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。

集中能源站技术的适用性

适用的气候区

适用的建筑类型

适用的建筑规模

适用的建筑功能

适用的建筑能耗

区域能源下节能低碳板块

严寒/寒冷/夏热冬冷/夏热冬暖/温和

新建建筑/既有建筑

建筑社区

公共建筑/居住建筑

超低能耗建筑/近零能耗建筑/零能耗建筑/产能建筑

供给侧

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.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

暂未更新


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