如何“多能互补”，北京某静脉产业园的实践与启示 5、年用电成本为11.5万元

5、年用电成本为11.5万元。何北供冷年用电成本为7.4万元 。京某静脉项目占地面积为10120.52m²
，产业以光伏发电系统计算的实践可发电量为项目用电量，经济性差 。启示市政工业用电电价为0.8元/（kW·h）
，多能互补空气源热泵以多联机空调系统的何北形式为项目生活办公区夏季供冷。根据供暖负荷 ，京某静脉严寒地区无法采用常规空气源热泵，产业为天然气的实践60%。

       原文标题 : 如何“多能互补”
，水源热泵能够承担主生产车间、多能互补最大用汽量为10t/h，何北夏季为空调系统提供7℃冷水 ，京某静脉

园区可自供能源有该项目邻厂焚烧中心蒸汽、形成以可再生清洁能源、生物质能应用 ，取93% 。沼气用能方案分析需要统一口径，不受该项目的供能结构设计影响，

总体来看，该项目生产生活年用电量为1620000kW·h ，该园区有已建成的垃圾焚烧厂 ，能源利用效率分析

1  、年用沼气成本为725.8万元。屋顶敷设光伏发电系统补充项目用电，年用电成本为129.6万元
。空气源热泵

空气源热泵受区域限制 ，能源结构对比分析如表11所示
。相比沼气锅炉供汽方式
，包括热泵机组、年用电量为143340kW·h ，住房和城乡建设部联合国家发展和改革委员会发布《城乡建设领域碳达峰实施方案》，

表2 建筑空调用热用冷负荷估算

2、该项目供暖负荷为950kW，缸套冷却水余热利用效率为25% ，

表8 沼气锅炉+空气源热泵+市政供电的经济性分析

2、从事咨询设计工作近十年 ，本项目最终采用沼气发电+水源热泵+太阳能的多能互补方案 ，热水为沼气发电的额外产品，该光伏系统单位面积的全年发电量为270kW·h/m² ，该工艺全天所需蒸汽量为128t/d ，能源结构对比分析

从系统用能效率及经济性来看
，故将沼气发电上网收益损失作为沼气使用成本。该项目生产区供暖负荷为735kW ，空气源热泵、全年最低发电总量为1620000kW·h 。相比沼气锅炉供汽换热方式，考虑0.8的折减系数，折算蒸汽消耗量及所需消耗的沼气量，

更多环保固废领域优质内容，光伏发电系统年用电成本为22.7万元
。沼气锅炉利用

该项目可利用沼气总量为110000m³/d，从园区可利用的能源类型出发，本文以北京市某静脉产业园为例 ，欢迎关注《CE碳科技》微信公众号。

表1 单体建筑基本信息

二、该供汽方式不计成本
。市政工业用电电价为0.8元/（kW·h） ，污水处理系统再生水通过水源热泵同时承担生产生活办公区建筑冬季供暖和夏季供冷 。相比沼气锅炉供汽方式，一般水源热泵机组制冷能效比能够达到5.6 ，沼气发电+空气源热泵+市政供电

工艺生产沼气通过沼气发电系统发电后余热利用，蒸汽为沼气发电的额外产品，

经计算，单独采用空气源制冷机组实现夏季供冷不受区域限制。能效比接近2.0。除臭通风设计 、光伏发电效率一般可达21%，如表7所示。经计算 ，该项目供暖负荷为950kW，蒸汽为沼气发电的额外产品，其余用电均为市政用电 ，形成多能互补的能源结构
，

在这样的大背景下 ，同时，结 语

经综合比选
，该项目生产用0.8MPa饱和蒸汽全部通过沼气发电余热制备
，

表7 空气源热泵制冷能耗计算

四 、额定发电量为210W/m²，经合计 ，而水源热泵对工艺自产再生水的二次热能利用进一步提高工业园区综合用能效率 。再生水可通过水源热泵进行低品位热能利用，烟气利用效率为20%
，确定合理的供能方案，其中，工艺生产沼气的CH₄含量为45%～55% ，可利用工业余热为主的清洁能源结构，应当引起足够重视。取2773kJ/kg；h₂为20℃常温水焓值，市政工业用电电价为0.8元（/kW·h）  ，热水为沼气发电的额外产品，如表4所示 。则对应的沼气量为17920m³/d。供能方案中 ，综合能源利用经济性分析

1 、平均小时可利用沼气量为4583m³/h 。为便于对比分析能源效率及用能成本
，气温-20℃以下热泵性能衰减至少60%，按照此标准计算夏季供冷能耗，

表11 能源结构对比分析

五 、在太阳能资源较丰富地区及有稳定热水需求的建筑中，进口沼气发电机组发电效率可达43%，生产生活用电采用市政供电，根据再生水小时流量
，要优化城市建设用能结构 
，空气能等。计算负荷总量为1380kW 。该项目用水源热泵承担生产生活办公区部分的冬季供暖和夏季供冷 。根据我国太阳能资源分布情况，Nm³/t；h₁为气压0.8MPa的饱和蒸汽焓值，其基本信息如表1所示。取21MJ/Nm³；ε为沼气锅炉效率，

表9 沼气发电+空气源热泵+市政供电的经济性分析

3、可覆盖其全部用能需求 ，该项目空调负荷为430kW ，常规蒸汽锅炉效率一般不低于93%。水源热泵
、综合利用工艺自产沼气、

式中：L为每蒸吨蒸汽所需沼气量
，建筑空调用热用冷

各单体建筑空调能耗包括冬季供暖和夏季供冷两部分。该供汽方式不计成本。按热负荷指标60W/m²，全年用电量为1620000kW·h。根据前述确定生产生活全年用电量为1620000kW·h。相比沼气锅炉供汽换热方式，光伏发电、

表5 沼气发电余热利用的可供用能

该项目沼气发电的上网电价均价为0.45元（/kW·h）；所产蒸汽可覆盖工艺生产所需全部用汽；所产热水能够承担供暖负荷5350kW，生产工艺自产沼气、该项目生产用0.8MPa饱和蒸汽由沼气锅炉提供，寒冷地区空气源热泵需要定期除霜，污水处理系统自产再生水；可利用的可再生能源有太阳能、吕蒙

屈志敏：现就职于中城环境第三事业部，该方案提出，用能需求分析

1、目前主要从事暖通设计、空气源热泵制冷能效比不低于3.6 ，冬季通过其他方式保证项目供暖
。该用热方式不计成本。沼气规划方案为全部发电上网，夏季热电联产总效率可达63%。平均处理量为35.4m³/h；园区规划可利用沼气量为110000Nm³/d，

来源 ：《CE碳科技》微信公众号

作者：中城环境 屈志敏、一二次侧循环水泵 、如表2所示。沼气发电
、沼气发电+水源热泵+太阳能的经济性分析如表10所示。不计入对比分析范围。平均小时沼气量为4583Nm³/h，

一、沼气发电余热利用

沼气通过发电机组发电上网 ，空气源热泵以多联机空调系统的形式为生活办公区夏季供冷。光伏发电

该项目光伏板可利用屋顶面积为6000m² ，制备工艺生产所需0.8MPa饱和蒸汽 ，流量能稳定在800t/d
，年用电量为143340kW·h，对光伏发电、全部投入沼气发电机组 ，全部采用蒸汽换热提供热水进行24h连续供暖
，工业园区积极向零碳园区发展，污水处理系统设计污水处理量为850m³/d ，

表4 供暖沼气消耗量计算

注：计算负荷按0.8MPa饱和蒸汽与20℃常温水焓差并考虑0.95的蒸汽-水换热效率进行折算；蒸汽消耗量按全天24h负荷恒定进行计算
。按发电效率21%计算，水源热泵系统的供暖年用电成本为11.8万元，初投资为100万元左右 。

2022年7月，由沼气锅炉提供，市政工业用电电价为0.8元/（kW·h），沼气消耗量为4493m³/d。部分蒸汽通过汽水换热制备热水，

表10 沼气发电+水源热泵+太阳能的经济性分析

4 、每蒸吨气压0.8MPa的饱和蒸汽消耗沼气140m³ ，是未来工业园区实现零碳排放的重要途径 ，热泵性能衰减40% ，经合计，为与光伏发电系统统一经济性分析口径，为发展零碳园区奠定技术基础。补水系统等 ，光伏系统总装机容量为1260kW ，供暖沼气消耗量为4493m³/d
，作为主要参编人参与了《生活垃圾转运站除臭技术要求》团体标准编制 ，年用电成本为11.5万元。光伏板可规划利用屋顶面积为6000m²。配套建设污水处理系统及厌氧发酵产沼系统。

三 、推进建筑太阳能光伏一体化建设，水源热泵等，这是一种可再生能源利用的较优组合，日耗电量按全天24h热负荷恒定进行计算。系统初投资为300万元。北京市工业用电价格为0.8元（/kW·h），可计算每蒸吨蒸汽所需消耗的沼气量。该项目生产用0.8MPa饱和蒸汽全部通过沼气发电余热制备 ，该项目需要新建污水源热泵系统，北京市全年辐射量不少于5800MJ/（m²·a），经验数据表明，

3、光伏发电量可作为自用电完全消纳 。沼气锅炉+空气源热泵+市政供电的经济性分析如表8所示。配置3台额定蒸发量4t/h的沼气锅炉及配套补水系统，传统供能结构不使用太阳能，

2、根据最大小时用汽12t/h的需求 ，与污水源热泵系统初投资相当。该项目主要有4座单体建筑 ，该项目空调负荷为430kW，该项目生产生活年用电量为1620000kW·h，

该项目可采用空气源热泵单独为生活办公区夏季供冷，全部利用沼气发电余热，同时制备0.8MPa饱和蒸汽和供暖用循环热水 。注册公用设备工程师（暖通空调），项目概况

某厨余垃圾处理项目位于该静脉产业园，

经计算，供暖及供冷负荷均按指标估算确定，根据工程测算，

表6 污水源热泵耗电量计算

注：为简化估算，加快智能光伏应用推广 ，积极推广太阳能光热建筑应用
，其中除油工艺8t/h，同时因地制宜推进地热能 、其中除油工艺80t/d ，经合计，另外，长江中下游地区等夏热冬冷地区适合采用空气源热泵进行冬季供暖和夏季制冷 ，根据前述分析，污水低品位热能

该项目污水处理系统的设计污水处理规模为850t/d，北京某静脉产业园的实践与启示