集中能源站技术

集中能源站技术适用于所有气候区，在夏热冬冷、夏热冬暖地区（冷负荷需求大）与严寒、寒冷地区（热负荷需求大）应用需求突出；适用于建筑密度高、能源需求集中的区域，如城市新区、产业园区等；主要用于新建区域的能源系统规划，也可通过改造既有分散能源设备，构建区域集中能源站；在区域低碳转型中，是实现 “源网荷储” 协同的关键基础设施。城区、园区内的超低能耗建筑、近零能耗建筑、零能耗建筑及产能建筑中积极推广使用。

技术目标

集中能源站技术的目标是构建区域“高效、低碳、经济”的能源供应体系。 通过规模化功能、区域综合能源利用效率可提升至80%以上，较分散功能节能20%-30%；优先采用可再生能源（如地源热泵、生物质能）或清洁能源（如天然气）作为能源站热源/冷源，降低区域碳排放；通过集中建设、统一运营，降低单栋建筑的能源设备初投资与运维成本；通过多能互补（如燃气机组+地源热泵）、备用能源（如应急柴油发电机），保障极端天气（如高温、严寒）下的能源供应，避免单栋建筑供能中断，提升供能稳定性。

技术体系

集中能源站技术核心是“集中生产、分区输送、按需分配”，能大幅提升能源利用效率并降低碳排放。主要包括以下关键技术：

能源生产技术，根据气候区选择适配的冷热源，如夏热冬冷地区采用“地源热泵+燃气溴化锂机组”（夏季供冷、冬季供暖）、严寒地区采用“燃气锅炉+余热回收热泵”（保障冬季供暖）、夏热冬暖地区采用“离心式冷水机组+蒸发冷却系统”（高效供冷）；根据项目所在地特点，应用可再生能源技术，在能源站周边建设分布式光伏（为站内设备供电）、生物质能锅炉（补充供暖）、或接入区域风电、光伏电站，提升清洁能源占比；对于天然气资源丰富的区域，可采用热电冷三联供（CCHP），利用燃气轮机或内燃机发电，同时回收发电余热用于供冷、供暖，按照能源品质“高品高用、低品低用”原则，综合能源利用效率可达80%以上。

能源输配技术包括管网系统和分布式换热站系统。采用大温差输配技术（如冷水供回水温差从5℃扩大至8-10℃），减少管道流量，降低水泵能耗；管道采用保温材料，减少冷量/热量损失，通过管网压力、流量监测，及时排查泄漏点，确保输配系统稳定高效；在区域内分片区设置换热站，将能源站输送的高温水/低温水转换为建筑所需的空调水，避免长距离输送导致的能耗损失。

能源调控技术通过设置区域能源管理系统，物联网采集能源站机组运行数据（如发电量、供冷量）、用户端用能数据（如建筑实时冷负荷），结合AI算法优化机组启停顺序、出力分配，实现 “按需供能”；配置储能设备（如冰蓄冷、水蓄热）峰谷调节与储能，在电网峰时利用储能供能，谷时充电，降低能源站峰时用电负荷，减少电费支出；设置备用电源（如柴油发电机）、备用热源（如燃气锅炉），在电网故障或极端天气时启动，保障用户基本用能需求（如住宅供暖、医院供电）。

图1 集中能源站示意图

技术路径

集中能源站技术围绕能源供给、输配、调控全链条实现节能与稳定运行。在规划设计阶段必须基于区域的详细规划（如用地性质、建筑类型、产业布局）来预测未来的电、冷、热负荷需求，确定能源站规模与选址。根据气候区、能源资源条件，以一种或多种主能源为核心，搭配辅助能源互补，对比不同冷热源方案、供能模式的初投资、运行成本及碳排放等指标，确定最优方案。能源站建设与管道施工中应符合设备安装技术要求，确保后期正常高效运行。运营阶段，通过能源管理系统分析区域用能规律，优化能源站运行策，根据用户用能增长情况，逐步扩建能源站或新增换热站，满足负荷需求。

在设计、施工、运维过程中应满足《区域供冷系统工程技术规程》（GB 51111-2016）、《城镇供热管网工程施工及验收规范》（CJJ 28-2014）等规范，确保管网设计、机组选型符合安全与能效要求。

典型案例

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