冷热电联产在南京凤凰传媒云计算中心的应用

怡和机器有限公司康明斯能源解决方案—冷热电联产在南京凤凰传媒云计算中心的应用侯国(NimrodHou)电力解决方案东亚区经理2014-5-14杭州基于一次能源消耗上的节能才是釜底抽薪23/5/14CumminsConfidential2燃煤电厂的电力经远距离输送只有30%的利用率！ 23/5/14CumminsConfidential3康明斯的能源解决方案-大电网之外的另一种选择p 避免了⻓长输线路的8%的输电损耗，更节能。 p 避免了⻓长输线路的失效造成的大面积停电，更安全，更可靠。 p 减少了对煤炭发电的依赖，降低了有害物质的排放，更环保。电厂高压电网用户康明斯燃气发电机组电网失效8%损耗煤炭煤层气天然气放空废气垃圾填埋气污水处理气油田废气高压变电站低压电网低压变电站×23/5/14CumminsConfidential4康明斯的能源解决方案-更优的能源利用效率电力 余热 冷却塔 ⻛风机盘管烟气 热水 冷气 蒸汽 吸收式制冷空调 康明斯燃气发电机组p 发电的余热可转化为热水，蒸汽，或与吸收式制冷空调配套产生冷源，可满足建筑物的冷热电需求，能源的综合利用效率可达80%以上，而常规发电模式的能源利用效率仅为40%左右。 p 广泛应用于宾馆、医院，办公大楼，工厂，体育场馆、居民区等等有气源条件的一切建筑。 一、数据中心概况二、原始系统与三联供系统组成及运行方式对比三、原始系统与三联供系统安全性对比四、数据中心使用三联供系统的优势五、典型案例介绍 江苏凤凰传媒云计算中心一、数据中心概况 u 坐落于南京市中心，隶属于凤凰传媒集团江苏凤凰传媒云计算中心江苏凤凰传媒云计算中心—冷热电联产凤凰传媒数据中心特点• 电力负荷稳定，且对供电要求严格。 • 机房需恒温保证，冬夏都有冷负荷。• 工作区域夏季有冷负荷，冬季有热负荷 数据中心电负荷为16MW，昀大冷负荷12500KW，双燃气管线供气。双市电供电，允许发电机组发电与市电并网运行。机房面积足。 机架或机柜 机架或机柜 机架或机柜 热通道设备排除热风冷通道冷风进入机柜热通道设备排除热风数据中心机房吊顶内通风装置空调机机房冷通道冷风进入机柜机柜正面机柜正面信息线缆信息线缆供电线缆供电线缆空调机组数据中心冷却系统示意图，要求机房温度恒定在20-25° 江苏凤凰传媒云计算中心江苏凤凰传媒数据中心—冷热电联产冷热电联产系统机房平面布置图 二、原始系统与三联供系统组成及运行方式对比 系统主要设备对比8台2000KW柴油发电机组 5台1000冷吨电制冷机（4用1备）原始系统主要设备4台2000KW柴油发电机组 4台200万大卡（2326kw）溴化锂空调 三联供系统主要设备4台2000KW燃气发电机组 4台1000冷吨（3517kw）电制冷机 江苏凤凰传媒云计算中心系统运行方式对比原始系统运行方式数据中心冷负荷需求12.5MW电负荷需求16MW 1000冷吨电制冷机 1000冷吨电制冷机 1000冷吨电制冷机 1000冷吨电制冷机 1000冷吨电制冷机 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 市电116MW 市电216MW 四用一备10MW输出10MW输出备用16MW制冷量14068KW江苏凤凰传媒云计算中心三联供系统运行方式数据中心冷负荷需求12.5MW电负荷需求16MW 1000冷吨电制冷机 1000冷吨电制冷机 1000冷吨电制冷机 1000冷吨电制冷机 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW燃气发电机组 2MW燃气发电机组 2MW燃气发电机组 2MW燃气发电机组 市电116MW 市电216MW 制冷备用4MW输出4MW输出备用8MW4MW输出4MW输出200万大卡溴化锂空调 200万大卡溴化锂空调 200万大卡溴化锂空调 200万大卡溴化锂空调 制冷量9.3MW江苏凤凰传媒云计算中心江苏凤凰传媒云计算中心市电116MW 市电216MW 2MW燃气发电机组 2MW燃气发电机组 2MW柴油发电机组 2MW燃气发电机组 2MW燃气发电机组 16MW 4MW 4MW 4MW 4MW 三联供系统正常工况示意图 三、原始系统与三联供系统安全性对比三联供系统运行工况2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 江苏凤凰传媒云计算中心市电116MW 市电216MW 2MW燃气发电机组 2MW燃气发电机组 2MW柴油发电机组 2MW燃气发电机组 2MW燃气发电机组 16MW 4MW 4MW 4MW 8MW 三联供系统单市电故障工况示意图 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 江苏凤凰传媒云计算中心市电116MW 市电216MW 2MW燃气发电机组 2MW燃气发电机组 2MW柴油发电机组 2MW燃气发电机组 2MW燃气发电机组 16MW 4MW 4MW 4MW 4MW 三联供系统双市电故障工况示意图 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 4MW 4MW 江苏凤凰传媒云计算中心市电116MW 市电216MW 2MW燃气发电机组 2MW燃气发电机组 2MW柴油发电机组 2MW燃气发电机组 2MW燃气发电机组 16MW 4MW 4MW 4MW 12MW 三联供系统紧急工况示意图 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 江苏凤凰传媒云计算中心市电116MW 市电216MW 2MW燃气发电机组 2MW燃气发电机组 2MW柴油发电机组 2MW燃气发电机组 2MW燃气发电机组 16MW 4MW 4MW 8MW 16MW 三联供系统紧急工况示意图 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 江苏凤凰传媒云计算中心—冷热电联产市电116MW 市电216MW 2MW柴油发电机组 16MW 8MW 8MW 原始系统正常工况示意图 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 江苏凤凰传媒云计算中心—冷热电联产市电116MW 市电216MW 2MW柴油发电机组 16MW 16MW 8MW 原始系统单市电故障工况示意图 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 江苏凤凰传媒云计算中心—冷热电联产市电116MW 市电216MW 2MW柴油发电机组 16MW 8MW 8MW 原始系统双市电故障工况示意图 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 4MW 4MW 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 2MW柴油发电机组 4MW 4MW 江苏凤凰传媒云计算中心—冷热电联产数据中心用电安全性对比u 市电故障率0.05%。u 4台柴油发电机组故障率0.5%u 4台柴油发电机组故障率0.5%u UPS电源故障率0.3%。u 市电故障率0.05%。u 4台燃气发电机组故障率0.2%（含燃气供气故障）u 4台柴油发电机组故障率0.5%u UPS电源故障率0.3%总故障率为3.75×10-9总故障率为1.5×10-11原始系统三联供系统以上故障率皆为在考虑安装冗余的情况下得出，从以上结果可以看出，不管是原始系统或是三联供系统，系统的用电安全性都能得到充足的保障，三联供系统相比原始系统更为安全！江苏凤凰传媒云计算中心数据中心昀大制冷量12500KW 1000冷吨电制冷机 制冷量14068KW 制冷系统运行模式1000冷吨电制冷机 1000冷吨电制冷机 1000冷吨电制冷机 1000冷吨电制冷机 四用一备原始系统燃气发电机组 溴化锂空调 数据中心昀大制冷量12500KW 电制冷机 制冷量9304KW 制冷量14068KW 江苏凤凰传媒云计算中心三联供系统燃气发电机组 溴化锂空调 燃气发电机组 溴化锂空调 燃气发电机组 溴化锂空调 电制冷机 电制冷机 电制冷机 备用或调峰江苏凤凰传媒数据中心—冷热电联产数据中心制冷安全性对比u 供电故障率0.05%。u 电制冷机故障率0.03%。u 供电故障率0.05%。u 燃气发电机组故障率0.2%（含燃气供气故障）u 溴化锂空调故障率0.08%。u 电制冷机故障率0.03%。供冷总故障率为1.5×10-5供冷总故障率为2.4×10-7原始系统三联供系统以上故障率皆为在考虑安装冗余的情况下得出，从以上结果可以看出，三联供系统在制冷安全性上明显高于原始系统。江苏凤凰传媒云计算中心原始系统与三联供系统整体安全性对比u 用电安全等级为T3u 制冷安全等级为T2u 系统总安全等级为T2原始系统三联供系统从上述的两种系统的配置及运行模式可以看出，不管是在用电还是制冷，抑或是系统整体安全性上，三联供系统的安全等级都要高于原始系统，且三联供系统能更加灵活的配置数据中心的供冷和供电，在保障系统安全性的前提下能昀大化的提高能源使用效率！u 用电安全等级为T3.5u 制冷安全等级为T3u 系统总安全等级为T3四、数据中心使用三联供系统的优势 江苏凤凰传媒云计算中心冷热电联产（三联供）(CombinedCoolingHeatingandPower)主要是利用十分先进的燃气轮机或燃气内燃机燃烧净的天然气发电，对做功后的余热进一步回收，用来制冷、供暖和生活热水。使用能源主要为天然气，石油气、沼气和煤层气等，并已应用于工业，科研，和农业等多种应用 江苏凤凰传媒云计算中心—冷热电联产凤凰传媒数据中心使用三联供系统的优势 u 数据中心用电及制冷的稳定性确保三联供系统能昀优化运行u 双管线燃气供应系统能确保三联供系统⻓长期稳定运行u 发电机组与市电并网运行可确保系统供电制冷⻓长期稳定u 年供电制冷时间不少于9个月，系统使用率高u 三联供系统对环境基本无污染u 三联供系统能将数据中心对电与冷的供给保障昀大化 您的情况是否适合冷热电联供？ § 3点关键性要素：1.同时有对电与热（冷）的需求2.燃气价格和电力价格有合适的比例3.项目是否有机会可以获得政府补贴，发电机组是否能并网或上网 江苏凤凰传媒云计算中心—冷热电联产■ 年运行时间是否超4000小时？运行时间越⻓长投资回报周期越短 ■ 是否可与市网连接输出电能？上网售电可获得直接的经济收益■ 确定对热（冷）的详细需求。不同应用模式有不同的热/电比■ 地理位置是否适合三联供。需满足环境及噪音等方面要求 您的情况是否适合冷热电联供？ 江苏凤凰传媒云计算中心—冷热电联产冷热电联产特点 u 能源合理梯级利用、综合能源利用率高u 供能安全性提高u 降低排放保护环境 u 极大缓解用电高峰 u 对天然气管网有削峰填谷的作用u 系统形式多、可选设备多、适用性广 江苏凤凰传媒云计算中心—冷热电联产MechanicalThermal(unburned)未燃烧损失1% 发电损失0.6% 发动机辐射热6.5% 冷热电三联供能源利用效率 机械能 热能 电输出40.9% 高温水循环(75-92°C)23.5%低温水和润滑油(50-60°C)2.8%排烟系统(→105°C)24.7%回收能量89.1% 能量损失 12%江苏凤凰传媒云计算中心—冷热电联产冷热电联产环保效益 可减少对电网的需求■ 一般电力来源于高排放的火力发电,传输损失5%-8% ■ 天然气发电可减少CO2、NOx和颗粒每发1度电，C02排放对比■ 燃煤发电CO21500g/kWh■ 燃气发电CO2450g/kWh 火力发电电厂发电效率损耗图 江苏凤凰传媒云计算中心—冷热电联产主力发电厂 变压器 配电站 降压站 配电站 商业 工业 商业 住宅 三联供 三联供 三联供 三联供 配电站 配电站 配电站 冷热电联产供能安全性高 江苏凤凰传媒云计算中心—冷热电联产23/5/14CumminsConfidentia