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華中地區(qū)

某市中心城區(qū)再生水源熱泵供熱供冷項(xiàng)目

一

、項(xiàng)目基本情況

項(xiàng)目區(qū)域覆蓋總面積11.8km2，利用污水廠處理后的再生水作為冷卻水源

，建設(shè)間接式再生水源熱泵系統(tǒng)，為規(guī)劃范圍內(nèi)公共和民用建筑供暖供冷
，填補(bǔ)了當(dāng)?shù)?a href="http://www.xianzinvrenfang.com/t/集中供暖.html" >集中供暖
、供冷空白。項(xiàng)目一期工程于2019年5月開工建設(shè)
，于2021年11月建成投產(chǎn)
，累計(jì)完成投資1.3億元，建成換熱站
、能源站各一座及熱力管網(wǎng)5.5km
，采購安裝板式換熱器、熱泵機(jī)組
、燃?xì)忮仩t
、循環(huán)水泵及其配套設(shè)備128臺（套），形成供熱能力40.5MW
、供冷能力18MW
，下設(shè)二級站10個(gè)，項(xiàng)目覆蓋用戶105萬㎡
。

 

二

、供暖面積

項(xiàng)目一期用戶主要為學(xué)校及其周邊住宅，項(xiàng)目負(fù)荷滿足學(xué)校冬季供暖和夏季制冷需要

，住宅僅考慮供暖需求
。項(xiàng)目現(xiàn)狀供暖面積70.89萬㎡（其中住宅37.87萬㎡，學(xué)校33.02萬㎡）
，規(guī)劃新增學(xué)校供暖面積35萬㎡
，計(jì)算項(xiàng)目熱負(fù)荷為38.57MW、冷負(fù)荷17.83MW
。

 

三

、技術(shù)路線及工藝流程

項(xiàng)目區(qū)域3km內(nèi)有污水處理廠一座，總處理規(guī)模達(dá)40萬m3/d

，排水水質(zhì)達(dá)到一級A類標(biāo)準(zhǔn)
。收集到的全年水溫?cái)?shù)據(jù)表明，冬季再生水水溫最低不低于12℃
，比環(huán)境溫度高15~23℃
；夏季再生水的水溫最高不高于28℃
，比環(huán)境溫度低10℃以上；是優(yōu)質(zhì)的冷卻水源
，適宜發(fā)展再生水源熱泵系統(tǒng)
。

某市中心城區(qū)再生水源熱泵供熱供冷項(xiàng)目-地?zé)衢_發(fā)利用-地大熱能 

圖一再生水溫度監(jiān)測

 

項(xiàng)目利用污水廠處理后的再生水作為冷卻水源，建設(shè)間接式再生水源熱泵系統(tǒng)

，冬季從再生水中提取熱量為用戶實(shí)現(xiàn)供暖，夏天向再生水中排熱為用戶實(shí)現(xiàn)供冷
，再生水在利用過程中不入戶
、只換熱不取水，是國家“十四五”節(jié)能減排和可再生能源發(fā)展規(guī)劃推薦的清潔能源利用形式
。

 

某市中心城區(qū)再生水源熱泵供熱供冷項(xiàng)目-地?zé)衢_發(fā)利用-地大熱能 

圖二再生水源熱泵系統(tǒng)示意圖


四

、主要設(shè)備選型

南陽市中心城區(qū)供熱E區(qū)覆蓋范圍11.8km，為減少熱損失和管網(wǎng)重復(fù)投資

，項(xiàng)目在污水廠設(shè)置再生水換熱站
，給用戶提供冷熱源的中心熱泵機(jī)房在用戶側(cè)就近設(shè)置，整個(gè)系統(tǒng)由五部分組成：

（1）再生水取退水工程：建設(shè)取退水構(gòu)筑物及管線

，將再生水引入再生水換熱站
，經(jīng)設(shè)置在再生水換熱站內(nèi)的板式換熱器取熱后退回原污水廠排水裝置；

（2）再生水換熱站1座：站內(nèi)設(shè)置再生水提升泵

、板式換熱器和換熱水循環(huán)泵
，再生水提升泵是再生水循環(huán)換熱的動(dòng)力裝置，取熱后的換熱循環(huán)水給水泵加壓后送至各中心熱泵機(jī)房
；


某市中心城區(qū)再生水源熱泵供熱供冷項(xiàng)目-地?zé)衢_發(fā)利用-地大熱能 

 圖三南陽項(xiàng)目平面圖


（3）換熱循環(huán)水主管線工程：建設(shè)再生水換熱站沿市政路到各供熱供冷中心熱泵機(jī)房的換熱循環(huán)水主管線3.5km

，采用開挖+頂管的方式敷設(shè)于地下，其中開挖段采用玻璃鋼管
，埋深2~4m
；頂管段采用3Pe防腐鋼管，埋深2m以上
；

（4）中心熱泵機(jī)房：設(shè)置熱泵機(jī)組+調(diào)峰燃?xì)忮仩t的雙熱源系統(tǒng)

，熱泵機(jī)組和燃?xì)忮仩t采用串并聯(lián)設(shè)計(jì)，可聯(lián)合供暖
，也可單獨(dú)供暖
。

（5）熱力管網(wǎng)工程：建設(shè)能源站至用戶的供熱管線3.5km，采用預(yù)制聚氨脂發(fā)泡保溫鋼管

，為用戶提供冷熱水
。項(xiàng)目一期工程建設(shè)再生水換熱站和3#能源站各1座及循環(huán)水管線（圖2、3紅色部分）
，形成供熱能力40.5MW
、供冷能力18MW
，主要設(shè)備參數(shù)如下：

 

某市中心城區(qū)再生水源熱泵供熱供冷項(xiàng)目-地?zé)衢_發(fā)利用-地大熱能 

 

五、生產(chǎn)運(yùn)行情況

項(xiàng)目消耗能源主要為電和天然氣

。以2023年為例
，供暖覆蓋面積96.5萬㎡，實(shí)際接入面積30.7㎡
，供暖時(shí)間120天
，考慮學(xué)校放假因素，等效供暖面積20.1萬㎡
，單位熱耗0.332GJ/㎡
；供冷覆蓋面積24萬㎡，實(shí)際接入面積20.6萬㎡
，折合供冷時(shí)間50天
，折合單位能耗0.107GJ/㎡。

 

六

、建設(shè)運(yùn)營模式

項(xiàng)目投資方式為企業(yè)取得區(qū)域集中供熱特許經(jīng)營

，約定在特許經(jīng)營區(qū)域內(nèi)，企業(yè)享有獨(dú)家投融資
、建設(shè)
、運(yùn)營維護(hù)再生水源熱泵系統(tǒng)，收取供熱供冷費(fèi)
、獲得城市基礎(chǔ)設(shè)施配套費(fèi)中的供熱配套費(fèi)以取得項(xiàng)目收益
，特許經(jīng)營期滿后，項(xiàng)目資產(chǎn)及對應(yīng)權(quán)利無償移交政府
。

 

七

、環(huán)境及社會(huì)效益

與傳統(tǒng)燃煤鍋爐供暖、分體空調(diào)供冷相比

，每年可節(jié)約6143.36t標(biāo)準(zhǔn)煤
，減排SO2560.9t、NOX132.1t
、CO240257.4t
，節(jié)能減排效益顯著。

 

八

、問題和建議

隨著《北京市可再生能源替代行動(dòng)方案（2023－2025年）》等政策的發(fā)布

，“距離再生水廠5km范圍內(nèi)的建筑優(yōu)先利用再生水源熱泵供暖”已成為行業(yè)討論的重點(diǎn)，再生水源熱泵系統(tǒng)發(fā)展可期
。建議主管部門著重考慮以下問題：

（1）再生水源熱泵系統(tǒng)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的補(bǔ)充

，涉及大量熱力管網(wǎng)的建設(shè)工作，如無配套資金支持
，資產(chǎn)負(fù)擔(dān)重
、盈利能力弱
，嚴(yán)重影響企業(yè)生存；

（2）供熱一直有“保民生”的社會(huì)責(zé)任

。與水電氣等民生行業(yè)相比
，中南部城市的集中供熱普遍處于投資較大、剛性需求低的尷尬局面
。特別是現(xiàn)狀存量建筑中
，大量“老破舊”建筑不得不供，極大加重了企業(yè)的運(yùn)營成本
。

 

建議財(cái)政部門對由企業(yè)投資熱力管網(wǎng)的實(shí)施單位給予資金支持并及時(shí)撥付

；同時(shí)出臺政策，利用大修基金等改善建筑圍墻結(jié)構(gòu)
，以促進(jìn)供暖行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。