開發銀行燃氣冷熱電三聯供系統可行性研究報告-免費閱讀

　　

【正文】 可以看到由于發電耗氣量增加，三聯供能源中心每年運行成本比常 規系統增加約 1000 萬元。這樣不但節約了大量的電能，同時也延長了空調機的使用壽命，減少了空調機組的維護工作量，降低了維護成本。 可靠性分析 1. 余熱直燃機組 設置全補燃功能 ，即使在沒有發電余熱的情況下，也可通開發銀行稻香湖數據中心燃氣冷熱電三聯供系統可行性研究報告 19 過天然氣全部補燃 滿足供冷需求 。 余熱直燃機優先 利用發電機煙氣余熱 以制冷方式運行 ，提供 7℃的冷凍水通過一次泵送往空調分水器，供一路冷水到機房區 。 單臺油氣兩用發電機組滿發運行時，其余熱量可以 使 煙氣熱水型 直燃機出力達到 滿負荷的 60%以上。 如仍有 1 路 10kV 市電作為獨立運行發電機組的備用，則當發電機組出線故障時該母線負荷全部切換至備用 10kV 市電。 如果暫時不能實現與市電并網運行，則兩臺燃氣發電機組并機后接入一段10kV 母線上，按照目前的設備選型可以滿足全部負荷需求，另一段 10kV 母線仍由市網供電。 配電室布置 采用三聯供系統后，機房配電系統需要增加兩臺開關柜和一個并機柜。 電氣接入方案 三聯供系統將與市電并網運行，但發電機組所發電力全部在本項目范圍內消耗，不允許向電網反送電力。在目前的電力政策及并網技 術下，制定和選擇三聯供系統并網方案主要考慮以下因素： 1 較好的電力主接線方式，它不僅決定了下一步的電氣設計和施工可行性，而且它還直接影響系統投運后的運行方式優化和運行維護工作的難度，繼而直接關系到運行成本和收益。如前期先投入 2 臺油氣兩用 內燃發電機組 ，后期根據項目負荷情況和并網接入情況再考慮投入后期的設備 ；余熱利用設備也可采用 分期 投入，一期投入 1 臺余熱直燃機組，二期再投入一臺余熱直燃機組 。 空調 系統 管路布置與原設計方案相同，重要負荷設置雙 管 路系統。 三聯供系統將在本項目供電系統中增加燃氣發電設備，在故障或運行一定時間例行 維護時會出現燃氣發電設備之間或燃氣發電設備與市電之間的切換，隨著電力電子技術的發展， STS 靜態轉換開關的切換時間已經可以達到 8ms 以內，遠小于 IT 系統所要求的的不間斷時間為 十 幾毫秒，完全可以滿足 IDC 機房的不間斷供電要求，況且 數據中心重要負荷一比一配置的 UPS 電源 在外電完全失電的情況下 可以 可以維持系統運行 20 分鐘 以上 ， 數據中心本身的這種設備使得三聯供發電設備 在數據中心的應用 不會對系統造成任何影響。國內 三聯供系統在數據中心的應用起步較晚，因此本報告將結合本項目具體特點，重點論述燃氣冷熱電在本項目中的適用性。 機房區 全年 冷 負 荷變化小，因此 要求 全年制冷運行 ， 冷負荷隨季節變化有一定幅度的波動， 夏季平均負荷約在 7500kW，冬季平均負荷約在5800kW，總體上看 全年均維持在較高水平。 （ 4）機房正壓要求 主設備區較室外高： 10Pa。 開發銀行稻香湖數據中心燃氣冷熱電三聯供系統可行性研究報告 4 2 負荷需求分析 建筑概況 開發銀行 項目總計建筑面積 萬 m2， 其中機房面積 萬 m2，辦公面積 萬 m2，因此能源中心需要滿足機房的全年冷需求，辦公的冬季供熱、夏季制冷以及全年的生活熱水需求。因此在開行數據中心的能源方案設計中供能安全性將放在首要位置，所有重要負荷的供能均設置 備用 ，空調采用設備冗余、風冷和水冷兩種供冷系統、空調末端雙管路設置等備用方式， 供電 更是采用兩路市電、 UPS、柴油發電機組等三級備用。 《電子信息系統機房設計規范》 GB501742021 《電子信息系統機房工程設計與安裝》 09DX009 （ 2） 甲方提供 的初步方案說明、建筑設備平面圖等 相關資料。本數據中心 總建筑面積 萬平米，其中機房面積 萬平米，辦公面積 萬平米。 目錄 III 國內三聯供的市場發展 ............................................. 錯誤 !未定義書簽。 投資估算 ...................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 消防 .............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 環保 .............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 項目財務評價結論 ..................................................... 錯誤 !未定義書簽。 CCHP 在國外數據中心的應用 ................................. 錯誤 !未定義書簽。 金融后臺 建成后 將 滿足銀行今后 10 年的 IT 發展需求，包括 各 集團分公司的需求、與中小金融合作的需求 等 ，并 保證 一定 的 發展 余量。 編制 范圍 本報告編制范圍為開發銀行規劃建筑燃氣冷、熱、電三聯供能源站，能源站為 萬 m2新建 機房區 提供提供全 年冷負荷，為 萬 m2新建辦公區提供提供全年冷、熱以及熱水負荷 。三聯供能源方開發銀行稻香湖數據中心燃氣冷熱電三聯供系統可行性研究報告 3 案應以不降低原供能系統的安全性為第一 應遵循的原則 ， 力求 不改變 原方案的供能安全保證體系，并力求 通過三聯供系統的引入 增加系統的 供能 安全可靠 性 。 負荷分析 條件 北京空調設計室外參數如下所示。 3. 供能時間 根據 北京 市的氣候條件和 銀行 的建筑特性， 除機房要求全年制冷外， 考慮開發銀行辦公區 每年采暖期 5 個月（ 11 月 1 日 ~次年 3 月 31 日），制冷期 5 個月（ 5 月 1 日 ~9 月 30 日）。 機房 一期供電 共有兩段 10kV 高壓母線 ， 兩段 10k 母線互相備用， 在一段母線 故障時才使另一 段母線承擔 最大 10000KVA 的 負載 ， 日常 運行時 每段母線最大負荷 5000kVA， 約合 4000kW。論述中將遵循以下基本要求： 1. 以提高供能安全可靠性為第一原則，新增燃氣發電供能系統及余熱供冷系統應提高系統供電和供冷的安全性 。 本項目 原設計中 在變壓器低壓側設置了與各臺變壓器一一對應的柴油備用電源， 在采用三聯供系統后 ，相當于又增加了一路電 源，因此可以適當減少柴油備用發電機組的設置 ，并且可以通過采用油氣兩用的發電機組使得原柴油備用的可靠性并不降低。 開發銀行稻香湖數據中心燃氣冷熱電三聯供系統可行性研究報告 10 本三聯供系統采用燃氣發電設備直接對接余熱型吸收式空調設備的系統構成方式 ，燃氣發電機組出線電壓為 10kV， 分別接入一段 10kV 母線；取消原有的低壓側備用柴油發電機組；余熱型吸收式空調機組空調水參數與電制冷機組相同，按照原設計方式接入空調系統。 4 燃氣輪機方案的最大優勢在于系統簡單， 機房 占地面積較少，但是由于采用高壓燃氣在機房選址、消防安全等方面要求較高，因此本報告暫以燃氣內燃機方案為主論述 本項目中三聯供系統的實施方案。 2 根據目前的電力政策，不允許三聯供系統配電末端向電網反向送電，因此必須增加防有功倒送措施，以防止低負荷時發電機過剩的電能被送到網上。考慮到并網實施過程可能較長或者實際運行中電網故障等問題，在并網方案中也將考慮三聯供系統獨立運行的可行性。并機柜應布置在便于監視的地方，如控制室。如果能爭取到 1 路市電作為燃氣發電機組獨立運行的備用電源，則當一臺發電機組檢修或故障時首先切換至市電運行方式，如市電故障可由柴油發電機組與沒有發生故障的 油氣兩用 發電機組共同滿足電負荷需要；如果沒有市電作為獨立備用，則當一臺發電機組檢修或故障時首先切換至另一路 10kV供電，如另一路 10kV 也發生故障，則由柴油發電機組與沒有發生故障的 油氣兩用 發電機組共同滿足電負荷需要，此時可能需要關掉部分不重要的負荷。 如無 10kV 市電作為備用，本獨立運行系統仍可保證供電的安全可靠性。 其余蓄能系統設計、空調系統管路設置以及末端設置均與原設計方案相同。 3）余熱不足以滿足所有冷需求時，通過部分直接燃燒天然氣進行補燃；余熱過多時，通過蓄水池進行蓄冷， 調節余熱制冷的供需平衡，在冷負荷需求較高時， 再通過蓄水池供冷以減少天然氣補燃耗量。 設置電水冷機組，當燃氣系 統故障時仍能保證供冷需求。 方案主要技術指標比較 按照北京市現行各種能源價格對 開行數據中心 燃氣內燃機 三聯供 方案 一期項目 進行簡單技術經濟計算如下表所示。但是由于發電帶來的收益，每年三聯供系統可以節省 1700～ 2200 萬元的電費。 3 上述運行費用估算中考慮了年電耗、氣耗以及系統運行維護費用（其中包括了日常維修維護和人工費用）。 5. 根據 北京市 氣象條件特點，在 過渡季和冬季多數時段還 可以直接利用室外豐富的自然冷源對機房環境降溫，從而可以大大縮短專用空調機組的壓縮機的全年運行時問。 5） 即使在發電機組完全獨立運行，電力