同煤集团能源中心方案

同煤集团能源综合供应中心

项目建议书

2019年05月30日

目录

第一章概述 (1)

1、项目概况 (1)

2、建设单位概况 (1)

3、项目背景 (2)

4、项目建设的必要性 (3)

5、项目实施的社会意义 (4)

6、项目编制依据 (5)

第二章工程建设内容和规模 (6)

1、建设原则 (6)

2、建设内容 (7)

3、建设规模 (7)

第三章工程建设方案 (8)

1、建设条件及状况 (8)

2、方案设计依据 (8)

3、工程方案内容 (8)

第四章投资估算与经济分析 (9)

第五章运营模式设想 (10)

1、能源综合供应中心投资模式的设计原则 (10)

2、能源综合供应中心投建模式分析 (10)

3、能源综合供应中心运维阶段主要工作 (11)

第六章相变技术简介 (13)

1、什么是相变材料 (13)

2、相变材料工作原理 (13)

3、相变材料的特点 (13)

4、相变储能的技术优势 (13)

第七章典型应用案例 (15)

1、天津滨海光热产业园相变储能供暖项目 (15)

2、北软双新科创园相变储能多能互补项目 (16)

第一章概述

1、项目概况

1.项目名称: 同煤集团能源综合供应中心

2.建设单位：

3.合作单位：同煤集团

4.建设目的：节能减排，节约用能支出

5.建设性质：新建

6.建设内容：冷、热、汽等能源供应中心站

7.项目总投资：

8.资金来源：自筹+银行贷款

2、建设单位概况

2.1 建设单位简介

2.2 合作单位介绍

☆同煤集团

大同煤矿集团有限责任公司（简称同煤集团）总部位于山西大同，前身是成立于1949年8月30日的大同矿务局，是中华人民共和国第三大煤矿国有企业，为全国亿吨级动力煤生产企业之一，仅次于神华集团及中煤能源集团。目前，集团拥有20万员工和80万员工家属，170多个基层单位，还有包括漳泽电力、大同煤业2家上市公司和1家财务公司。同煤集团以煤炭、电力为主，还涉及金融、煤化工、冶金、机械制造、物流贸易、建筑建材、房地产、文化旅游等多元产业。2016年，大同煤矿集团有限责任公司在"2016中国企业500强"中排名第71位，世界500强排名第322位。

3、项目背景

深入推进和落实大气污染防治攻坚行动、不断改善环境空气质量是经济社会发展的必然要求,是党和政府长期高度重视的重要工作,“煤改电”作为其中一项具体措施,理应发挥积极作用。“煤改电”作为电能替代的一项内容,不仅减少散煤燃烧,改善空气质量,并且对于推动能源消费革命、促进能源清洁化发展具有重要意义,同时居民生活质量得到改善,是一项一举多得,利国利民的惠民工程。

2018年7月6日大同市人民政府办公厅印发《大同市2016年“煤改电”试点工作实施方案》（文号：同政办发[2018]111号），“方案”提到2018年是大同市开展政府集中“煤改电”改造工程的第三年。针对2017年山西省较大范围推进冬季清洁采暖“煤改气”、“煤改电”工程出现的问题,结合《山西省冬季清洁取暖实施方案(2017—2021)》

《大同市大气污染防治2018年行动计划》,2018和《山西省大气污染防治2018年行动计划》

年大同市仍将继续大力推进冬季清洁取暖工程,按照“企业为主、政府推动、居民可承受”及“先规划、先合同、后改造”的实施原则,全面统筹推进城市建成区、县城和城乡结合部、农村三类区域清洁取暖工作。其中,城市及县城清洁取暖工程以集中供热为主,“煤改气”“煤改电”或其他分散式清洁取暖为辅;农村地区优先利用太阳能、余热、余压、地热能、生物质等多种清洁能源供暖,有条件的发展“煤改气”或“煤改电”。设区市城市建成区取暖覆盖率100%;县建成区清洁取暖率达到50%以上,农村地区清洁取暖率力争达到30%以上。

方案指出，2018年全市居民采暖“煤改电”总体规模预设在5000户左右。市财政

将给与积极配合，在年初预算中预留5100万元用于各县区2018年“煤改电”工程的设备补贴、运行补贴和配套电网改造补贴。2018年“煤改电”工作截止当年采暖季来临前结束，对各县区的补贴户数和金额按之前实际完成改造户数计算。

针对补贴标准，方案明确，设备购置、安装及从电表到设备的电缆连接总费用达到或超过1万元的，每户按8000元补贴，由市、县(区)财政各承担50%；总费用不足1万元的，市财政、县(区)财政、改造居民按4:4:2的比例承担相应费用。采暖期给予用户用电0.2元/千瓦时补贴，每户每个取暖季最高补贴电量1.2万千瓦时，超出部分由用户自行承担。电价补贴市、县(区)两级财政各承担50%，“煤改电”用户采暖期用电不执行阶梯电价。

4、项目建设的必要性

能源综合供应中心是对一定区域内的建筑物群，由一个或多个能源站集中制取热水，冷水或蒸汽等冷媒和热媒，通过区域管网提供给最终用户，实现区域内用户制冷或制热要求的系统。

4.1 能源中心站对产业园区的重要意义

●保障产业园区供电安全、可靠，实现集中供暖、供冷、供热水和智慧能源管理；

●项目建成后每年可减少CO2排放万吨，减少CO排放吨，减少SO2排放吨，减少

排放吨，实现清洁发展、绿色发展；

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●能源综合供应中心系统为一工业项目，为产业园提供冷热水电能源服务，为招商引资创造良好条件；

●利用云技术可实现能源综合智慧管理，建立以用户体验为核心的智慧能源管理；

●提高产业园品味、形象，凸显“智慧、创新、科技、低碳、节能”；

●项目占地面积平方米，比常规分散建设中央空调节省30%以上的占地面积，为产业园节约宝贵的土地资源；

●当地注册公司，每年创造利税万元人民币，促进当地经济发展。

4.2 能源中心站对产业园区内企业的重要意义

◆园区实现集中供暖，能源供应安全、可靠，保证企业生产需要；

◆企业不要自建锅炉、中央空调系统，减少企业投资；

◆供能价格低于企业自建锅炉、中央空调运营系统；

◆减少室外设施、美化企业环境。

4.3 能源中心站项目符合国家能源发展政策

◎发改能源【2016】392号《关于推进“互联网+智慧能源发展的指导意见》；

◎发改能源【2016】617号《关于印发热电联产管理办法的通知》；

◎国家能源局【2016】08号《关于印发2016年能源工作指导意见的通知》；

◎发改能源【2016】1430号《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》；◎国家发改委【2017】1684号《关于印发北方地区清洁供暖价格政策的意见》；

◎国家发改委、能源局【2018】364号《关于印发提升电力系统调节能力的指导意见》。

5、项目实施的社会意义

5.1 项目实施的社会效益

（1）移峰填谷，消纳大量清洁能源

相变储能供热是一种高效绿色环保的新型供热方式。在传统电采暖的基础上，不仅零排放、无污染，同时能够平移日间供热负荷，利用夜间大量闲置电力资源，在降低用能成本的基础上，实现电网的移峰填谷，平衡电网调度压力，同时大量消纳清洁能源，避免浪费。

（2）有助于推广新技术（相变储能），促进行业发展

绿色低碳、节能减排已成为世界能源发展的方向，该项目能够加强储能技术研发与示范，以积极的社会影响推动清洁能源的综合利用，并极大的提高相变储能新技术的影响力，促进行业的快速发展；推动国家从宏观战略层面制定储能发展规划，出台利于储能技术产业化的激励政策与机制;发布储能相关技术标准和管理规范，建立储能装置回收管理机制;探索优化商业运营模式，加快储能技术的市场化步伐。

国家电网《关于坚持以客户为中心进一步提升优质服务水平的意见》(国家电网2018年1号文件)中指出，坚持大力推广储能设备。

储能能够有效提高能源综合利用效率，解决其发电间歇性的问题，稳定能源管理闭环，能够大幅提高可再生能源发电的稳定性，同时，储能能够提高国家能源的安全性，以储能技术逐步代替其他能源行业，减少对进口能源的依赖性，稳定国内能源市场。

另外储能技术在结合国内各地谷价电进行供热/冷（生活热水）等实例中，已经能够实现项目盈利，更能够解决不可再生能源紧缺和环境污染等严峻的问题。中华保险大厦

相变储能供暖工程的开展，促进储能技术和可再生能源发电相结合，实现项目盈利，促进环境保护，提高清洁能源综合利用效率，更能够体现出储能在应对全球气候变化、能源不合理局面时所具有的多方面、可持续发展的重要作用。

5.2 项目实施的环保效益

积极响应国家“煤改电”，节能减排，改善环境。面对严重的雾霾天气污染，国家自2000年开始小规模开展“煤改电”试点工作。奥运会结束后，“煤改电”工作的力度逐年加大。尤其是2015年至今，为短时间内高效率的根治雾霾，国家不仅在政策上给予优惠政策，同时国家财政还进行重点资金扶持。国家相继颁布了《关于印发能源行业加强大气污染防治工作方案的通知》、《关于开展中央财政支持北方地区冬季清洁取暖工作试点工作的通知》等一系列促进“煤改电”工作的政策，更是在2017年3月23日由环保部等十个国家政府机构联合颁布《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》。《方案》中不仅明确规定了“2+26”个城市的“煤改电”时间表，更是拨付专项资金用于雾霾治理。

6、项目编制依据

?《中华人民共和国节约能源法》

?《节约能源管理暂行条例》

?《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》

第二章工程建设内容和规模

能源综合供应中心投资建设阶段的主要工作为:资金募集、分布式能源系统设备的采购、安装和调试等，依次分为方案设计阶段、可行性研究阶段、施工图设计及施工阶段、调试运行阶段，各阶段的主要工作如图1所示：

1、建设原则

1.按照节约资源、减少环境污染、增强社会效益、降低工程成本的方针,依照控制系统先进程度适度超前、功能适用、装备适度,经济合理的则,制订切实可行的、能够满足能源生产调度需要的、不与国家及行业相关政策法规相抵触的能源信息化管理系统方案。

2.完善各工艺参数检测单元更换不能满足控制系统要求的检测单元。按照自动化控制工艺要求,增加新的检测单元,满足控制条件要求。

3.完善控制系统的执行单元。更换不能满足控制系统要求的各种执行单元，新增各种执行单元满足能源化理制系统要求。

4.对满足要求的管网系统进行改造,使其满足能源信息化管理系统需要。

5.建可靠的中央控制系统单元选择经过践检验、运行安全可靠性价比高、能够代表当今控制系统水平的中央控制系统单元,确保整个系统得可靠性、经济性、可扩展性,确保满足能源信息化管理系统各种功能实现的要求。

6.严格按照国家及行业现行的各种规程规范及有关标准,制订科学合理的实施方案,减少施工时间,节约施工成本,确保工程质和施安全,保证公司生产的顺利进行。

2、建设内容

以同煤集团总部大楼及下属单位的所有办公商业楼等建筑群为用能客户，以1平方公里面积内所覆盖的建筑群为1个能源综合供应中心供应区域，建设多个能源中心。

方案一:对有地下水资源或地表水资源可利用,并且冷、热能源都需要的建筑群, 建议采用水源热泵空调+相变储能（蓄冷和蓄热）系统；在华北地区,以住宅小区使用为例, 使用相变储能蓄冷蓄热系统以后,制冷加制热年运行费用在20元/m2左右,可节省30-70%费用，并且增加了冷能源的供应能力。

方案二:对没有地下水资源或地表水资源可利用,并且冷、热能源都需要的建筑群,建议采用制冷机+电锅炉+相变储能蓄冷蓄热系统方案,这样制冷时运行费用可节省20-30%,供热时以,运行费用比市政集中供热可节省40-60%。

方案三:对只需要供热的建筑群,建议采用电锅炉+相变储能蓄热系统,运行费用节约比市政集中供热可降低40-60%。

方案四:对只需要供冷的建筑群,建议采用水源热泵空调或水冷机+相变储能蓄冷系统即可, 运行费用可节省20-30%。

本项目设置地下综合管廊，区域集中供冷供热管网主管线敷设于地下综合管廊中，冷热水管采用分别设置与共用管系相结合的敷设方式，采用自控系统手段保障系统的正常运行。

3、建设规模

第三章工程建设方案

1、建设条件及状况

1）项目条件

地点、建筑物类型、建筑面积、原有供能方式等

2）冷、热负荷统计

各类型建筑所对应的供热负荷及制冷负荷计算统计

3）生活热水统计

4）蒸汽需求量统计

2、方案设计依据

1）设计依据

2）设计参数

3、工程方案内容

第四章投资估算与经济分析第五章运营模式设想

能源综合供应中心系统通常利用分布式资源或清洁能源为能量来源，具有建设周期短、规模较小、运维方便等特点，能有效发挥削峰、减少网损、提高终端能效、缓建或少建输配电设施等作用。针对分布式能源投资，首先，总结并提出分布式能源投资模式的设计原则，考虑到分布式能源投资的阶段性差异，从投资建设阶段和运营维护阶段两个方面研究分布式能源投资模式。

1、能源综合供应中心投资模式的设计原则

结合能源综合供应中心系统的特点，为构建完整、高效、具有独特核心竞争力的能源综合供应中心投资模式，提出以下四点分布式能源投资模式的设计原则。

(1)持续性原则。对于投资来讲，盈利能力是衡量能源综合供应中心投资模式的重要标准。持续盈利则强调对分布式能源的投资是可持续的，该项原则是实现分布式能源市场发展的重要前提条件，同时也是实现能源综合供应中心可持续发展的先决条件。

(2)客户价值最大化原则。通过能源综合供应中心的投资建设、运营维护最大程度地满足客户对电能、供热、制冷等服务的需求，从而实现客户价值最大化。该项基本原则也是实现分布式能源系统持续发展并持续盈利的先决条件。

(3)资源整合原则。整合能源综合供应中心投资建设和运行维护过程中的人、财、物等资源，实现内外部资源的优化配置，深化整个产业链的协同合作，提升能源综合供应中心的整体市场价值和核心竞争优势。

(4)风险控制原则。能源综合供应中心投资受政策、法律、能源行业发展等因素影响较大，设计良好的能源综合供应中心投资模式应能够抵御资金不足、合作不畅、设备故障等系统内部风险，也应能抵御政策、法律、能源价格等系统外部风险。

2、能源综合供应中心投建模式分析

根据针对能源综合供应中心投建阶段的主要工作和相关市场主体的分析，能源综合供应中心投建阶段的投建模式主要有两种：独立投资模式和合作投资模式。基本结构如图2所示

针对本项目,我们建议是由北京华厚与同煤集团共同出资组建综合性能源服务公司（即双方合资公司）来投建及负责后期的运营维护，具体设想如下：

（1）同煤集团提供建设能源综合供应中心所需要的场地，并以此场地及能源资产和未来应享有节能收益折算入股，占股比例双方谈判后确定，并以此比例进行分红结算；

（2）北京华厚以技术和产品入股，并负责能源综合供应中心工程的投融资，以及系统设备的采购、安装和调试等，项目建成运营后按所占股份比例分红；

（3）同煤集团提供必要的条件及配合北京华厚在当地注册合资公司，由合资公司负责项目的融资、投建及后期运营维护，并将项目建设的工程总承包委托给北京华厚；

（4）合资公司可根据实际情况，独立负责本项目的运营维护或者委托第三方及专业节能服务公司进行运营维护；

（5）同煤集团根据项目的运行情况进行增资扩大股权比例，并优先有收购合资公司的权利。

3、能源综合供应中心运维阶段主要工作

在分布式供能系统调试完毕，开启计费周期时即进入系统运维阶段。能源综合供应中心的运维是确保供能系统安全、稳定、高效运行，减少投资商经济损失的重要环节，其主要包括产能设备、供能设施、通信系统等多个设备和系统的巡检和维护管理工作，以及节能率测试、节能咨询和增值服务等工作。总的来讲，即是对整个供能网络、系统、数据库等软件和硬件进行日常维护、集中维护、应急维护，并对供能系统使用过程中业主的问题进行答疑，能及时报告、排除、处理运营故障和事故，确保安全、可靠地供能。本着“预防为主、防治结合，防止供能中断”的原则，能源中心供能系统运维的主要工

作内容如图3所示。

第六章相变技术简介

1、什么是相变材料

相变材料(PCM - Phase Change Material)是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质，其转变物理性质的过程称为相变过程。

当材料从液体结晶成固体或从固体融化到液体的时候，它释放或吸收大量的热。水就是相变材料的一种特殊存在，在零度时吸收或释放热量的时候能够进行冰和水的转换。相变材料可以看作是在不同温度下都能“结冰”或融化成液体的材料的集合。

相变材料的分类相变材料主要包括无机PCM、有机PCM和复合PCM三类。其中，无机类PCM主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等；有机类PCM主要包括石蜡、醋酸和其他有机物。

2、相变材料工作原理

变材料具有在一定温度范围内改变其物理状态的能力。以固－液相变为例，在加热到熔化温度时，就产生从固态到液态的相变，熔化的过程中，相变材料吸收并储存大量的潜热；当相变材料冷却时，储存的热量在一定的温度范围内要散发到环境中去，进行从液态到固态的逆相变。在这两种相变过程中，所储存或释放的能量称为相变潜热。物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大。

3、相变材料的特点

1）熔化潜热高，使其在相变中能贮藏或放出较多的热量；

2）相变过程可逆性好、膨胀收缩性小、过冷或过热现象少；

3）有合适的相变温度，能满足需要控制的特定温度；

4）导热系数大，密度大，比热容大；

5）相变材料无毒，无腐蚀性，成本低，制造方便。

4、相变储能的技术优势

1）释放电力容量及解决增容困难

相变储能利用谷值电制能、储能，其他时段输能（供能），可有效释放企业白天（供能时段）变压器容量，平衡全天用电负荷；因此，常规情况下，使用相变储能无需电力增容，相对于其它需要和企业白天负荷高峰时争电力负荷的供能产品，相变储能优势明显；在需要电力增容的情况下，使用相变储能能够释放新增容的白天容量；

2）安装、调试灵活简单

相变储能安装方式灵活、空间需求少，可与客户原有的供暖热源、冷源（如；电热锅炉、制冷设备等）设备叠加使用，投资少、节能效果明显；

3）运维简单、成本低

相变储能是模块化产品、安装便利；同时利用系统平台，实现 APP 平台运维管理，简单便捷。

4）华厚能源独有的智能化控制系统

华厚能源针对储能供暖系统设计研发一套智能化控制系统，结合上述智能仪表和模块，智能控制系统能够实时采集供热系统的耗电量、供热量、需热量、系统实时流量、系统压力温度、室内外温度等多组实时数据，并且数据能够通过网络上传至华厚云（CLOUD ?HOO）,通过后台服务器处理之后发回网页web端和手机APP端，最终实现系统的自动化运行，实现系统无人值守，系统精细化能源管理。

RED·HOO4.0处理器搭载Cortex-A7芯片实时采集温度、流量、热负荷等数据，结合华厚云端数据分析，进行RED·HOO（相变储能设备）智能供热系统的动态调控，达到最佳的系统效率。

华厚能源自主开发使用智能化控制系统，在储能模块供暖时可以远程收集相关数据并反馈信号通过手机APP实现控制，通过华厚云实现供暖大数据，解放人力，智能供暖；可储能供热系统安全准确地根据实际使用需求在各工况间切换；降低建筑能耗；智能控制系统能使供暖系统更安全；使供暖系统具有一个方便直观的操作平台，同时，通过华厚云供暖大数据整合，搭建区域建筑能耗数据统计网。

第七章典型应用案例