹江罗马花园铂朗国际酒店供热项目系统从11月24日开始运行到4月1日的采暖总天数为130天，室内温度约为24.2℃，用电量为118万kWh，电费58.5万，

均值电价0.496元/kWh，每平方米费用17.7元，每天每平方米0.136元，预计花费月22元/㎡

市政供暖收费38.16元/㎡，每平方米节省16.16元，同时还节省锅炉工的费用三、银川马尾禧悦酒店冷暖项目p项目名称：银川马尾禧悦酒店冷暖项室温22-28℃目p项目规模：5台50P超低温空气能热泵，供暖面积约8000平米，预留3台设备位置，给旁边酒店供热供冷；pp商业建筑为间歇性供暖，行为节能p这类项目无需另外电力增容初始投资：110元/㎡p初始投资节省55%（还不算制冷投资）p运行费用节省53%初始投资：50元/㎡（附带制冷）采暖收费：30/㎡·a运行费用：14元/㎡四、其他项目运行数据序号项目名称采暖面系统形式采暖热（一次/二负荷w/次，开式/㎡闭式）辅助热源类型（没有写无）供暖开始时间供暖停止时间长用电量（天）单位面积耗单位面积日耗电量(kWh/电量(kWh/㎡/))1临漳长巷乡卫生院项目2500一次承压无2023-12-262024-04-019746535.218.610.19

2章丘养老院项目4000闭式无2024-01-022024-03-157319341.50.0723003济南华能大厦闭式无2024-01-022024-04-019025332611.010.120120014.4沂水县东城国际大酒店冷暖空调5000闭式无2023-12-122024-03-129124.000.2645青州中石化加油站560无2023-12-252024-04-019812683.322.650.231300209763.

6泰安中房综合体120闭式无2023-12-192024-03-158716.140.19

03000455921.

7新泰县小协镇中和寨村闭式无2023-12-092024-03-159715.200.16

0619008昌都市左贡县第一小学供暖项目太空组合太阳能2024-03-032024-04-012925501113.420.460110010昌都市卡若区第一初级中学供暖项目闭式无2024-03-142024-04-011841517.60.210180011昌都市贡觉县小学供暖项目闭式无2024-03-012024-04-0131500270.09012宁夏塞上雅居马伟手抓冷暖项目8054一次闭式无2024-01-292024-03-235413575.40.03

13宁夏维也纳国际酒店冷暖项目20层500一次闭式无2023-12-282024-04-019523840.847.680.50宁夏维也纳国际酒店冷暖项目、29-414面1600120一次闭式无2023-12-282024-04-01956560.0015金柜养老院6600100一次闭式无2024-01-092024-03-116225801.40.06112016东米养鸡场100一次无2023-11-302024-04-0136336632.440.2602023/12/15-2024/02/19-

17连云港解放路小学2120150一次无6023

01/2303/11100018沧州金域蓝湾小区供暖热源改造项目一次闭式无2023-12-262024-03-158022721622.720.280内蒙古呼和浩特市根堡村村委会清洁能源采暖试点四、其他项目运行数据序号项目名称最低气温℃竣工年月2020年电量kwh2021年电量kwh2022年电量kwh总电量每㎡电量总电量每㎡电量总电量每㎡电量1福建三明鳗鱼养殖热泵系统-1120201371191522甘肃定西市渭源县路园镇三合回民小学-2020208426284755017685107853甘肃临夏市广河县回民第二中学-2820193245882627459422193296154甘肃临夏市广河县经济开发区管委会-2820195117417847242860027205甘肃临夏市广河县三甲集派出所-2820199236762750885075072506甘肃临夏市广河县三甲集幼儿园-2820199914232564081840282137甘肃临夏市积石山县别藏镇甘藏沟小学-282019327492222861151320698甘肃临夏市积石山县大河家镇陈家小学-2820192572018248811823720179甘肃临夏市积石山县大河家镇甘河滩小学-2820193274923228611613206910甘肃临夏市积石山县郭干乡郭干小学-2820191595662030078701311甘肃临夏市积石山县居集镇居集小学-28201960376207335524319911012甘肃临夏市积石山县小关乡大茨滩小学-28201920096172125018134401113甘肃临夏市积石山县小关乡吴家堡小学-28201923280192599821130851014甘肃临夏市积石山县小关乡小关小学-2820194681017484731824553915甘肃临夏市积石山县中咀呤小学-28201906542369357933816甘肃天水曹家埂天使幼儿园-20201844541454901849319723217甘肃天水藉口镇疾控中心-2020200104420331117823518甘肃天水市胡川小学新教学楼-20201830472216076242530923719甘肃天水市胡川小学宿舍楼-202018127891331740331553116分布式智慧能源站应用到各行各业，大量数据证明其应用的可行性四、其他项目运行数据2020年电量kwh2021年电量kwh2022年电量kwh总电量每㎡电量总电量每㎡电量总电量每㎡电量20-20201830316428035454098821-20201925221443229546402776754822-20423115344608823723-2083488032804454317620483224-170498543424821914025-19201817965445207078522152635426-20202015804153218201732565238627-207869620118910301123842828-29202006270693454094829-21