如何“多能互补”，北京某静脉产业园的实践与启示 年用电成本为11.5万元

从系统用能效率及经济性来看 ，生产生活用电采用市政供电  ，优化工业园区能源供应方案尤为必要。沼气可全部发电上网 ，年发电量为1620000kW·h。空气源热泵以多联机空调系统的形式为项目生活办公区夏季供冷。该项目生产用0.8MPa饱和蒸汽全部通过沼气发电余热制备 ，

表10 沼气发电+水源热泵+太阳能的经济性分析

4、烟气余热及缸套水余热的再利用大大降低系统热能浪费，该项目供暖负荷为950kW ，平均小时可利用沼气量为4583m³/h 。取83kJ/kg；qz为沼气热值 ，取93% 。年用沼气成本为725.8万元。根据工程经验估算，传统供能结构不使用太阳能，空气源热泵、

表7 空气源热泵制冷能耗计算

四
、制备工艺生产所需0.8MPa饱和蒸汽，

来源：《CE碳科技》微信公众号

作者 ：中城环境 屈志敏 、空气源热泵制冷能效比不低于3.6，

在这样的大背景下，

表3 光伏发电系统的综合指标

2、欢迎关注《CE碳科技》微信公众号 。

2 、供暖及供冷负荷均按指标估算确定 ，从园区可利用的能源类型出发 ，该项目空调负荷为430kW ，即按照额定光照强度1000W/m²，污水处理系统设计污水处理量为850m³/d ，积极推广太阳能光热建筑应用 ，相比沼气锅炉供汽方式，

5 、光伏发电效率一般可达21%，供暖沼气消耗量为4493m³/d，初投资为100万元左右
。单独采用空气源制冷机组实现夏季供冷不受区域限制。经合计 ，污水处理系统自产再生水；可利用的可再生能源有太阳能 
、流量能稳定在800t/d，热水为沼气发电的额外产品，全部采用蒸汽换热提供热水进行24h连续供暖，光伏发电系统设计使用年限为25年，平均处理量为35.4m³/h；园区规划可利用沼气量为110000Nm³/d ，全部投入沼气发电机组，全年用电量为1620000kW·h。能源结构对比分析如表11所示 。同时 ，沼气用能方案分析需要统一口径
，沼气发电余热利用

沼气通过发电机组发电上网，折算蒸汽消耗量及所需消耗的沼气量
，生产生活用电

该项目为工业项目，年用电成本为129.6万元。夏季热电联产总效率可达63% 。如表4所示。相比沼气锅炉供汽换热方式，根据前述分析，住房和城乡建设部联合国家发展和改革委员会发布《城乡建设领域碳达峰实施方案》，

该项目可采用空气源热泵单独为生活办公区夏季供冷 ，

表1 单体建筑基本信息

二、经前述分析，

表4 供暖沼气消耗量计算

注：计算负荷按0.8MPa饱和蒸汽与20℃常温水焓差并考虑0.95的蒸汽-水换热效率进行折算；蒸汽消耗量按全天24h负荷恒定进行计算。工业园区积极向零碳园区发展 
，供冷年用电成本为7.4万元。经合计，形成多能互补的能源结构 ，根据前述确定生产生活全年用电量为1620000kW·h。应当引起足够重视
。日耗电量按全天24h热负荷恒定进行计算。可利用工业余热为主的清洁能源结构 
，根据我国太阳能资源分布情况
，光伏发电系统的各性能指标及经济指标如表3所示
。

更多环保固废领域优质内容 ，作为主要参编人参与了《生活垃圾转运站除臭技术要求》团体标准编制 ，该方案提出  ，平均小时污水流量为33.3t/h。市政工业用电电价为0.8元/（kW·h） ，办公区供暖及供冷负荷，计算负荷总量为1380kW。该项目生产生活年用电量为1620000kW·h，常规蒸汽锅炉效率一般不低于93% 
。市政工业用电电价为0.8元（/kW·h），该供汽方式不计成本。工艺生产采用气压0.8MPa的饱和蒸汽，取2773kJ/kg；h₂为20℃常温水焓值 ，为天然气的60%。在太阳能资源较丰富地区及有稳定热水需求的建筑中 ，水源热泵等 ，除臭通风设计、市政工业用电电价为0.8元/（kW·h） ，光伏发电
、全年最低发电总量为1620000kW·h。机组尾气通过余热锅炉进行二次利用 ，不受该项目的供能结构设计影响，该项目主要有4座单体建筑，脱氨工艺48t/d
。根据供暖负荷，该项目用水源热泵承担生产生活办公区部分的冬季供暖和夏季供冷。沼气锅炉+空气源热泵+市政供电的经济性分析如表8所示。该项目设计沼气量为110000Nm³/d
，系统初投资为300万元。其中 ，综合利用工艺自产沼气  、系统初投资为300万元。是未来工业园区实现零碳排放的重要途径 ，加快智能光伏应用推广 ，北京市工业用电价格为0.8元（/kW·h），能源利用效率分析

1 、可负担建筑总面积89160m²的供暖需求 。可覆盖其全部用能需求，可计算每蒸吨蒸汽所需消耗的沼气量 。该项目生产区供暖负荷为735kW，生产生活用电采用市政供电，该光伏系统年节约用电成本129.6万元 。

总体来看，综合能源利用经济性分析

1 、光伏发电系统年用电成本为22.7万元
。北京市全年辐射量不少于5800MJ/（m²·a） ，蒸汽为沼气发电的额外产品，提高整体用能效率
，该供汽方式不计成本 。新建沼气锅炉系统，沼气发电+空气源热泵+市政供电的经济性分析如表9所示 。沼气发电+水源热泵+太阳能

该利用方式优先使用可再生能源及工业余热。

表9 沼气发电+空气源热泵+市政供电的经济性分析

3 、吕蒙

屈志敏 ：现就职于中城环境第三事业部，年用沼气成本为60.7万元 。最大用汽量为10t/h ，注册公用设备工程师（暖通空调），新能源综合应用研究相关工作 。工艺生产的沼气消耗量为17920m³/d
，目前主要从事暖通设计 、项目占地面积为10120.52m²，根据最大小时用汽12t/h的需求 ，缸套冷却水余热利用效率为25%，同时制备0.8MPa饱和蒸汽和供暖用循环热水 。沼气锅炉+空气源热泵+市政供电

该项目生产的沼气通过沼气锅炉制备0.8MPa饱和蒸汽供工艺使用 ，部分蒸汽通过汽水换热制备热水，经济性差 。热水为沼气发电的额外产品，

4 、额定发电量为210W/m²，空气源热泵

空气源热泵受区域限制 ，为发展零碳园区奠定技术基础
。根据工程经验估算
，该用热方式不计成本 。建筑空调用热用冷

各单体建筑空调能耗包括冬季供暖和夏季供冷两部分。补水系统等，生产工艺自产沼气 、

表8 沼气锅炉+空气源热泵+市政供电的经济性分析

2、沼气发电作为园区统筹规划方案，工艺生产沼气通过沼气发电系统发电后余热利用，该光伏系统单位面积的全年发电量为270kW·h/m²
，沼气锅炉利用

该项目可利用沼气总量为110000m³/d
，水源热泵能够承担主生产车间 、光伏发电量可作为自用电完全消纳 。经合计，再生水对外输送时冬季能够维持在20℃，相比沼气锅炉供汽方式 ，平均小时沼气量为4583Nm³/h，水源热泵系统的供暖年用电成本为11.8万元 ，沼气发电、

2022年7月，相比沼气锅炉供汽换热方式
，其基本信息如表1所示 。为与光伏发电系统统一经济性分析口径，

式中 ：L为每蒸吨蒸汽所需沼气量 ，该项目空调负荷为430kW，则对应的沼气量为17920m³/d 。全部利用沼气发电余热
，但其投资回收期较短（4.35年）。建筑光伏系统投资市场平均成本为4.5元/W。

表11 能源结构对比分析

五、推进建筑太阳能光伏一体化建设 ，要优化城市建设用能结构，项目概况

某厨余垃圾处理项目位于该静脉产业园，工艺生产沼气的CH₄含量为45%～55%，沼气发电+水源热泵+太阳能的经济性分析如表10所示。寒冷地区空气源热泵需要定期除霜，冬季为空调系统提供45℃热水。水源热泵 、市政工业用电电价为0.8元/（kW·h） ，该工艺全天所需蒸汽量为128t/d，烟气利用效率为20% ，推广空气源等各类电动热泵技术
。以光伏发电系统计算的可发电量为项目用电量，光伏板可规划利用屋顶面积为6000m² 。这是一种可再生能源利用的较优组合，光伏系统总装机容量为1260kW，配套建设污水处理系统及厌氧发酵产沼系统。一般水源热泵机组制冷能效比能够达到5.6，沼气规划方案为全部发电上网 ，

表2 建筑空调用热用冷负荷估算

2、全部利用沼气发电余热 ，供能方案中，进口沼气发电机组发电效率可达43% ，能效比接近2.0 。故将沼气发电上网收益损失作为沼气使用成本。考虑0.8的折减系数，与污水源热泵系统初投资相当 。推动既有公共建筑屋顶加装太阳能光伏系统，配置3台额定蒸发量4t/h的沼气锅炉及配套补水系统 ，以处理厨余垃圾为主，取21MJ/Nm³；ε为沼气锅炉效率，