西安綠地假日酒店分布式能源綜合利用項目

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一、案例名稱

西安綠地假日酒店分布式能源綜合利用項目

二、案例業主

西安綠地假日酒店位于西安高新技術開發區核心商業區，酒店樓高24層，擁有381間客房，酒店總建筑面積45287m2。西安綠地假日酒店采用市政供電加直燃型溴化鋰空調加燃氣鍋爐的方式滿足酒店內用電、冬季采暖、夏季制冷、炊事及衛生熱水的需要，消耗能源種類主要為電和天然氣。根據西安綠地假日酒店能耗統計結果（見表1），2012、2013、2014年酒店總用電量分別為515.67萬kWh、506.78萬kWh、525.68萬kWh，天然氣量分別為120.63萬m³、120.98萬m³、121.62萬m³，酒店總能耗分別為3306 tce、3281tce、 3352 tce。

表1西安綠地假日酒店2012-2014年能耗統計表

三、案例內容

1.技術原理及適用領域

該項目將酒店原有用能模式改變為天然氣熱電冷三聯供系統，該系統利用燃氣內燃機燃燒天然氣發電，發電后余熱進一步回收，用來制冷、供暖和生活熱水（見圖1），以滿足酒店內用電、冬季采暖、夏季制冷、炊事及衛生熱水的需要，具有能源利用效率高（75%以上）、清潔環保等優點。

2.節能改造具體內容

該項目租用西安綠地假日酒店原有運營用地150平方米，并購置600kW、400kW燃氣內燃發電機組各一臺，購置870kW煙氣型溴化鋰系統一套，購置1000kW空氣源熱泵一臺，購置150m³保溫水箱一套，購置150kW煙氣換熱器一套，建設西安綠地假日酒店分布式能源綜合利用項目。

天然氣分布式能源原理圖

（1）能源配置原則。

①以基荷電力定發電容量，不足電力從電網補充，發電機不向電網供電，并網不上網。內燃機排煙用于溴化鋰空調制冷供暖，空調不補燃。在冷熱負荷尖峰時刻，內燃機煙氣不足以驅動溴化鋰空調時，投運風冷熱泵機組，將熱負荷轉化為電負荷。

②由于峰谷電價的影響，本能源站發電裝置在白天運行，所發電力滿足酒店白天的負荷。在夜間（23：30一7:00）不開機，酒店所需電力從電網獲得，幫助電網削峰填谷。因此燃氣發電裝置的功率選擇，最好接近或小于酒店白天的負荷，并具有較大的調節靈活性。夜間的冷熱負荷由熱泵提供。

③蓄能。該能源站在地下二層設置一臺保溫水箱蓄熱水，熱源來自內燃機缸套水、溴化鋰空調制熱水、煙氣換熱器制熱水等。保溫水箱與現有板換管側相連，與板換換熱后供應生活熱水。

（2）工藝流程。

為了改變現有的分供系統用能模式，公司設計了新的能量利用流程，使得天然氣在能量流動中供應多種能源需求。新的聯供系統包括內燃機、煙氣溴化鋰空調、煙氣換熱器、保溫水箱、風冷熱泵等設備。

①酒店空調工藝流程。

工藝流程核心是燃氣內燃機一煙氣溴化鋰吸收式空調機聯合循環。

該循環是由燃氣內燃機首先利用天然氣發電，產生約600℃的煙氣，直接利用余熱溴化鋰吸收式空調機回收利用，夏季制冷，冬季供暖，溴化鋰空調不補燃。白天若內燃機煙氣余熱量不能滿足酒店最大冷熱負荷，不足部分利用風冷熱泵機組解決。晚間23:30—7:00期間發電機組不開機，使用風冷熱泵來滿足夜間冷熱負荷需求。

②酒店衛生熱水工藝流程。

內燃機高溫缸套水的熱量經換熱器取熱后送入保溫水箱，水箱里熱水經過溴化鋰空調和煙氣換熱器加熱后，通過板換換熱后產生40~60°℃的生活熱水供酒店使用。

溴化鋰吸收式空調機排出的160℃尾氣經過煙氣換熱器回收熱量后經煙囪排入大氣。

（3）設備選型。

①內燃機。

表2內燃機設備明細

表3 內燃機設備參數

機組排氣溫度及煙氣量：天然氣機組排氣溫度為600℃，2臺機組排煙量約為5400kg/h。

表4 缸套冷卻水參數

系統具備燃氣機數據采集、機組控制、空燃比自動控制、機組測試系統、專家診斷系統、人機交互、程序恢復、事件記錄等功能，是一套完整的燃氣機組控制系統。選用高精度電調系統，可達到精確的速度控制，具有高穩定性和反應快速等優點，適合多臺機組并車或并網時使用；具有負荷分配功能，可達到精確的速度控制，使機組調速率穩定。內燃機燃料來自天然氣市政管網。

內燃機進氣壓力范圍是100~400kPa，不需要加壓機。市政管網的天然氣已經經過脫水和凈化，滿足內燃機進氣要求。

②煙氣型溴化鋰空調。

溴化鋰機組選用三用型，夏季利用該煙氣型溴化鋰機組生產出空調冷水（7℃/12℃)及衛生熱水（80℃/60℃），供空調用戶使用；冬季利用該煙氣型溴化鋰機組生產出采暖熱水（65℃/55℃）及衛生熱水（80℃/60℃），供采暖用戶使用。該能源站設置1臺煙氣型溴化鋰機組。煙氣型溴化鋰機組參數見表5。

表5　煙氣型溴化鋰機組設計指標

③風冷熱泵機組。

空調系統冷熱源合一，更適用于同時具有采暖和制冷需求的用戶。機組戶外安裝，省去了機房，節約了建筑投資。無需冷卻塔，同時省去了冷卻水泵和管路，減少了附加設備的投資。在項目中，當溴化鋰空調不能滿足尖峰冷熱負荷的時候，投運風冷熱泵機組。項目選用1臺制冷量為1000kW的機組。風冷熱泵機組布置在酒店地面一層風井附近。風冷熱泵機組參數見表6。

表6風冷熱泵機組設計指標

3.項目實施情況

該項目自2014年6月開工建設，至2015年1月正式竣工。

四、項目年節能量及節能效益

1.年節能量

（1）項目建設前綜合能耗。

2014年1-5月，西安綠地酒店用電來自市政電網，采用直燃機燃燒天然氣供暖，綜合能耗包含兩部分：酒店購入的天然氣和酒店購入的電。2014年1-5月，綜合能源消耗情況如表7。

表7  2014年1-5月（項目建設前）綜合能源消耗情況表

（2）項目建設后綜合能耗。

2015年1-5月，西安綠地酒店用能方式改變為天然氣分布式能源站，供電按電量結算，供暖按供熱量GJ結算。綜合能耗包含三部分：節能服務公司購入的天然氣、酒店購入的天然氣以及酒店從市政電網購入的電

耗，而酒店從節能服務公司購入的電以及熱量不計入綜合能耗。根據統計，2015年1-5月，總體能源消耗如表8。

表8  2015年1-5月（項目建設后）綜合能源消耗情況表

（3）節能量。

該項目建成前，2014年1-5月，項目5個月的綜合能耗約為1379.27噸標準煤；項目建成運行后，2015年1—5月，項目5個月的綜合能耗約為930.74噸標準煤。項目正常運行5個月，節約標煤量為：1379.27-930.74=448.53噸標煤。據此推算，該項目可年節約標煤：448.53×12/5=1076.47t。

2.年節能效益

(1）項目建設前能源費用。

表9   2014年1-5月（項目建設前）能源費用表

（2）項目建設后能源費用。

表10   2015年1-5月（項目建設后）能源費用表

（3）經濟效益。

1-5月，酒店節省能源支出為3253535-2805035.5=448499.5元。據此推算，該項目年節約用能成本：448499.5×12/5=1076398.8元。

五、商業模式

該項目采用能源費用托管型合同能源管理模式，由節能服務公司負責投資建設及運營，資產獨立于酒店。運營期間，該項目外購天然氣，向酒店供應熱、電、冷三種形式的能量，酒店按照合同約定支付使用費用。項目永久運行，無特定合作期限。

六、融資渠道

該項目投資額共992萬元，資金來源為節能服務公司自籌及光大銀行綠色信貸籌資。

七、優惠政策

該項目屬于西安市合同能源管理重點示范項目，獲得西安市節能專項資金125萬元，并依法享受促進節能服務產業發展有關增值稅和所得稅等的減免稅政策。