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摘要：面对当前能源紧张和环境恶化，清洁能源与可再生能源已成为建筑未来的发展方向。医院作为保障人民生命健康的前沿阵地，也应在节能减排、控制污染、保护环境方面走在前列。本文重点论述天然气分布式能源站在南京鼓楼医院江北国际医院上的应用。
关键词：医院 分布式能源 天然气
一、背景
“十二五”时期是我国经济平稳快速发展，深化改革开放、加快转变经济发展方式的攻坚时期。能源问题正在成为影响我国经济社会可持续发展“刚性”约束条件。提高传统能源利用效率，调整优化能源结构，加快新能源开发成为我国能源资源产业发展的必然道路。天然气作为主要的清洁能源，正在被越来越广泛的使用。而本项目采用天然气分布式能源具有医院项目的示范效果，有利于加快地方天然气产业的发展，有利于推动地方分布式能源行业的发展，有利于推动地方能源消费结构的优化，对地方新能源产业的发展有积极的指导意义。
2011年10月9日，国家发展改革委、财政部、国家能源局和住房和城乡建设部和联合发布《关于发展天然气分布式能源的指导意见》。意见中阐述了发展天然气分布式能源的意义，也明确了发展分布式能源的指导思想、基本原则、主要任务和目标及主要的政策措施。2014年10月23日，国家发展改革委、住房城乡建设部和国家能源局联合发布了《关于印发天然气分布式能源示范项目实施细则的通知》，进一步明确天然气分布式能源示范项目审核、申报的管 理程序，积极推动天然气分布式能源快速、健康、有序的发展。
二、分布式能源定义
1、分布式能源的定义
国际分布式能源联盟WADE对分布式能源定义为安装在用户端的高效冷/热电联供系统，系统能够在消费地点（或附近）发电，高效利用发电产生的废能--生产热和电；现场端可再生能源系统包括利用现场废气、废热以及多余压差来发电的能源循环利用系统。国内分布式能源是指分布在用户端的能源综合利用系统，以热电冷联产技术为基础，与大电网和天然气管网组网运行，向一定区域内的用户同时提供电力、蒸汽、热水和空调冷水（或风）等能源服务系统。
2、天然气分布式能源的定义
天然气分布式能源是指利用天然气为燃料，通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用，综合能源利用效率在 70%以上，并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式，是天然气高效利用和结构优化的重要途径。与传统集中式供能方式相比，天然气分布式能源具有能效高、清洁环保、安全性好、削峰填谷、经济效益好等优点。
三、分布式能源建设的内容
1、项目概况
南京鼓楼医院江北国际医院项目占地面积215亩，总建筑面积约39.5万㎡，其中地上建筑面积约26万㎡，地下建筑面积13.5万㎡，设床位1800张。项目分期建设，其中一期建筑面积为16.7万平方，1100张床位，投资约15亿元。
项目依托南京市优质医疗资源，将以若干优质专科为特色的综合医院，提供兼顾高品质的基本医疗服务和以口腔中心、肿瘤中心和生殖中心为高端特色服务的公立医院。
项目在设计伊始即开展了绿色建筑双认证工作（即绿色建筑设计与运营三星标识和美国LEED HC金奖认证），力争成为国内首批、江苏省首个达此建造及运营水准的绿色三星、双认证综合三甲医院。
2、建设规模
南京鼓楼医院江北国际医院项目根据建筑、暖通等设计资料采用 eQUEST 软件建立模拟分析模型，得出本项目峰值空调负荷约为10600kW、峰值供暖负荷大约7950kW；峰值热水负荷约为142万kWh，最低热水负荷约为90 万kWh，最大热水负荷为4500KW；最大电负荷为4300KW，全年总电负荷约为2828 万kWh。
分布式能源站的装机规模在满足本工程全部冷、热及生活热水的需求，并为项目提供部分电负荷。另充分发挥分布式能源供能的经济性，提高分布式能源的年运行时间，分布式能源承担基本负荷，不足部分由常规能源承担，参考目前我国已建成的分布式能源项目，分布式能源所承担的冷热负荷比例在10%-40%之间，并据此选择分布式能源部分的装机规模。
考虑与燃气轮机相比在机组容量较小的情况下内燃机单位功率的造价较低，发电效率较高，因此选用2台1200KW天然气发电机组作为分布式能源的原动机。在此基础上供热、供冷及供生活热水，通过两种方案进行对比分析：
方案一：采用2台1200KW燃气内燃机+2台制冷量1360kW制热量1372kW的烟气热水溴化锂机组+2台制冷量3200kW水冷螺杆式冷水机组+2台制冷量1500kW水冷螺杆式冷水机组+3台2500kW燃气锅炉。
方案二：采用2台1200KW燃气内燃机+2台制冷量3489kW，制热量4042kW的一体化烟气热水直燃溴化锂机组+1台制冷量2326kW，制热量1791kW直燃溴化锂机组+1台制冷量1500kW水冷螺杆式冷水机组。其中水冷螺杆式冷水机组作为天然气系统故障时对重要空调用户的保障设施（手术室、急救室等重要用户另有安全保障措施）。无论方案一与方案二，分布式能源部分所承担的供冷负荷比例均为25.67%，供热负荷比例均为34.52%。
在通过负荷平衡、能源费用、设备费用与安全性对比分析后，本项目采用方案二作为实施方案，并在2015年7月15日通过江苏省发展和改革委员会的核准批复。
3、工作原理
为了提高内燃机排出烟气的热利用率，内燃机排烟首先进入一体化烟气热水直燃溴化锂机组作为热源，供冷或供热，烟气被冷却到 160℃后，再进入烟气-热水换热器，加热生活热水，烟气被继续冷却到 100℃，由烟囱排出。该系统与内燃机的缸套水系统并联，作为生活热水的一次热源水的一部分，用以满足生活热水负荷的需要。
本工程的热水系统为缸套水（90/80℃）。内燃机的缸套水可进入一体化烟气热水直燃溴化锂机组作为热源水，夏季置换出 7℃的冷水用于制冷，同时，根据需要置换出 80℃的热水作为生活热水的一次热源水。冬季通过缸套水应急换热器置换出60℃的热水用于供暖。
5、经济指标
分布式能源投资估算为4829.3万元，其中静态投资4737.1万元、建设期利息为49万元、生产铺底流动资金为43.2万元，通过财务评价，税前投资回收器为8.02年。
四、采用分布式能源意义
1、符合国家提倡、鼓励发展的分布式能源政策。本工程采用分布式能源符合国家“十二五”规划要求，同时综合能源利用效率高达89.3%，远高于国家70%要求，完全符合国家提倡的分布式能源政策的要求。
2、满足本工程的集中供冷、热、电的需求。本工程的冷、热、电负荷需求量较大，且比较集中。为提高本工程的能源使用效率、降低碳排放，规划在本工程地下室内建设的分布式能源站项目，符合国家分布式能源产业政策，投产后能够发挥分布式能源站的优势，发展热、冷、电三联供，从而满足本工程用冷、用热、用电的需求的同时，也起到积极的效应作用。
3、降低单位发电量的CO2、SO2等污染气体的排放量，对“节能减排”有利。由于分布式能源实现了能源的梯级利用，本项目能源利用效率高，较纯火力发电的效率有大幅提高，而且采用的是城市管道天然气清洁能源，因此其单位发电量的CO2、SO2等污染气体排放比火力发电大为减少，这对全市的“节能减排”非常有利。
五、结束语
天然气分布式能源具有能效高、清洁环保、安全性好、削峰填谷、经济效益好等优点，各地政府应进一步制定燃气气价的优惠政策与电力系统备用容量费的减免政策，促进分布式能源的健康快速发展。
参考文献
[1]我国分布式能源研究进展[J].王福林.建筑电气.2017
[2]我国商业楼宇型天然气分布式能源发展前景[J]..供用电.2013
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[4]上海市燃气分布式能源发展现状调研[J].刘青荣，廖丽娜.上海电力学院学报.2015
论文作者:李小建
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/7
标签：分布式论文; 能源论文; 三星论文; 天然气论文; 负荷论文; 项目论文; 烟气论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;