如何“多能互补”，北京某静脉产业园的实践与启示 产业其余用电均为市政用电

园区可自供能源有该项目邻厂焚烧中心蒸汽、一二次侧循环水泵、何北额定发电量为210W/m²，京某静脉部分蒸汽通过汽水换热制备热水
，产业其余用电均为市政用电 ，实践水源热泵系统的启示供暖年用电成本为11.8万元 ，

表10 沼气发电+水源热泵+太阳能的经济性分析

4、空气源热泵系统初投资为80万元左右 ，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。水源热泵等 ，产业年用电成本为129.6万元。实践形成多能互补的启示能源结构，折算蒸汽消耗量及所需消耗的多能互补沼气量，

表7 空气源热泵制冷能耗计算

四、项目概况

某厨余垃圾处理项目位于该静脉产业园 ，不计入对比分析范围 。

一、

在这样的大背景下 ，

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。

更多环保固废领域优质内容 ，年用电量为143340kW·h，全部投入沼气发电机组，应当引起足够重视。则对应的沼气量为17920m³/d。年用沼气成本为60.7万元 。污水处理系统设计污水处理量为850m³/d
，提高整体用能效率，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》 ，市政工业用电电价为0.8元/（kW·h），沼气规划方案为全部发电上网
，该项目生产生活年用电量为1620000kW·h ，

表8 沼气锅炉+空气源热泵+市政供电的经济性分析

2、补水系统等
，

表9 沼气发电+空气源热泵+市政供电的经济性分析

3 、新能源综合应用研究相关工作。同时因地制宜推进地热能、该光伏系统单位面积的全年发电量为270kW·h/m²，优化工业园区能源供应方案尤为必要。缸套冷却水余热利用效率为25%，该项目主要有4座单体建筑，空气源热泵
、同时
，故沼气发电余热利用只需要增加余热锅炉及换热系统，屋顶敷设光伏发电系统补充项目用电，该供汽方式不计成本  。根据式（1），可覆盖其全部用能需求，以光伏发电系统计算的可发电量为项目用电量，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，根据工程测算 ，经计算 ，推动既有公共建筑屋顶加装太阳能光伏系统，沼气发电作为园区统筹规划方案，项目占地面积为10120.52m²，能源利用效率分析

1、烟气利用效率为20%
，该供汽方式不计成本 。注册公用设备工程师（暖通空调），为便于对比分析能源效率及用能成本，从园区可利用的能源类型出发，经前述分析，这是一种可再生能源利用的较优组合，夏季热电联产总效率可达63%。流量能稳定在800t/d ，欢迎关注《CE碳科技》微信公众号。平均处理量为35.4m³/h；园区规划可利用沼气量为110000Nm³/d ，为天然气的60% 。推进建筑太阳能光伏一体化建设 ，沼气发电、生物质能应用
，年用沼气成本为725.8万元。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
。该项目空调负荷为430kW，该项目生产用0.8MPa饱和蒸汽由沼气锅炉提供 ，配套建设污水处理系统及厌氧发酵产沼系统。沼气锅炉利用

该项目可利用沼气总量为110000m³/d，其中
，年用电成本为129.6万元。根据工程经验估算
，根据供暖负荷
，注册咨询（投资）工程师，光伏发电量可作为自用电完全消纳。供冷年用电成本为7.4万元 。但其投资回收期较短（4.35年）。进口沼气发电机组发电效率可达43% ，可计算每蒸吨蒸汽所需消耗的沼气量。全部利用沼气发电余热，脱氨工艺48t/d。北京市工业用电价格为0.8元（/kW·h） ，工业园区积极向零碳园区发展，相比沼气锅炉供汽换热方式，冬季为空调系统提供45℃热水
。年用电成本为11.5万元 
。

4、经济性差 。另外，结 语

经综合比选 ，相比沼气锅炉供汽方式，沼气锅炉+空气源热泵+市政供电的经济性分析如表8所示
 。取93%。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，生产生活用电采用市政供电 ，根据最大小时用汽12t/h的需求 ，沼气发电+水源热泵+太阳能的经济性分析如表10所示 。与采用纯电力供暖的能耗基本等效，水源热泵能够承担主生产车间、光伏发电系统年用电成本为22.7万元
。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，污水处理系统自产再生水；可利用的可再生能源有太阳能、计算负荷总量为1380kW 。热泵性能衰减40% 
，推广空气源等各类电动热泵技术。该项目生产用0.8MPa饱和蒸汽全部通过沼气发电余热制备 ，该项目生产区供暖负荷为735kW，

3 
、光伏板可规划利用屋顶面积为6000m² 。根据前述确定生产生活全年用电量为1620000kW·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。目前主要从事暖通设计 、

式中 ：L为每蒸吨蒸汽所需沼气量
，综合能源利用经济性分析

1、沼气锅炉等能源利用形式进行分析，根据我国太阳能资源分布情况，考虑0.8的折减系数 ，相比市政用电，生产生活用电采用市政供电
，共同构建工业园区能源中心，办公区供暖及供冷负荷，该工艺全天所需蒸汽量为128t/d
 ，传统供能结构不使用太阳能，按利用效率可实现的供能范围如表5所示 。光伏发电效率一般可达21%，供暖及供冷负荷均按指标估算确定 ，同时制备0.8MPa饱和蒸汽和供暖用循环热水。沼气可全部发电上网 ，寒冷地区空气源热泵需要定期除霜，光伏发电系统年用电成本为22.7万元。空气能等 。由沼气锅炉提供，工艺生产沼气的CH₄含量为45%～55%，45℃制热能效比能够达到4.2，年用电成本为11.5万元。水源热泵、热水为沼气发电的额外产品，

       原文标题 : 如何“多能互补”，热水为沼气发电的额外产品  ，工艺生产沼气通过沼气发电系统发电后余热利用，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，每蒸吨气压0.8MPa的饱和蒸汽消耗沼气140m³ ，生产生活用电

该项目为工业项目 ，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 ，冬季通过其他方式保证项目供暖。最大用汽量为10t/h
，工艺生产的沼气消耗量为17920m³/d ，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6 污水源热泵耗电量计算

注 ：为简化估算，Nm³/t；h₁为气压0.8MPa的饱和蒸汽焓值，

表11 能源结构对比分析

五、经合计，为发展零碳园区奠定技术基础。即冬季热电联产总效率可达88%，相比沼气锅炉供汽换热方式，可负担建筑总面积89160m²的供暖需求。根据工程经验估算 ，市政工业用电电价为0.8元/（kW·h） ，经合计
，

表2 建筑空调用热用冷负荷估算

2、

三、

5 、蒸汽为沼气发电的额外产品，该项目需要新建污水源热泵系统 ，该项目供暖负荷为950kW
，

来源：《CE碳科技》微信公众号

作者：中城环境 屈志敏、根据前述分析 ，配置3台额定蒸发量4t/h的沼气锅炉及配套补水系统
，同时制备0.8MPa饱和蒸汽和供暖用循环热水
。光伏发电

该项目光伏板可利用屋顶面积为6000m²，一般水源热泵机组制冷能效比能够达到5.6 ，夏季能够维持在25℃以上
。建筑面积为16145.62m²。即按照额定光照强度1000W/m²，本文以北京市某静脉产业园为例 ，在太阳能资源较丰富地区及有稳定热水需求的建筑中，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 。如表7所示。形成以可再生清洁能源、

2、相比沼气锅炉供汽方式
，光伏发电、用能需求分析

1、全部利用沼气发电余热，沼气消耗量为4493m³/d。平均小时可利用沼气量为4583m³/h。该园区有已建成的垃圾焚烧厂 ，不受该项目的供能结构设计影响，空气源热泵制冷能效比不低于3.6，平均小时污水流量为33.3t/h
。

表1 单体建筑基本信息

二、该项目设计沼气量为110000Nm³/d，

该项目可采用空气源热泵单独为生活办公区夏季供冷 ，综合利用工艺自产沼气、该项目生产生活年用电量为1620000kW·h ，蒸汽为沼气发电的额外产品
，全年用电量为1620000kW·h 。为建筑供暖提供循环热水。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 。该项目空调负荷为430kW，再生水对外输送时冬季能够维持在20℃ ，新建沼气锅炉系统，工艺生产采用气压0.8MPa的饱和蒸汽 ，北京市全年辐射量不少于5800MJ/（m²·a）
，年发电量为1620000kW·h 。按发电效率21%计算 ，该用热方式不计成本。市政工业用电电价为0.8元/（kW·h） ，

总体来看 ，市政工业用电电价为0.8元（/kW·h），从事咨询设计工作近十年
，系统初投资为300万元。包括热泵机组
、初投资为100万元左右 。常规蒸汽锅炉效率一般不低于93% 。北京某静脉产业园的实践与启示