摘要：随着经济发展和生活水平的提高，南方地区亦开始采暖，且形式多样化，本文针对利用余热进行区域性供热供冷的案例进行分析及经济技术比较，证实了这种局部供热的方式在城市新区的可行性。
关键词：南方地区；城市新区；区域性供冷供热；经济可行性
0 引言
随着经济发展和生活水平提高，人们对居住环境、舒适性的要求也越来越高。目前，南方的大中城市大多数商业采用燃气锅炉，大多数住宅装有分散采暖设施，其中主要为冬夏两用的空调热泵，个别住户采用燃气壁挂炉或电热采暖装置，较多居民采用电加热辐射器、电暖风机、油汀、电热毯作为辅助取暖设备。
不论制冷、采暖均是以消耗能源为代价，因此需求侧的舒适性与供应侧的能耗控制成为一对矛盾，在夏热冬冷地区需要探求一个能够两者兼顾的解决方案。在城镇化加速推进，城市老城区日趋成熟，城市新区不断外扩、新建建筑大规模建设的背景下，对城市新区的能源规划也提出了挑战：是照搬老城区的经验完全根据最终使用要求按需配置？还是在建设伊始就前瞻性考虑、综合规划、统筹配置？答案显然是后者，尤其是对位于电厂/热电厂供热范围内的城市新区，推进利用余热进行区域供热供冷就是一个破解矛盾、两者兼顾的解决方案。
1 区域供热供冷的现实依据
区域供热供冷的现实依据，究其根本，在于新建建筑满足电、冷、热需求时一般以电为主、少数热电联供、极少数热电冷联供，从而在能源配置时产生差异，由于规模和累加效应，对一个城市新区的能源规划和配置将产生巨大的影响。
单体建筑：（以普通办公为标准）
满足方式 需求 电 热电联供 热电冷联供 电 50W/m2 50W/m2 50W/m2 冷 50W/m2 50W/m2 热力 热 热力/天然气 热力 合计 100 100 50
城市新区（以100万平米计）：
满足方式 需求 电 热电联供 热电冷联供 电 60kVA 60kVA 60kVA 冷 60kVA 60kVA 热力 热 热力/天然气 热力 合计 120 kVA 120 kVA 60kVA
因此，通过对现实问题的总结并吸取经验教训，再加以有针对性、有前瞻性的规划来引导发展，结合对技术的合理应用，在满足城市电、冷、热的基本要求的同时实现环境友好、可持续发展的目标，是一个必须要正视、重视的课题。
2 区域供热供冷的案例简介
2.1 苏州月亮湾
苏州月亮湾科教创新区项目设置能源中心1个，覆盖区域内20余幢建筑，总建筑面积为110万平米，区域内建筑功能以商务办公、酒店、商业、数据中心为主。能源为电厂提供的蒸汽参数1.0MPa，230℃，制冷供回水温度5.5/12.5℃，采暖供回水温度65/55℃，最远端的用户距能源中心1.2km。详见图一区域供热供冷简图。
图一 区域供热供冷简图
2.2 绍兴迪荡新城CBD
绍兴迪荡新城CBD项目设置能源中心1个，覆盖区域内10余幢建筑，总建筑面积为80万平米，区域内建筑功能以商务办公、酒店、商业为主。能源为电厂提供的蒸汽参数0.7MPa，170℃，制冷供回水温度6/13℃，采暖供回水温度65/55℃，最远端的用户距能源中心1.0km。
2.3 长兴总部经济园区
长兴总部经济园区项目设置能源中心4个，已建成的1号能源站覆盖区域内15幢建筑，总建筑面积为50万平米，区域内建筑功能以商务办公、酒店、商业为主。能源为电厂提供的蒸汽参数1.0MPa，180℃，制冷供回水温度6/13℃，采暖供回水温度65/55℃，最远端的用户距能源中心0.9km。主管网与各建筑物采用间接连接的方式，换热站设置于各建筑物地下室，利于控制及计费。
2.4 绍兴万昌小区
小区住宅建筑总面积73240㎡，其中多层21385㎡，小高层住宅16470㎡，高层住宅35385㎡。在建一个区域空调能源中心，热源来自绍兴新民电厂，蒸汽参数0.7MPa，170℃，制冷供回水温度7/14℃，地暖供回水温度40/30℃，采暖外网通过采暖供、回水管道实现热水循环及热量传递，主管路铺设在地下室顶板，通过管路阀门调节其流量，从而达到采暖标准温度。主管网与各建筑物采用直接连接的方式。
3.商业用户区域供热供冷的经济性分析
3.1 工程概况
以项目最远端用户明珠商务大厦为例进行经济性分析，建筑面积26500m2，其中地下面积为2590m2，地上建筑面积为23910m2，建筑高度60.3m，地下室为设备用房、汽车库，地上18层，主要功能为茶吧、餐厅、客房、办公楼等。
该建筑夏季空调最大冷负荷为3186kW，冬季供暖最大热负荷为1900kW；系统设置2台1800kW板式换热器，3台18.5kW水泵、控制及计量系统一套。
3.2 经济性分析
3.2.1初投资分析
该系统的入网费202万元，含换热机房内所有设备及控制系统；与常规制冷系统相比，初投资节省196.9万元，具体见表一、常规公建建筑空调系统主要设备投资。
表一 常规公建建筑空调系统主要设备投资
主要技术参数 数量/台 单台耗电量/kW 单价/万元 总价/万元 备注 主机 制冷量1653kW 2 306 85 170 燃气锅炉1500kW 2 3 15 30 冷却水泵 L=200m3/h，H=32m 3 30 1.8 5.4 两用一备 冷水泵 L=368m3/h，H=28m 3 45 2.3 6.9 两用一备 冷却塔 L=500m3/h 2 11 10.8 21.6 自控系统 45 辅助设备及安装费用 120 总计 398.9
3.2.2运行费用分析
本项目按照计量收费，各用户可按照自己的需要控制和调节冷热量，提高舒适性的同时提高人为节能意识。
以明珠商务大厦为例，每层空调面积900m2，2012年5月1日—2013年2月28日，用户一年的制冷采暖费用平均为23元/m2∙年，仅相当于采用燃气锅炉的采暖费用，可见，在南方地区利用余热进行区域供热供冷是经济可行的。
4.结论
通过对南方地区利用余热进行区域性供热供冷的应用及经济性分析，证明了具有余热条件的新区采用区域供热供冷的方式是经济可行的。结合明珠商务大厦项目的经济性比较分析得出：
1）对于多业态且相对集中的建筑群而言，区域供冷供热系统在初投资及运行费用上均具有明显的优势。在提高舒适性的情况下，初投资至少可减少50%，运行费用至少可减少30%，且回收周期短，具有良好的经济效益。
南方地区地区住宅与商业建筑、公共建筑比较，相似点是同样有制冷、采暖的需求，差异在于使用时段、使用时间、使用率。所以对于住宅不应仅局限于满足采暖需求，而应具有前瞻性地将满足制冷、采暖需求整体考虑。在达到一定入住率、使用率的条件下，区域集中供冷供热将比自行配置分体空调、油汀、地暖更节能、更经济、舒适性更高。同时在一个区域内，商业建筑、公共建筑与住宅在制冷、采暖的时间和使用上又有着较好的互补性。因此，将既有的区域供冷供热原理、技术、模式应用于有余热的新区是经济可行的。
论文作者:王金萍1,陈宏伟2
论文发表刊物:《基层建设》2015年11期
论文发表时间:2016/11/8
标签：采暖论文; 回水论文; 建筑论文; 能源论文; 区域论文; 余热论文; 经济论文; 《基层建设》2015年11期论文;