十万平米阜康市一中,新疆最大的电采暖BOO投资建设项目
项目基本情况
新疆维吾尔自治区文明单位、自治区一级学校、自治区示范性普通高中,自治区德育示范学校、自治区绿色学校——阜康市第一中学,创建于1956年,坐落在著名风景区天池脚下,是一所维、哈、回等多民族学生为一体的全日制普通高级中学。
阜康市第一中学新校址共设19个单体组成,分别为:1栋6层图书科技楼,1栋4层初中部教学楼,1栋1层报告厅,1栋4层综合实验楼,1栋5层综合实验楼,2栋5层初中部宿舍楼,2栋3层食堂及浴室,2栋4层高中部教学楼,1栋2层会议报告厅,3栋5层高中部宿舍楼,1栋3层体育馆,1栋主席台,2个校门组成。学校新址建筑总面积为10492.4平方米,计建筑内超高部分,整体采暖面积达15万平方米。原有供暖方式为:高温热水板式换热器机组供暖。
电力供应条件
为推广普及电采暖,有效推进电能替代工作,阜康市高位推动、积极打造“两清两美一绿”城市建设、优化产业结构,全面推广电采暖项目。目前,阜康市在清洁能源建设方面,已建设有阜康新风水岩光 伏、特变电工土墩子光伏等4座光伏电站,光伏发电已达到100兆瓦。正在筹建的阜康市光伏产业园一期,风力发电达到250兆瓦。阜康抽水蓄能电站等项目已动工,装机容量1200兆瓦,是新疆规划建设大型抽水蓄能电站之一,也是新疆首个系统调峰电源。“十三五”期间,为保障“电化阜康”用电需求,国网昌吉供电公司在阜康地区建设220千伏变电站2座,新建及改造110千伏变电站6座。国网阜康市供电公司将在工业商业、供热采暖、交通运输旅游等方面,持续推进“电化阜康”;不断提升电能替代占比,推进地方经济发展,助力城市生态文明建设。
阜康市按照建筑热工分区属于严寒C区。根据调研结果及反馈显示:阜康一中市政热源在换热站内通过板式换热器将高温热源换为适宜供暖的低温热水及淋浴生活热水。但由于阜康城市的快速扩建与发展,现城市热力管网已经严重超压,存在爆管等事故隐患;又加之阜康一中新校区的地理位置偏远,且校内热力管网设计不尽合理存在水力失调情况,导致现有集中供热效果不良,室内温度基本只能达到15℃,完全不达标。
传统的采暖供热方式不仅忽略了用户的主观需求,同时供暖的效率和平衡性也很难保证,有时甚至会出现同一建筑物内某一楼层温度太高而另一楼层温度太低的现象。我公司电采暖区别于其他采暖方式的独有优势是可以实现智能控温和按需供热,可以完全避免传统采暖方式经常会出现的供热不平衡,因此,项目的建设对于改善阜康市一中供热条件,实现智能控温和按需供热,避免供热不平衡,保证冬季采暖 效果具有重要作用。
天气情况
阜康地处中温带大陆性干旱气候区,四季分明,光照充足,热量丰富。境内随地貌单元的变化,温度差异明显,大致分为三个气候区:
1、南部山区:年平均气温 2.54℃,降雨量323-530毫米之间,年均无霜期为140天左右,≥10℃年积温为2634℃。
2、中部平原:年平均气温6.6℃,年极端最低气温有44%的年份出现在1月,历年极端最低气温-37℃;年极端最高气温有48%的年份出现在8月上、中旬,日最高气温≥35℃;平均日较差 12.7℃,平均年较差42.2℃;≥5℃的期日数为204天,年积温为3631℃,≥10℃的期日数为232天,年积温为3788℃,多年平均无霜期为174天,年均降水量186毫米,年均蒸发量2064毫米,日照百分率为70%,年总辐射量为133.8千卡/平方厘米,年生理辐射为64.3千卡/平方厘米,全年以西风、偏西风为主,年平均风速2.4米/秒。
3、北部沙漠:年平均气温5.9℃,≥10℃的年积温3519℃,年均无霜期155天,年均降水量145毫米,年均蒸发量2292毫米。
专注新疆节能煤改电——电采暖项目BOO投资、营运商
公司地址:新疆,昌吉州阜康市,康宁路金融大厦2层
咨询电话:13808069599、13880869997
官方网站:www.xj-apus.com
电采暖改造基本情况
阜康市第一中学新校址共设19个单体组成,分别为:1栋6层图书科技楼,1栋4层初中部教学楼,1栋1层报告厅,1栋4层综合实验楼,1栋5层综合实验楼,2栋5层初中部宿舍楼,2栋3层食堂及浴室,2栋4层高中部教学楼,1栋2层会议报告厅,3栋5层高中部宿舍楼,1栋3层体育馆,1栋主席台,2个校门组成。学校新址建筑总面积为10492.4平方米,计建筑内超高部分,整体采暖面积达15万平方米。原有供暖方式为:高温热水板式换热器机组供暖。
经过核对原设计并进行实地勘察,阜康市一中原采暖热源为市政供暖,市政热源在换热站内通过板式换热器将高温热源换为适宜供暖的低温热水及淋浴生活热水。一中食堂地下室同时设有锅炉房,锅炉房与市政供暖联通,必要时做为学校备用热源,平时不参与校内供暖。
技术方案
根据改建设计前的负荷统计,对校区整体进行逐时计算,校区在室内环温20℃情况下,校区合计总热负荷为7475.3kW。拟在不动用原有供暖系统前提下,用空气源热泵机组+电热式锅炉进行冬季供暖。新型清洁能源直接产生适宜供暖的低温热水,按原管网的热水品质要求并入原二次管网,阜康市一中划用学校操场东部绿化带占地面积2500平米作为新建热源站,其范围内新建永久性控制室和设备间500平米,热源站管网与二次侧对接,同时保留原采暖系统,可随时切换运行,互为备用。
供热方式
原采暖系统分为高、低温两路管道系统。低温系统用于供给24小时长期运行场所负荷,室内散热设备为地暖盘管及学校自接暖气片;高温系统用于暖气片和新风预热,其中新风系统用于间歇性开启的场所。
项目改造维持原管网及室内散热系统,仅对热源进行改造。改造热源最终采用空气源热泵+采用电热式锅炉方式。因空气源热泵高能效特点,运行初期由空气源热泵提供供暖用热水。当环温降低至空气源热泵经济运行温度下时,偶尔开启电热进行补热。系统将空气源热泵与电热设备联动并以环温和供水温度为信号,并将热源与水泵联动,给与间歇性高温水供给控制,特设防冻联动机制。
热源设备选型
项目所在地冬季最低环温-35℃,每年最冷季发生在寒假期。假期前后查询历年气象记录,日最低为-35℃;日均最低-25℃,日间环温均≮-23℃;因此热源工况基本在-23℃之上,大部分时间在-20℃以上。为保证整个供暖系统高效运行,且取得最佳经济效益,工况按如下取值:取极限工况为-35℃,日间运行环温-25℃;
原系统分为高温系统,供回水温度70/50℃,平均水温60℃;低温系统,供回水温度 50/40℃。原高温水系统负荷均为间歇性负荷,可通过加大低温侧供热能力降低高温水供给温度,以此达到节能运行目的。因此最终设计供水温度为:高温水——65/55℃;低温水——50/40℃。根据热源品质要求,最终热源选择空气源热泵+电热耦合方式。根据水温要求,系统划分为高、低温两个系统,系统设备选型如下:
a.高温系统
空气源热泵主机52匹,30+6台;管道式电加热器100kW,15台。
b.低温系统
空气源热泵主机52匹,36+6台;管道式电加热器100kW,5台。
※6台作为高低温系统容量调节用,高低温区互为备用。
系统设计
1、本次设计选用采暖热源采用空气源热泵机组+电热式锅炉采暖,降低了所有环节的工程量,大大降低施工难度,也提高了项目安全性;
2、新热源站配备燃油/生物质锅炉+柴油发电机系统,保证停电后可利用燃油发电机供锅炉和水泵运行,正常供暖;
3、系统均设计为蓄能系统,热源侧为开式机械循环,使用侧为闭式机械循环系统,采用蓄能缓冲水箱,优化了系统化霜工况,且可保证短期停电情况下系统的正常使用;
4、使用侧增设节能控制系统,每个分项入户处增设平衡阀,保证系统内每个分项的水力平衡,使系统水温稳定,保证采暖效果。
节能措施
1、选用高效率低能耗的热泵系统,合理确定热泵台数;
2、水泵台数与热泵台数匹配,以便部分热泵停机时,水泵相应停机,以减少水泵的消耗。另外,工程中普遍出现的所选水泵过大,会导致水温差过小的现象;
3、采用智能自动控制方法。部分负荷情况下,热泵机组投入台数的合理确定,需要对热泵机组进行群控,要使水泵的运行台数与热泵机组同步,需要对系统采取变水量自控方式,让水泵在限定的范围内,变水量也需要可靠的热泵与水泵联控;
4、准确计算容量负荷,合理设计供配电系统,实现供配电系统和用电设备的经济运行。电控箱尽量深入负荷中心,减少线路损耗。按经济电流密度合理选择导线截面,减少线路损耗,平衡三相负荷。根据设备负荷特性合理选型,使设备的运行工况经常保持在高效区;
5、系统均设计为蓄能系统,热源侧为开式机械循环,使用侧为闭式机械循环系统,采用蓄能缓冲水箱,优化了系统化霜工况,且可保证短期停电情况下系统的正常使用。使用侧增设节能控制系统,每个分项入户处增设平衡阀,保证系统内每个分项的水力平衡,使系统水温稳定,保证采暖效果;
6、所有电气设备及材料选用经国家认证的电气产品,并在满足国家规范及供电行业标准的前提下,选用高性能的配电设备,选用高品质电缆、电线,降低供配电系统自身损耗;
7、采暖系统在设计中严格执行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)规范要求,从节省能耗、节约运行费用方面考虑。严格控制室内设计参数,对设备和管道进行妥善绝热,杜绝无效能耗,减少运行能耗。
事故应急措施
为保证新热源在当地恶劣条件下正常运行,对应采取措施如下:
1、如遇事故停电,新热源可切换为学校原锅炉系统,保证整个系统安全运行;
2、新热源站配备燃油/生物质锅炉+柴油发电机系统,保证停电后可利用燃油发电机供锅炉和水泵运行,正常供暖;
3、空气源热泵多组并联,并与电热式锅炉互为备用,在一台设备停机后,仍可启动其它设备继续稳定运行,不影响系统正常使用。
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项目进度计划
项目准备期为2019年6-7月,主要任务包括:立项准备、进行项目建设可行性论证,编制项目可行性研究报告;根据批准的项目可行性报告和环境影响评价进行初步设计,施工图设计。
项目建设工期为4个月,主要为工程施工及设备安装,项目完成后供暖开始试运行。
建设投资估算
项目建设投资3300万元,其中:工程费用2698.2万元,占项目建设投资的 89.94%;工程建设其他费用174.7万元,占项目建设投资的5.29%;预备费157.1万元,占项目建设投资的4.76%。
资金来源:项目采取BOO模式,项目所需投资全部由新疆艾普斯节能科技有限公司项目融资自筹。
项目区位示意
项目建设阶段展示





















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项目意义
“阜康市一中电采暖改造项目”建设目标明确,符合国家能源发展战略、大气污染防治政策,符合自治区“电气化新疆”、可再生能源清洁取暖方案及“电化阜康”的要求,对于推进“电化阜康”发展进程具有重要意义。本项目的建设无论是从推广空间角度、能源角度、政策角度还是现实意义角度来说,都具有大力推广电采暖的条件和巨大潜力,并且实行电采暖并不违背现行规范规定。项目建成后快速满足了阜康市一中对供暖的实际需求,最低的采暖运行、维护费用,大大节约采暖费用的支出;无需用户管理,减少后续投资,省心省力,增加用户满意度;并且不受建筑使用时间及习惯的限制,放假时可智能控制供热温度,降低成本,管理方便灵活;项目绿色环保、不用水、不用煤、不用气,真正实现零污染零排放。
电力成本
电力成本(保守预估):运行期间,电力为主要运行成本,按照历史气温及供暖理论供热负荷计算,183天采暖季,用电量不超过65KW*h/平米,按照2019年-2020年采暖电价执行标准,本项目执行集中式电采暖电价:平段0.2241元/度;谷段0.1341元/度。
平均电价保守按照0.19元/计算,年电费保守估算为104942.3×65×0.19=1296037元。
年用电量保守估算为104942.3×65=6821249.5KWh,平均每平米电费为:1296037÷104942.3=12.35元/m2;
平均每平米耗电量为:6821249.5÷104942.3=65KWh/m2。
电力成本(实际):由于今年冬季气温较往年偏高,电采暖供暖时间是从2020年1月15日-2020年4月15日,共计90天,加之疫情原因学校一直未能正常上课,AI智控节能系统自动节能控制效果显著,实际用电量与预估用电量相比较低。
项目运行实际用电量为:1月6日-1月8日679.67元,用电量为:3740千瓦时;1月8日-2月1日210233.02元,用电量为1137740千瓦时;2月1日-3月1日188107.06元,用电量为1010660千瓦时;3月1日-4月15日115578.93元,用电量622040千瓦时。
按以上实际用电天数为90天,总用电费用为:514599元,总用电量为2774180千瓦时。平均每天电费5717元,用电量30824度,按183天采暖期计算:
总费用约为:183×5717=1046211元;总用电量约为:183×30824=5640792KWh;平均每平米电费为:1046211÷104942.3=9.97元/m2
每平米耗电量:5640792÷104942.3=53.75KWh/m2
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