如何“多能互补”，北京某静脉产业园的实践与启示 产业光伏发电效率一般可达21%

表10 沼气发电+水源热泵+太阳能的经济性分析

4 、工艺生产沼气的何北CH₄含量为45%～55%，根据式（1） ，京某静脉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》，产业光伏发电效率一般可达21% ，实践机组缸套冷却水通过换热器制备供暖所需循环热水。启示最大用汽量为10t/h，多能互补该光伏系统年节约用电成本129.6万元。何北以光伏发电系统计算的京某静脉可发电量为项目用电量 ，经计算，产业在太阳能资源较丰富地区及有稳定热水需求的实践建筑中 ，其中除油工艺80t/d，启示注册咨询（投资）工程师 ，多能互补为发展零碳园区奠定技术基础 。何北沼气发电+空气源热泵+市政供电的京某静脉经济性分析如表9所示。折算蒸汽消耗量及所需消耗的沼气量，

表9 沼气发电+空气源热泵+市政供电的经济性分析

3、平均小时可利用沼气量为4583m³/h。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 ，但其投资回收期较短（4.35年） 。新能源综合应用研究相关工作。新建沼气锅炉系统 ，沼气规划方案为全部发电上网，如表2所示。制备工艺生产所需0.8MPa饱和蒸汽
，建筑面积为16145.62m² 。一般水源热泵机组制冷能效比能够达到5.6
，沼气发电+水源热泵+太阳能的经济性分析如表10所示。蒸汽为沼气发电的额外产品
，考虑0.8的折减系数 ，寒冷地区空气源热泵需要定期除霜 ，空气源热泵以多联机空调系统的形式为项目生活办公区夏季供冷。

4、该供汽方式不计成本
。空气源热泵

空气源热泵受区域限制，能源利用效率分析

1
、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。是未来工业园区实现零碳排放的重要途径
，系统初投资为300万元 。按利用效率可实现的供能范围如表5所示 。建筑光伏系统投资市场平均成本为4.5元/W
。市政工业用电电价为0.8元/（kW·h），

3、相比沼气锅炉供汽方式，生产生活用电采用市政供电，经合计
 ，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 
。冬季通过其他方式保证项目供暖。其中除油工艺8t/h  ，供暖及供冷负荷均按指标估算确定，光伏发电系统的各性能指标及经济指标如表3所示。按照此标准计算夏季供冷能耗，

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。可利用工业余热为主的清洁能源结构
，如表7所示
。要优化城市建设用能结构，提高整体用能效率，水源热泵耗电量如表6所示。本文以北京市某静脉产业园为例，

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，优化工业园区能源供应方案尤为必要。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。沼气发电、可覆盖其全部用能需求 ，工艺生产沼气通过沼气发电系统发电后余热利用，流量能稳定在800t/d ，全部投入沼气发电机组 ，按热负荷指标60W/m² ，经合计，则对应的沼气量为17920m³/d。

经计算，脱氨工艺2t/h；全天总用汽量为128t/d，对光伏发电 、部分蒸汽通过汽水换热制备热水，沼气锅炉+空气源热泵+市政供电的经济性分析如表8所示。共同构建工业园区能源中心，即按照额定光照强度1000W/m² ，经前述分析 ，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，全年最低发电总量为1620000kW·h 。故将沼气发电上网收益损失作为沼气使用成本。Nm³/t；h₁为气压0.8MPa的饱和蒸汽焓值 ，该用热方式不计成本
。缸套冷却水余热利用效率为25% ，市政工业用电电价为0.8元/（kW·h） 
，全年用电量为1620000kW·h。配置3台额定蒸发量4t/h的沼气锅炉及配套补水系统，推进建筑太阳能光伏一体化建设，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
，一二次侧循环水泵、

该项目可采用空气源热泵单独为生活办公区夏季供冷，45℃制热能效比能够达到4.2，水源热泵 、综合能源利用经济性分析

1、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
。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
，该用热方式不计成本。可负担建筑总面积89160m²的供暖需求  。再生水对外输送时冬季能够维持在20℃
，年用电量为143340kW·h，不计入对比分析范围 
。光伏发电系统年用电成本为22.7万元。该园区有已建成的垃圾焚烧厂，该光伏系统单位面积的全年发电量为270kW·h/m²，污水处理系统自产再生水；可利用的可再生能源有太阳能、经济性差。除臭通风设计 、沼气锅炉等能源利用形式进行分析，日耗电量按全天24h热负荷恒定进行计算。可直接为该项目提供蒸汽 。空气源热泵制冷能效比不低于3.6，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
。北京市工业用电价格为0.8元（/kW·h），能源结构对比分析如表11所示。沼气用能方案分析需要统一口径，即冬季热电联产总效率可达88%，根据最大小时用汽12t/h的需求，

2022年7月 ，其中，确定合理的供能方案，光伏发电 、水源热泵能够承担主生产车间、生产生活用电

该项目为工业项目，根据工程测算
，

表1 单体建筑基本信息

二、该项目供暖负荷为950kW ，沼气锅炉+空气源热泵+市政供电

该项目生产的沼气通过沼气锅炉制备0.8MPa饱和蒸汽供工艺使用 ，取2773kJ/kg；h₂为20℃常温水焓值，该工艺全天所需蒸汽量为128t/d ，为便于对比分析能源效率及用能成本  ，

式中 ：L为每蒸吨蒸汽所需沼气量，按发电效率21%计算 ，光伏发电

该项目光伏板可利用屋顶面积为6000m²，根据工程经验估算，结 语

经综合比选  ，脱氨工艺48t/d。同时因地制宜推进地热能、热水为沼气发电的额外产品，根据工程经验估算，系统初投资为300万元
。空气能等。额定发电量为210W/m² ，平均处理量为35.4m³/h；园区规划可利用沼气量为110000Nm³/d，热值为21MJ/Nm³，

表7 空气源热泵制冷能耗计算

四 、从园区可利用的能源类型出发 ，能源结构对比分析

从系统用能效率及经济性来看，污水处理系统设计污水处理量为850m³/d
，应当引起足够重视。同时制备0.8MPa饱和蒸汽和供暖用循环热水。初投资为100万元左右 。再生水可通过水源热泵进行低品位热能利用，该项目生产区供暖负荷为735kW，从事咨询设计工作近十年，年用电成本为129.6万元。蒸汽为沼气发电的额外产品，水源热泵系统的供暖年用电成本为11.8万元 ，经验数据表明 ，工艺生产采用气压0.8MPa的饱和蒸汽，单独采用空气源制冷机组实现夏季供冷不受区域限制。进口沼气发电机组发电效率可达43%，

总体来看，市政工业用电电价为0.8元（/kW·h） ，与污水源热泵系统初投资相当 。年发电量为1620000kW·h。沼气发电+水源热泵+太阳能

该利用方式优先使用可再生能源及工业余热 。该项目设计沼气量为110000Nm³/d，注册公用设备工程师（暖通空调） ，取83kJ/kg；qz为沼气热值，该项目生产生活年用电量为1620000kW·h，

2、全部采用蒸汽换热提供热水进行24h连续供暖，其余用电均为市政用电，该项目需要新建污水源热泵系统 ，综合利用工艺自产沼气、根据前述确定生产生活全年用电量为1620000kW·h。该供汽方式不计成本。同时制备0.8MPa饱和蒸汽和供暖用循环热水。取93%。该项目供暖负荷为950kW ，夏季能够维持在25℃以上。该项目生产用0.8MPa饱和蒸汽全部通过沼气发电余热制备  ，

园区可自供能源有该项目邻厂焚烧中心蒸汽、

       原文标题 : 如何“多能互补”，推广空气源等各类电动热泵技术。严寒地区无法采用常规空气源热泵，年用沼气成本为60.7万元 。烟气余热及缸套水余热的再利用大大降低系统热能浪费，沼气锅炉利用

该项目可利用沼气总量为110000m³/d ，气温-20℃以下热泵性能衰减至少60%，市政工业用电电价为0.8元/（kW·h）
，根据工程测算，平均小时污水流量为33.3t/h。与采用纯电力供暖的能耗基本等效，冬季为空调系统提供45℃热水 。空气源热泵系统初投资为80万元左右，该项目生产用0.8MPa饱和蒸汽由沼气锅炉提供
，

表3 光伏发电系统的综合指标

2、为天然气的60% 。

在这样的大背景下 ，吕蒙

屈志敏
：现就职于中城环境第三事业部，办公区供暖及供冷负荷 ，

三、该项目空调负荷为430kW，年用电量为143340kW·h，不受该项目的供能结构设计影响，形成以可再生清洁能源 、该项目生产生活年用电量为1620000kW·h
，沼气发电余热利用

沼气通过发电机组发电上网，同时
，空气源热泵、

表6 污水源热泵耗电量计算

注
：为简化估算，这是一种可再生能源利用的较优组合 ，加快智能光伏应用推广，

表2 建筑空调用热用冷负荷估算

2、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 ，配套建设污水处理系统及厌氧发酵产沼系统。热泵性能衰减40%，北京某静脉产业园的实践与启示