100万平方米建筑污水源热泵技术集中供暖煤改电示范项目可行性研究报告Word下载.docx
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市规划和城市管理局、经济技术开发区管理委员会、职业技术学院、污水处理厂、有限公司、有限公司等。
项目成果：
形成省内最大面积规模的污水源热泵技术集中供暖煤改电示范项目。
实现节省标准煤消耗量吨/年、降低CO2排放量吨/年、SO2排放量吨/年、粉尘颗粒物排放量吨/年，氮氧化物吨/年；
在示范基础上，放大项目集中供暖服务规模达≥100万㎡，并推动市煤改电的规划与有效实施。
其他相关数据如下：
分项
参数
年供热总量（MW）
供热收费标准（元/平米）
7.3/4.5
项目投资额（万元）
项目寿命期（年）
30
年供暖收益（万元/年）
年运行与维护成本（万元/年）
年净现金流（万元）
静态投资回收期（年）
温室气体减排量（吨/年）
15565.2
温室气体减排期（年）
1.2编制依据
（1）《中华人民共和国可再生能源法》、《国家中长期科学和技术发展规划纲要》、建设部、财政部建科〔2009〕305号《关于印发可再生能源建筑应用城市示范实施方案的通知》。
（2）《省建设领域节能减排工作实施方案》、《省节能减排综合性工作方案》省人民政府。
（3）污水处理厂提供的项目所利用的污水流量、温度资料。
（4）国家地源热泵相关技术规范文件。
（5）职业技术学院建筑面积统计表、职业技术学院年冬供暖锅炉运行数据。
（6）与职业技术学院签订的污水源热泵集中供暖煤改电协议。
第二章项目目的与示范研究内容
2.1项目目的
（1）通过树立示范项目，提高社会节能意识，合理引导能源消费，改变供暖能源结构，引导企事业单位、民众采用更加绿色、清洁的能源消费方式；
提高对煤改电本质内容的认知，煤改电不只是简单地将煤锅炉替换为电暖气或者电锅炉，还包含水源热泵这种更加高效的方式。
希望通过本项目达到以下方面的示范作用：
①污水源热泵集中供暖系统设计、施工示范；
②污水源热泵集中供暖专用设备（HTM高温水源热泵机组）应用示范，技术含量高、高能效比、推广价值大、绿色节能、经济安全；
③污水源热泵集中供暖系统整体调试示范、运行管理示范，用户使用示范；
④基于气候补偿的集中供暖供水流量调节方法试点示范。
（2）促进本省供暖设计单位提高煤改电（热泵）产品设计应用水平，促进可再生能源技术的进步。
提高相关单位对于煤改电产品的兴趣，更多地关注绿色节能技术的发展与应用情况，营造绿色环保的良好社会氛围。
（3）以点带面，促进政府大力引导、市场有效驱动，形成社会各界支持配合、企业自觉行动、市民共同参与的应用机制和模式，使类似污水能源等的新型可再生能源拥有更大的应用舞台与市场发展空间。
（4）促进建筑节能效率的提高，优化能源结构，提高经济效益；
倡导使用清洁能源，减轻环保压力。
2.2项目示范与研究内容
（1）解决城市污水处理厂中水的利用问题，一方面充分利用污水处理厂中水资源解决周边建筑物的供暖需求，另一方面利用供暖热源所使用的中水管道，实现中水的二次回用；
（2）高效利用城市污水处理厂处理后中水内的热量，采用高效的换热方式，使用合理的系统方案，保障项目稳定运行；
（3）根据污水处理厂提供的污水处理工艺运行数据、现在所达到的污水量、水温、提取温度等，以及职业技术学院提供的建筑供暖面积以及年使用燃煤锅炉的运行记录，通过理论计算，可以确定使用该水源可以满足≥100万㎡建筑的集中供暖。
通过此次项目的示范和实际运行，探索在此项目基础上，划定市第一个污水源热泵集中供暖煤改电片区，在全省、以致全国树立一个样板。
第三章项目背景与建设的必要性
3.1项目提出背景
3.1.1能源背景
世界能源形势紧迫，能源问题位居世界10大（能源、水、食物、环境、贫穷、恐怖主义和战争、疾病、教育、民主和人口）焦点问题之首。
全球人口2004年是65亿，每日能耗220x106BOE（标准油当量）；
到2050年全世界人口至少要达到100～110亿，按照每人每年GDP增长1.6%，GDP单位能耗按照每年减少1%，每日能耗将高达450～900x106BOE。
中国已经探明的煤炭资源将在81年内采光，石油资源将在15年左右枯竭，天然气资源也将在30年内用尽。
我国的经济又处在快速发展时期，而能源的生产和消耗也将高幅增长。
在2002年我国能源生产总量已达13.9亿吨标准煤，与2001年相比增长了1.81亿吨标准煤，增长14.97%。
现在中国已经成为世界第二大能源消耗国和第三大能源生产国，预计国民生产总值到2020年比2000年翻两番，届时全国的能源消耗约为25亿吨标准煤。
我国是全球人口最多的国家，而我国的化石资源却相对贫乏，人均资源占有量不足世界人均值的一半；
按照现在的能耗速度，可以肯定我国将在全球率先面临化石能源枯竭的挑战。
因此，寻找未来替代能源中国比其他国家更加迫切。
而未来主要途径是依靠发展可再生能源来解决。
3.1.2环境背景
大规模、无节制地开发利用煤炭、化石燃料不仅加速了这些资源的枯谒，而且造成日益严重的排放和环境污染问题。
统计显示，我国目前能源将近70%由煤炭供给。
2004年我国温室气体二氧化碳排放量已超过８亿吨，成为世界第二大排放国；
二氧化硫排放1927万吨，居世界首位，已远超过自身净化能力，过度依赖化石燃料的能源结构，给环境带来了极大的破坏。
随着全球能耗的快速增长，环境正在进一步恶化，如今雾霾问题已经将改善环境的诉求推向舆论顶尖。
国家政府也在大力推进煤改电政策的进程，通过改变供暖能源结构，使用更加绿色清洁的电能，环节目前的雾霾情况。
3.1.3省人民政府办公厅关于音符引发推进采暖“煤改电”试点工作实施方案
为贯彻落实《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》（国发〔2013〕37号）及《省人民政府办公厅关于印发省20-20年大气污染治理措施的通知》（政办发〔〕号）精神，加快替代燃煤小锅炉，有效治理雾霾天气，促进电采暖产业发展，消纳省内富余电力，提升全省城乡电气化水平，改善城乡用能结构和人居环境，结合我省采暖和用电实际，制定本方案总体思路。
贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神，认真落实国家能源发展战略行动计划、大气污染防治行动计划，按照“市场运作、政府引导，统筹兼顾、因地制宜，试点先行、稳步推进”的原则，通过开展采暖“煤改电”试点，进一步调整优化城乡供热能源结构，减少燃煤锅炉污染，促进富余电力消纳和相关装备制造业发展，积极探索和形成适应经济社会发展要求的清洁、低碳、安全、高效新型能源消费方式
3.1.4水源热泵系统应用背景
热泵技术是一种应用低品位可再生能源重要技术。
按热泵利用的低位冷热源种类的不同，可分为空气源热泵、土壤源热泵、水源热泵。
从系统的能效、设备的投资、运行的经济性等综合考虑，水源热泵比空气源热泵、土壤热泵更具优势。
按水的来源，水热泵又可分为地下水源热泵、地表水源热泵、污水源热泵、海水源热泵等。
根据项目所在地的水源的特点，并通过对该地区地下水资源和地质构造情况分析，该项目的供暖非常适合采用污水源热泵技术。
污水源热泵系统是采用城市原生污水或处理水作为水源（本项目使用处理水）的一种热泵技术，是城市可再生能源应用的一个重要组成部分。
3.2项目建设意义与必要性
3.2.1改善能源结构的需要
市冬季供暖能源消耗，目前以煤炭为主，另外为很少部分的天然气以及电采暖。
由于无论是散布在室内各处的的集中供热站，还是发电厂的“热电联产”模式，亦或是城乡结合住户或者工矿企业独自使用锅炉进行供暖，均摆脱不了以煤为燃料的能源消耗，解决不了燃煤的烟尘、二氧化硫、二氧化碳等在大气中的排放问题。
因此，市空气污染成都严重，尤其是冬季长达5个月的采暖期。
市城镇集中、大量、统一管理的排泄污水，为可再生能源的大量利用，改善能源结构比，提供了又一个节能途径。
并且该节能途径高度负荷政府力推的煤改电政策，势必将得到政府各界的大力支持。
3.2.2环境保护的需要
随着经济的高速发展，火电装机容量也与日俱增，在燃烧煤发电的过程中产生大量的有害排放物，对环境造成巨大的破坏。
比火电更加可怕是，散布在城市各处的燃煤锅炉，尤其是供暖期内，燃烧排放的有害物质比火电厂排放的有害物质更多、浓度更大。
据统计资料显示，中国在2003年产煤16亿吨，每亿吨燃煤会排放115万吨二氧化硫，68万吨烟尘，5000万吨二氧化碳。
中国去年温室气体二氧化碳排放量就超过８亿吨，成为世界第二大排放国；
二氧化硫也排放了1927万吨，居世界首位，远超过自身净化能力，已使三分之一的国土在下酸雨。
从环境角度讲，污水源热量是零排放、零污染的可再生能源，将此部分热量再利用，可有效减少燃煤数量，减少污染物排放，实现保护环境，改善人们的生存环境，实现人与自然的和谐发展。
第四章项目实施方案
4.1项目规模分布与选址
4.1.1项目规模分布
项目供暖服务建筑面积约100万㎡，总供热负荷KW，其中一期工程（学院）供暖服务建筑面积万㎡，供暖指标按50W/㎡,考虑到该万㎡的建筑特征，同时使用系数仅为50%左右，总供热负荷按kW设计。
一期集中供暖建筑面积如下表所示：
序号
工程项目
建筑面积（㎡）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
31
32
合计
其中住宿性质
其中教学等性质
4.1.2项目选址
该污水源集中供暖煤改电示范项目，位于市经济技术开发区开发区沿路南、北两侧，拟沿路建设一送一回两条直径m的中水管路，为项目提供热源。
项目以学院，XX有限公司，XX有限公司，XX有限公司，有限公司等为需热单位，一期工程仅涉及学院校区，总计建筑面积万㎡。
同时沿中水管线方向预留该区域部分未来新增建筑面积，计划该项目未来覆盖供暖面积100万㎡以上。
中水管网初步选址自污水处理厂南侧取水，管线向北达到路后向东铺设，在管路沿线预留取水口，在供暖单位、建筑内修建或改建换热站并建设相关配套设施。
中水循环水泵设置在污水处理厂水泵机房内，各供暖单位、建筑自行修建水源热泵机房以及供暖循环水泵机房。
4.2工程技术方案
4.2.1建筑围护结构节能方案
本项目建筑类型分为居住和公共建筑，为多层或高层，建筑结构为框剪或全剪结构。
项目工程维护结构参照以下设计标准：
Ø
《民用建筑节能设计标准》（采暖居住建筑部分）（JGJ26-95）
《公共建筑节能设计标准》（50189-2005）
《民用建筑节能设计标准（采暖居住部分）》（XJJ001-1999）
建筑的热工参数计算一方面根据建筑围护结构进行散热计算
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