虹桥商务核心区(一期)区域供能建设方案

虹桥商务核心区(一期)区域供能能源中心及配套工程建设方案介绍2020/3/6主要内容一概况介绍二站址选择三总体技术路线和供能技术指标四负荷估算五建筑结构方案六分布式供能系统七区域集中供冷系统八区域集中供热系统九能源输入十节能减排十一环境保护十二区域管网建设十三经济性分析（华东院）十四经济性分析（齐耀）一概况介绍核心区(一期)规划范围：东至申贵路与虹桥综合交通枢纽西交通中心毗邻，西至嘉闵高架路，南至义虹路，北至扬虹路用地面积约1.4平方公里，规划地上总建筑面积约170万m2，地下商业空间约20万m2。容积率约1.214划分为9个地块出让，拟建设61栋各类建筑单体建筑高度不超过48m，绝大多数单体建筑面积在1.5~5万m2核心区(一期)简介地铁2号、10号线东西向从地下穿过，管线穿越轨交空间的难度大以轨交线为界，划分为南、北二区轨交线以南为南区，总建筑面积约为91.648万m2，其中办公+商业+会展+公共设施约占80.6%，酒店+服务型酒店+文化娱乐约占19.4%轨交线以北为北区，总建筑面积约为95.8801万m2，其中办公+商业+会展+公共设施约占78.9%，酒店+服务型酒店+文化娱乐约占21.1%8:00-18:00负荷集中，22:00-次日8:00负荷较核心区(一期)简介.建设方案形成过程2010.1.业主征集“虹桥商务核心区(一期)能源供应方案”，要求以分布式供能系统为核心2010.2.中船重工第711研究所、上海市政设计研究总院、华东建筑设计研究院有限公司、上海市发展改革研究院组成联合体，获得征集方案竞赛第一名。区域集中供冷方案采用分布式供能系统+电动离心式冷水机组+冰蓄冷，区域集中供热方案采用分布式供能系统余热利用+热水锅炉，分布式供能系统电力输出方案采用“并网不上网、能源中心自用、多余电力再供区域用户”2010.3.~4.联合体根据业主和政府主管部门意见，针对区域供能竞赛优胜方案初投资较大的问题，进行了多轮方案比选和汇报，最终确定取消冰蓄冷系统，采用分布式供能系统余热利用+电动离心式冷水机组的区域集中供冷方案，其他系统不变2010.4.上海投资咨询公司组织专家对联合体《虹桥商务核心区(一期)区域供能建设方案》进行了评审，并形成《评估报告》2010.5.~9.华东建筑设计研究院有限公司根据《评估报告》,再次对建设方案进行比较研究，确定南站增加水蓄冷装置，北站限于场地条件不考虑蓄冷，其他系统不变中国船舶重工集团公司第七一一研究所成立新能源投资公司，负责区供项目中能源站及管网的投资、建设、运营、维护；由申虹公司承担管沟的建设。运营期间，由新能源公司向申虹租用管沟。为便于项目快速推进，先由申虹独资成立新能源公司，注册资金5000万，可后续追加。申能、华电、711作为合作伙伴，随后入股。现新能源公司合资扩股筹备组已成立，合资公司操作开始实际操作。同时，711（齐耀动力）以技术提供方角色，参与到项目方案设计中，并积极争取工程专业分包。项目采用设计总包+施工总包方式进行，协议方式：新能源公司--华东院能源站及管网设计总包华东院--市政院(管网)、齐耀（分布式供能）能源站及管网设计分包申虹--市政院管沟设计总包新能源公司--上海建工能源站及配套施工总包项目操作模式中国船舶重工集团公司第七一一研究所项目进度项目进度完成时间方案优化调整2010.7.31方案评审2010.8.15初步设计2010.9.15初步设计评审2010.10.12工程总包招标2010.10.13~10.20南站开工（管委会领导参加）2010.10.18北站开工（项目正式开工，市领导参加）2010.11.18施工图设计2010.12.30施工图审查2011.1.31设备安装2011.9.30设备调试及试运行2012.4.30设计合同基本确定，齐耀动力预计前期费用50~70万，设计费260万。已获批复：发改委前期工作、电力并网许可批复（并网不上网）、燃气供应进行中流程：项目选址意见书、发改委项目核准批复等二站址选择站址方案能源中心南站能源中心北站公共事务中心河东四站点河东九站点能源中心北站能源中心南站公共事务中心河东两站点河西两站点选址原则和站址尽量靠近负荷中心，减少供能半径，特别是供冷半径设在公共区域或规划绿地内，减少对核心区已规划的开发用地的影响站址四周的市政设施应完善，便于能源中心所需水、电、燃气、油等能源的供给和大型设备的运输就位站址所处的地块应具有一定的独立性，减少对周边地块的影响，方便满足安全、卫生、环保的要求站房建设不受地块开发周期的影响，所处的区域应具有适当的拓展空间综合比较，保持在新角浦河河西设两个能源中心的原方案。北站设在嘉闵高架路以东、崧泽高架扬虹路以南的匝道环形绕道区间内；南站设在嘉闵高架路以东、建虹路(徐泾中路)以北匝道环形绕道区间内最大的优势：独立地块、不占核心区(一期)内招、拍、挂土地、不影响商务区开发、也不受商务区开发周期的影响最大的劣势：供冷半径大、基地面积狭小、可拓展的空间小、安全防范难度较大、市政条件不够完善南、北站联通的可行性南站和北站联通方案可以使两个能源中心互为备用，提高了供能可靠性联通方案将增加初投资约7700万元，管道和管沟需穿越或跨越轨交空间联通方案大大增加系统控制复杂性，系统风险性相应加大南站和北站联通方案实际操作性低，保持两个能源中心分区域独立供能的原方案各能源中心供能系统适当考虑容量冗余、用能多样、多系统并联等措施三总体技术路线和供能技术指标区域集中供能系统建设方案设计原则满足业主对本项目的相关要求，遵守国家和上海市有关的设计规范、规定等采用先进、成熟可靠的技术进行系统设计，实现业主要求的总体目标采用电力、燃气、燃油等多种能源，保障供能安全，实现能源梯级利用结合国家和上海市的能源政策和能源价格，充分利用节能减排优惠政策以分布式供能系统为核心，以其他冷、热源形式为补充在满足业主使用要求的前提下，优化系统配置，控制投资规模合理选择能源中心站址，减少区域供冷半径有条件的情况下，适当考虑采用水蓄冷技术，可对电网起到移峰填谷的作用，缓解电力高峰期的用电需求,提高供冷系统经济性采用大温差供冷、供热，尽可能加大区域管网冷、热水供回水温差，降低输配系统能耗根据已有的区域供能规划方案，采用四管制输送方式，供能管网总长约为18100m选择高效、节能、环保的设备，优化系统，提高系统综合能效充分重视环境保护的要求，减少对周边环境的影响充分重视能源中心的安全防护和工作人员的劳动保护总体技术路线上海市全年室外温度、舒适区和太阳辐射强度溴化锂制冷燃气发电余热锅炉热冷电热油/气双燃料锅炉市政电力电电管网天然气热供热供冷供电大温差离心机组大温差离心冷水机组(+水蓄冷)区域供能技术指标上海市全年室外温度、舒适区和太阳辐射强度北站南站设计供冷负荷(MW)7070设计供热负荷(MW)4139分布式供能系统设计发电量(MW)5.6365.636年供冷负荷(万kWH)5452余热利用8485332余热利用588电制冷4604电制冷3551水蓄冷1193年供热负荷(万kWH)4870余热利用13484403余热利用1306锅炉3522锅炉3097供冷系统年用电量(万kWH)13871287供热系统年用电量(万kWH)4440分布式供能系统年发电量(万kWH)24992443年燃气耗气量(万m3)1005942四负荷估算气象条件空调通风采暖极端最高/低温度风向、风速大气压力夏季干球温度34.6℃30.8℃39.6℃S3.4m/s100.57kPa湿球温度28.2℃计算日平均温度31.3℃冬季干球温度-1.2℃3.5℃1.2℃-7.7℃N3.3m/s102.65kPa相对湿度74%BIN18202224262830323436小时数(h)842303464206705503511837514上海市室外空气计算参数上海市夏季(6.1.~9.30.)BIN参数(2℃BIN)上海市全年室外温度、舒适区和太阳辐射强度上海市位于东经121.27º，北纬31.24º根据建筑气候分区，属于夏热冬冷地区，冬夏寒暑交替，四季分明模拟条件围护结构部位传热系数KW/(m2·K)屋面0.7外墙(包括非透明幕墙)1.0外窗(包括透明幕墙)朝向窗墙比传热系数KW/(m2.K)遮阳系数SC单一朝向幕墙东、南、西、北0.72.50.5建筑功能夏季冬季人员密度灯光设备新风指标干球温度相对湿度干球温度相对湿度(℃)(%)(℃)(%)(m2/p)(W/m2)(W/m2)[m3/(h·p)]办公255520≥406181330商业266018—3121320文化娱乐255520≥403121320酒店245520≥4015151330会议展览255518≥402.511520公共设施255520≥403121320围护结构传热系数和遮阳系数室内空气设计参数和其他设计指标计算软件：HDY-SMAD暖通空调负荷计算及分析软件V3.6各栋单体尚未开始设计，缺少详细建筑节能数据，取节能规范最高限值北区设计冷负荷81MW，空调热负荷55MW，单位建筑面积空调冷、热负荷指标84w/m2和57w/m2南区设计冷负荷78MW，空调热负荷52MW，单位建筑面积空调冷、热负荷指标85w/m2和57w/m2考虑同时使用系数和各类温升损失，北站和南站设计供冷负荷均为70MW空调负荷估算方法一设计日空调逐时供冷负荷计算软件：HDY-SMAD暖通空调负荷计算及分析软件V3.6各栋单体尚未开始设计，缺少详细建筑节能数据，取节能规范最高限值将相同功能的建筑合并，按区域限高要求，设定一个虚拟的单一功能的建筑物，估算其负荷，计算出此类功能的负荷指标将不同功能的建筑物负荷按时间对应相加，得到区域空调冷、热负荷考虑供冷的同时使用系数和各类温升损失，得到区域设计供冷负荷空调负荷估算方法二空调负荷两种估算方法对比冷负荷指标(w/m2)热负荷指标(w/m2)北区南区冷负荷(MW)热负荷(MW)冷负荷(MW)热负荷(MW)办公693538202814商业94471892111酒店45356575文化娱乐119665343会议展览1256153136合计(MW)72407339实际取值(MW)6363与方法一差异率(%)10271025空调负荷两种估算方法对比冷负荷相差不超过10%，基本在工程设计误差范围内空调热负荷相差超过25%，主要原因在于围护结构表面积减小，而空调热负荷主要就是围护结构热负荷综合考虑，按方法一的估算结果作为建设方案设计依据生活热水负荷仅考虑为核心区(一期)现规划的酒店提供生活热水的热媒酒店人均使用面积指标：高档酒店30m2/p，普通酒店15m2/p人均占有的使用面积与建筑面积之比取0.5人均综合用水指标：480L/(p·d)；日变化系数1.5，时变化系数2.58酒店考虑全年365天、每天24h供热水北区最大时耗量10.85MW；南站最大时耗量11.23MW区域集中供热负荷负荷名称设计日最大热负荷(MW)单一负荷同时使用系数二种负荷同时使用系数管网热损失系数北区空调热负荷(MW)550.70.751.1生活热水热负荷(MW)10.851最大供热负荷(MW)(55×0.7+10.85)×0.75×1.1=41最小供热负荷(MW)2.9南区空调热负荷(MW)520.70.751.1生活热水热负荷(MW)11.231最大供热负荷(MW)(52×0.7+11.23)×0.75×1.1=39最小供热负荷(MW)2.8全年供冷、供热负荷利用HDY-SMAD暖通空调负荷计算及分析软件V3.6模拟得到的全年8760个小时空调冷、热负荷供冷期设定为每年6.1.-9.30.(共122天)，供热期设定为每年12.1.-次年2.28.(共90天)空调系统间歇运行，全年实际供冷、供热负荷考虑不同建筑功能用户的工作时间供冷负荷的同时使用系数取0.8，空调热负荷和生活热水热