1、新能源公司建筑污水源熱泵技術集中供熱冷示范項目可研報告XX工程咨詢有限公司二零XX年XX月新能源公司建筑污水源熱泵技術集中供熱冷示范項目可研報告建設單位:XX建筑工程有限公司建設地點:XX省XX市編制單位:XX工程咨詢有限公司20XX年XX月50可行性研究報告編制單位及編制人員名單項目編制單位:XX工程咨詢有限公司資格等級: 級證書編號:(發證機關:中華人民共和國住房和城鄉建設部制)編制人員: XXX高級工程師XXX高級工程師XXX高級工程師XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目錄第一章 4第二章 項目概述71.1 基本情況71.2 編制依據9(4)國家地源熱泵相關技術規范文件。9第三章 項
2、目目的與示范研究內容102.1項目目的102.2 項目示范與研究內容11第四章 項目背景與建設的必要性123.1 項目提出背景123.1.1 能源背景123.1.2 環境背景133.1.3烏市冬季大氣污染治理與“藍天工程”延伸背景14水源熱泵系統應用背景153.2 項目建設意義與必要性173.2.1改善能源結構的需要173.2.2合理利用資源的需要173.2.3環境保護的需要18第五章 項目實施方案194.1 項目規模分布與選址19項目規模分布194.2 工程技術方案214.2.1 建筑圍護結構節能方案214.2.2 污水源熱利用技術方案234.3項目實施進度計劃334.4環境保護33 所有吊
3、裝的大、中型設備均設減振吊架;34第六章 項目投資預算與資金方案355.1 項目投資預算35投資構成35預算依據365.1.3 資金籌措與來源36第七章 經濟、社會與環境效益分析376.1 基礎參數376.2 收支預測分析38營業收入預測38成本及稅金分析386.3財務分析396.4 環境效益分析40節能效果分析40(1)冬季供暖的節能量40(2)夏季制冷的節能量41環保與社會效益分析42第八章 項目風險與應對措施447.1項目風險447.2應對措施44第九章 結 論461、建筑能耗計算書485、其他相關政策性文件略。48附件1 建筑能耗的綜合計算481. 設計建筑能耗計算492. 建筑節能評
4、估結果49第一章 項目概述1.1 基本情況項目名稱:xx高新區50萬平方米建筑采用污水源熱泵技術集中供熱/冷示范項目(以下簡稱“污水源熱示范項目”或“項目”);項目地址:xx市國家高新技術產業開發區;項目規模:總投資8000萬元;供熱/冷服務50萬;建 設 期:10個月(含項目前期),于20xx年8月30日前完成;建設單位:*xx新能源有限公司;技術支撐與協助單位:xx科學院空調研究所、xx水務集團排水公司、xx市水文測繪局、xx人工環境工程有限公司、xx空調設備有限公司等。項目成果:形成國內最大面積規模的原生污水源熱泵技術示范項目。實現節省標準煤消耗量7421.55噸/年、降低CO2排放量2
5、0557.70噸/年、SO2排放量10.39噸/年、粉塵顆粒物排放量81.64噸/年,氮氧化物66.79噸/年,烷烴類排放物3.71噸/年;在示范基礎上,放大項目集中供熱/冷服務規模達100萬,并推動xx市污水源熱整體利用的規劃與有效實施。同時實現年新增稅收近40萬元。其他相關數據如下:分 項參 數年供熱總量(MW/Y)33.8供熱收費標準(元/平米)22制冷收費標準(元/平米)10政府可再生能源補助資金(萬元)國家1800 ;烏市 2500;合計4300貸款額(萬元)2000貸款期限(年)5貸款年利率5.94%項目壽命期(年)30年運行與維護成本(萬元/年)80稅前投資收益率3.18%稅后投
6、資收益率2.45%年凈現金流(萬元)573.71折現率%3.75靜態投資回收期(年)13.9免稅期(年)居民采暖面積供熱收入免增值稅;高新區招商免前3年企業所得稅,后3年減半征收增值稅非居民采暖面積供熱征收13%所得稅25%溫室氣體減排量(噸/年)15234.83溫室氣體減排期(年)301.2 編制依據(1)中華人民共和國可再生能源法、國家中長期科學和技術發展規劃綱要、建設部、財政部建科2009305號關于印發可再生能源建筑應用城市示范實施方案的通知。(2)新疆維吾爾自治區建設領域節能減排工作實施方案、關于印發xx市推進地源熱泵示范項目指導意見的通知烏政辦(2009)212號。(3)xx市水務
7、集團排水公司提供的項目所在地城市污水管線分布及污水流量、溫度資料。(4)國家地源熱泵相關技術規范文件。(5)新疆精誠房地產有限責任公司“神華城”、新華聯萬泰房地產開發有限公司“萬泰星辰小區”規劃建設方案。(6)與新疆神華能源有限責任公司、新華聯萬泰房地產開發有限公司簽訂的污水源集中供熱/冷協議。(7)轉發自治區發展和改革委員會關于調整xx電網內部分用電銷售電價的通知的通知烏發改工價(2008)223號第二章 項目目的與示范研究內容2.1項目目的 (1)通過典型示范提高社會節能意識,合理引導能源消費,用節約型的消費理念引導能源消費方式的變革;提高對地水源熱(水源熱泵、地源熱泵、污水源熱泵供熱/冷
8、技術)的認識、認知。希望通過本項目達到以下方面的示范作用: 污水、地下水換熱系統勘察示范、設計示范與施工示范; 熱泵系統設計、施工示范; 技術含量高、能效比較高、推廣價值大、節能環保、經濟安全的專用設備應用示范; 污水、地下水源熱泵系統整體調試示范、運行管理示范,應用效率、用戶使用示范; 采暖系統分戶控制,分戶計量收費工作試點示范。(2)促進本地設計單位熱泵設計應用的參與和水平的提高,促進可再生能源開發利用的技術進步,提高未來開發商和業主對選擇該技術的興趣,營造規模化應用的良好社會氛圍。(3)通過以點帶面,促進政府大力引導、市場有效驅動、社會各界支持配合、企業自覺行動、市民共同參與的應用機制和
9、應用模式的形成,使新開發的可再生的污水能源等新型能源擁有更大的應用舞臺。(4)促進建筑節能效率的提高,減輕環境壓力,優化能源結構,保障經濟安全。(5)通過典型示范發展可再生能源,對于保障國家能源安全、減少環境污染、促進經濟可持續發展等都具有重要意義。2.2 項目示范與研究內容(1)解決城市管道污水的利用問題,如選擇城市污水水源地問題、并網取水技術等問題,充分利用城市污水資源解決周邊建筑物采暖制冷需求;(2)高效利用城市原生污水,提升污水換熱效能問題、原生污水簡單處理除雜問題、污水換熱方式問題、系統換熱方式等問題,采用合理的系統方案,以保障其運行穩定性; (3)根據市水務集團排水公司提供的測量數
10、據與供暖面積的理論計算關系,現在所達到的污水量、水溫、提取溫度等,應該可以滿足100萬建筑的集中供熱/冷。通過此次項目的示范和實際運行,探索在此項目基礎上,劃定烏市第一個污水源熱集中供熱/冷片區,在全國樹立一個樣板。(4)基于本項目為起點和示范,建議由市建委組織,本企業具體實施編制xx市污水源熱泵技術集中供熱/冷規劃(作為“藍天工程”的一項子規劃)。通過規劃所要達到: 規劃烏市未來污水源熱整體集中供熱能力、規模等,與優化調整修編的“藍天工程” 規劃對接; 確定污水源供熱,在烏市未來冬季供熱能源消耗結構中的所占比例,劃出其供熱的區域和范圍,按規定有計劃分步實施; 為xx市未來污水源的合理、充分利
11、用及徹底改善烏市冬季大氣污染的能源消耗配置使用奠定重大基礎性工作和制定未來發展目標。 第三章 項目背景與建設的必要性3.1 項目提出背景3.1.1 能源背景世界能源形勢緊迫,能源問題位居世界10大(能源、水、食物、環境、貧窮、恐怖主義和戰爭、疾病、教育、民主和人口)焦點問題之首。全球人口2004年是65億,每日能耗220x106BOE(標準油當量);到2050年全世界人口至少要達到100110億,按照每人每年GDP增長1.6%,GDP單位能耗按照每年減少1%,每日能耗將高達450900 x106BOE。中國已經探明的煤炭資源將在81年內采光,石油資源將在15年左右枯竭,天然氣資源也將在30年內
12、用盡。我國的經濟又處在快速發展時期,而能源的生產和消耗也將高幅增長。在2002年我國能源生產總量已達13.9億噸標準煤,與2001年相比增長了1.81億噸標準煤,增長14.97%。現在中國已經成為世界第二大能源消耗國和第三大能源生產國,預計國民生產總值到2020年比2000年翻兩番,屆時全國的能源消耗約為25億噸標準煤。我國是全球人口最多的國家,而我國的化石資源卻相對貧乏,人均資源占有量不足世界人均值的一半;按照現在的能耗速度,可以肯定我國將在全球率先面臨化石能源枯竭的挑戰。因此,尋找未來替代能源中國比其他國家更加迫切。而未來主要途徑是依靠發展可再生能源來解決。3.1.2 環境背景大規模、無節
13、制地開發利用煤炭、化石燃料不僅加速了這些資源的枯謁,而且造成日益嚴重的排放和環境污染問題。隨著全球能耗的快速增長,環境將進一步惡化。統計顯示,我國目前能源將近70%由煤炭供給。2004年我國溫室氣體二氧化碳排放量已超過億噸,成為世界第二大排放國;二氧化硫排放1927萬噸,居世界首位,已遠超過自身凈化能力。過度依賴化石燃料的能源結構,給環境帶來了極大的破壞,已造成三分之一國土下酸雨和引發帶來多種疾病等問題。因此,必須利用可再生能源來調整目前的能源結構,大力開發利用可再生能源是保證我國能源供應安全和可持續發展的必然選擇。粗略估算世界上潛在的可再生能源有:l 水能資源4.6TW(太瓦),可經濟開采資
14、源只有0.9TW(太瓦);l 風能實際可開發資源2TW(太瓦);l 生物能3 TW(太瓦);l 太陽能資源120000 TW(太瓦),實際可開發資源600 TW(太瓦);l 其他新能源和可利用能源。3.1.3烏市冬季大氣污染治理與“藍天工程”延伸背景新疆維吾爾自治區黨委、政府從2000年開始制定、實施的烏市冬季大氣污染治理“藍天工程”,計劃用5年時間基本解決烏市冬季大氣污染的目標,目前并沒有完全實現。“藍天工程”下,烏市相繼建立的44家燃煤集中供熱站(公司),雖然拆并了大量的小燃煤鍋爐,減少和降低了相應排放,但:燃煤作為熱源、繼續排放煙塵、二氧化碳、二氧化硫;高效、大型除塵脫硫設備價格昂貴、或
15、關鍵或集成技術不完善及缺陷等,實際除塵、脫硫效果大打折扣,嚴重影響烏市冬季大氣污染的治理效果;缺乏有效的鍋爐運行實時監測,除塵和脫硫設備給政府、市民“擺樣子”;另在烏市經濟與社會快速發展的情況下,燃煤消耗量持續增長。目前,政府相關部門在總結前階段“藍天工程”實施經驗,結合烏市地理、環境、污染類型、能源結構等,已設計提出調整,在烏市實際可操作的供熱能源消耗結構和冬季大氣污染治理綜合方案(見下圖表)。而烏市較充沛、集中的污水源熱,為可再生能源的利用提供了多元化的能源支撐。2009年9月13日,在市委、市政府關于重點民生工程安排意見的建議會議上,強調將解決烏市冬季大氣污染問題,繼續作為市委、市政府今
16、后的重點工作,下決心抓緊時間完成“藍天工程”。 水源熱泵系統應用背景熱泵技術是應用低品位再生能源的重要技術之一。按熱泵利用的低位冷熱源的不同,熱泵可分為空氣源熱泵、土壤源熱泵、水源熱泵。從系統的能效、設備的投資、運行的經濟性等綜合考慮,水源熱泵比空氣源熱泵、土壤熱泵更具優勢。按水的來源,水熱泵又可分為地下水源熱泵、地表水源熱泵、污水源熱泵、海水源熱泵等。根據項目所在地的水源的特點,并通過對該地區地下水資源和地質構造情況分析,該項目的供冷供熱非常適合采用污水源熱泵技術。污水源熱泵系統是采用城市原生污水或處理水作為水源的一種熱泵技術,是城市可再生能源應用的一個重要組成部分。居住相對集中、具備一定規
17、模的城市,其污水量比較大,水量、水溫相對穩定。并且,隨著城市的不斷發展,污水量將會不斷增加,城市污水熱源具備相當大的開發潛力。隨著國家大力推廣可再生能源應用項目,近年來國內陸續成功建成了諸多污水源熱泵應用項目,大力推動了城市節能減排工作。近年建成投運的污水源熱泵系統:用 戶 名 稱建設規模()建成時間狀況與效果哈爾濱望江賓館130002003已良好運行6年哈爾濱太古商城340002004已良好運行5年第四軍醫大學西京醫院消化病醫療樓320002005已良好運行4年貴陽醫學院附屬醫院外科大樓300002005已良好運行4年北京悅都酒店150002006已良好運行3年北京宏利苑大廈15000200
18、6已良好運行3年太原市國瑞大廈700002006已良好運行3年北京市京燕大酒店370002007已良好運行2年北京鑫福里小區420002007已良好運行2年南通新城小區4000002007已良好運行2年3.2 項目建設意義與必要性3.2.1改善能源結構的需要xx市冬季供暖能源消耗,目前以煤炭為主,大約占供暖能源消耗結構的95%以上,其余為天然氣、電采暖。由于無論是發電廠的“熱電聯產”,還是相繼建設的44個集中供熱站,均擺脫不了以煤為燃料的能源消耗,解決不了燃煤的煙塵、二氧化硫、二氧化碳等在大氣中的排放。因此,烏市是在國內空氣被嚴重污染的城市之一,排名在重度之列,尤其是冬季長達6個月 的采暖期。
19、根據清華大學對烏市冬季大氣污染源的調查研究結果,烏市提出了以“熱電聯產”、天然氣、可再生能源各占1/3能源消耗結構的發展思路。而烏市城鎮集中、大量、統一管理的排泄污水,為可再生能源的大量利用,改善能源結構比,提供了又一個節能途徑。3.2.2合理利用資源的需要xx市現每日自來水消耗約60萬m3,高限時為70余萬m3。消耗的自來水其中有約40余萬 m3由3級、2級、1級支排污水管匯入城市主干排污地下水管進入污水處理廠。隨人口的增加和城市的發展,上述數據只會增高。因此,污水源能具備合理充分利用的條件。污水源熱的合理利用有兩個區域,一是排污水主干管線的沿線,二是污水處理廠處理后的中水下游及周邊。3.2
20、.3環境保護的需要隨著經濟的高速發展,對電力的需求將與日俱增,這必然促使主體電力煤電的發展,也使我們有限的資源更趨緊張;而且,煤電將產生大量的有害排放物,對環境造成巨大的破壞。據統計資料顯示,中國在2003年產煤16億噸,每億噸燃煤會排放115萬噸二氧化硫,68萬噸煙塵,5000萬噸二氧化碳。中國去年溫室氣體二氧化碳排放量就超過億噸,成為世界第二大排放國;二氧化硫也排放了1927萬噸,居世界首位,遠超過自身凈化能力,已使三分之一的國土在下酸雨。從環境角度講,污水源熱的有效利用,是零排放、零污染,是將浪費的能源再利用,實現保護環境。有效、合理利用地球上可以利用的各種資源,可改善人們的生存環境,實
21、現人與自然的和諧發展。第四章 項目實施方案4.1 項目規模分布與選址項目規模分布項目供熱/冷服務建筑面積共50萬,總熱負荷約22500KW,均為新建建筑,滿足國家建筑節能50%的標準(詳見附件4)。其中:集中供熱區域供熱面積備 注神 華 城336069m2居住部分建筑面積 139469;公共建筑部分196600(總用地面積93075.95,容積率2.71,建筑密度26.3%,綠地率40%)萬泰星辰小區100550m2均為住宅預留新增面積63431以住宅為主合 計500000m2上述建筑物設計單位面積能量消耗見下表:(詳見附件1)分項居住類型面積制熱單位熱負荷(w/)制冷單位熱負荷(w/)制熱熱
22、負荷(KW)制冷熱負荷(KW)神華住宅住宅139469.00 405578.76 神華辦公公建196600.00 50609830.00 11796.00 萬泰住宅住宅100550.00 404022.00 其 余住宅63381.00 402535.24 總 計500000.00 21966.00 11796.00項目選址污水源熱示范項目,位于xx市國家高新技術產業開發區長春路與3088規劃路交匯處東、西兩側,以新疆神華能源有限責任公司建設的“神華城”及新華聯萬泰房地產開發有限公司建設的“萬泰星辰小區”為需熱單位,同時預留該片區部分未來新增建筑面積。外管網初步選址自河灘快速路西側地下箱涵污水主
23、管線取水,于河南路立交橋西北側綠化帶修建換熱站及配套設施,經3088規劃路鋪設中介水管道,于各項目小區內修建熱泵設備機房。4.2 工程技術方案4.2.1 建筑圍護結構節能方案本項目建筑類型分為居住和公共建筑,為多層或高層,建筑結構為框剪或全剪結構。項目工程維護結構體系設計,嚴格執行: 民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)(JGJ26-95) 公共建筑節能設計標準(50189-2005) 民用建筑節能設計標準(采暖居住部分)-新疆維吾爾自治 區實施細則(XJJ001-1999)2009年1月前設計部分節能滿足節能50%的設計要求。自2009年4月起新增部分滿足建筑節能65%的標準。(詳見附件
24、4)設計建筑及限值的熱工參數和計算結果(以住宅樓部分為例):維護結構類型制 作 方 法屋面類型:防水卷材、聚氨酯(12mm)+防水卷材、聚氨酯(15mm)+水泥砂漿(30mm)+XPS板保溫層(80mm)+瀝青油氈,油氈紙(3mm)+鋼筋混凝土(100mm);外墻類型:玻璃纖維網(5mm)+XPS板保溫層(80mm)+粘合層(5mm)+水泥砂漿(10mm)+鋼筋混凝土(200mm)+石灰,水泥,砂,砂漿(20mm);架空樓板類型:水泥砂漿(20mm)+鋼筋混凝土(100mm)+XPS板保溫層(115mm)+水泥砂漿(20mm);不采暖地下室上部地板類型:水泥砂漿(20mm)+膨脹聚苯板1(30
25、mm)+鋼筋混凝土(120mm)+水泥砂漿(20mm);周邊地面類型水泥砂漿(20mm)+碎石,卵石混凝土128(60mm)+擠塑聚苯板(30mm)+碎石,卵石混凝土151(100mm)+夯實粘土116(300mm);非周邊地面類 型水泥砂漿(20mm)+碎石,卵石混凝土128(60mm)+碎石,卵石混凝土151(100mm)+夯實粘土116(300mm)外窗類型PA斷橋鋁合金外門類型木(塑料)框夾板門和蜂窩夾板門設計中采用氣密性良好的窗戶(包括陽臺門),其氣密性等級,在1-6層建筑中,不應低于現行國家標準建筑外窗空氣滲透性能分級及其檢測方法(GB/T 7107)規定的級水平;在7-35層建筑
26、中,不應低于上述標準的級水平。4.2.2 污水源熱利用技術方案(1)系統設計方案 污水利用污水經過污水源熱泵機組后留下冷量或熱量返回污水干渠;經換熱/冷后的中介水在一次管網中獨立密閉循環(出水與回水),不污染環境與其他設備或水系統。污水利用流程圖如下: 系統設計制熱工況下,系統原理如下圖:制冷工況下,系統原理如下圖:主要設備根據冷、熱負荷計算,確定機房選用:12臺LSBLGR3100M型水源熱泵機組為建筑綜合小區制冷、采暖。LSBLGR3100M冬季運行制熱量為2574KW,制熱輸入功率為572KW;夏季運行制冷量為2887KW,制冷輸入功率為397KW。項目主要設備如下表:序號名 稱型 號單
27、位數量1.水源熱泵主機LSBLGR-3100M臺122.污水循環泵500WQ2200-14-132臺43.污水提升泵500WQ2500-10-110臺44.循環泵DFG300-400C/4/75臺485.污水中介水熱交換器BHW900-1.0-260-SS-2臺326.防阻機WFJ-1-R-2500臺47.變壓器臺18.自動控制裝置套19.自動補水裝置套8(2)污水熱源供應目前烏市城市污水日排出量40萬m(目前自來水供應量,通常為60萬m/日,高限為71萬m/日)。依據xx市水務集團排水公司提供的資料和測量數據,在烏市河灘路西側,建設有城市主干地下排水箱涵管道一條,埋深4米,起點在紅山路,終點
28、為河東污水處理廠,全長9.8公里,其截面為1.81.8。該管線污水通過量,峰值約為30萬m/日,低谷值約18萬m/日。其水溫、水量穩定,可以滿足一定規模面積的熱源供應,同時也符合熱泵系統采暖方式的要求。項目所在地位于箱涵管道下游,冬季水溫14。本項目需污水流量4300m/h,該箱涵污水管線完全可以滿足供水要求。(3)污水換熱站 污水換熱站房,選址在河灘快速路西側的綠化帶,采用地下式建筑。構筑充分考慮到設備布置、通風換氣、積水排出、污泥排出等問題。換熱站選址位置如下圖:【除污格柵】在河灘路箱涵污水管道主干側壁分別開引水、回水兩個口,污水自引水口進入引流池,在引流池與沉淀池間安裝一個粗過濾格柵,以
29、阻攔污水中較大顆粒的漂沉物和懸沉物。使用耐腐蝕堅固材質(不銹鋼),柵格條粗3mm,網眼尺寸為4mm4mm。具體尺寸下圖所示:污水經粗格柵過濾后,再設置一道細格柵,以阻攔污水中小顆粒的漂沉物和懸沉物,。細格柵使用耐腐蝕堅固材質(不銹鋼),柵格條粗2mm,網眼尺寸為2mm2mm。具體尺寸下圖所示:經過兩道格柵的過濾,污水中的大、小顆粒漂沉物和懸沉物基本被阻攔,以避免換熱器的堵塞,然后經過濾后的污水進入原生污水熱泵防阻機,再進入污水中介水換熱器。阻攔的柵渣每隔大約半小時自動輸送到垃圾池。污水引流池內水深為2.5m。底部有0.4m的停滯態污泥。【污水提升泵與污水傳輸泵】污水提升泵選用4臺500WL25
30、00-10-110污水提升泵,流量2500m3/h,揚程10m ,功率110KW,其中2臺備用;污水傳輸泵選用4臺2200WL2200-14-132,流量2200m3/h,揚程14m ,功率132KW,其中2臺備用。為防止污水腐蝕,水泵葉輪均選用不銹鋼或鑄鋼葉輪。【原生污水防阻機】產品功能:采集經過格柵除污后的原生污水,制定特定粒徑以上的固體、懸浮物截留,允許含有該特定粒徑顆粒以下固體懸浮物進入污水中介水換熱器,將懸浮物對換熱器的不利影響降到最低程度。換熱后的污水回到污水防阻機另一通道,并將被截留污雜物一起帶入污水主干箱涵。技術原理:該原理為濾面自身旋轉,在任意時刻都有部分濾面位于過濾的工作區
31、,另一個部分濾面位于水力反沖區。在旋轉一周的時間內,每一個濾孔都有部分時間在過濾的工作區進行過濾,另一部分在反沖區被反洗,以恢復過濾功能。污水經由過濾后去污水中介水換熱器無堵塞換熱,換熱后的污水回到污水防阻機的反沖區對過濾面實施反沖,并將反沖掉的污雜物全部帶走并排回污水回水池中。工作原理簡述:用污水泵1抽吸污水主干箱涵的城市原生污水進入桶外供水區A,經旋轉的圓筒形格柵過濾網3過濾后進入筒體供水區B,此時污水中已不再含有會引起污水中水換熱器堵塞的大粒徑污雜物,利用污水泵5將筒內供水區B中的污水引至污水中介水換熱器6中,換熱后污水回到筒內回水區C,在壓力下經過圓筒形格柵網3時,對在圓筒格柵外表上已
32、經淤積的污雜物進行反沖洗,反沖洗后的污水進入筒外回水區D,并被重新排回污水主干箱涵中。污水防阻機的工作原理如下圖所示:制熱工況下,按照5的供、回水溫差計算,污水源熱泵系統需要污水水量為4300.0m3/h;夏季設計水溫為20左右。選擇WFJ-1-R-2500型污水防阻機4臺(污水處理流量2500 m3/h),其中有2臺作為備用。【污水中介水換熱器】利用未經污水處理廠專業處理的污水作為水源進行采暖、制冷,是水源熱泵的一種方式。一般污水中懸沉物、污垢沉淀物較多,加之xx飲食習慣也影響城市污水的結構,使污水中的油垢和纖維的含量有所增加,而且污水的堿性較大,極易對換熱器產生腐蝕,結垢、堵塞等現象,從而
33、嚴重地影響傳熱效率。通過實驗測試,15城市原生污水動力粘度較清水動力粘度(15,1.14106/s)大40倍,為4.56105/s。雖然經過格柵和防阻機的處理,但少量高粘度的腐蝕性物質和懸浮物、油垢、纖維還可能進入污水中介水換熱器中。因此,對換熱器的材質、表面粗糙度和內部結構設計都提出較高地要求。污水中介水換熱器設計為殼管式換熱器。該換熱器的特點為小溫差、大流量。為節省換熱器面積與投資,要求傳熱系數達1600W/m2。為提高兩側水速以提高換熱系數,按照冬季最大換熱量計算,采用BHW900-1.0-260-SS-2臥式殼管換熱器32臺,每臺換熱面積為254.6 m2。其主要參數如下:單臺傳熱量:
34、Q=1000kw污水側進口溫度: t1=14 污水側出口溫度:t2=8 中介水側進口溫度: T1=5 中介水側出口溫度:T2=10設計壓力:1.0Mpa設計溫度:100(實際工作溫度:管程13-8/殼程5-10)換熱管材質: 304號不銹鋼鋼材換熱管規格:190.8(mm)筒體材質:Q235-B具體尺寸如下圖所示:一次供熱(中介水)管道鋪設路徑方案中介水管道一端連接污水換熱站,沿3088號規劃路向西至“萬泰星辰”小區,為該小區提供冷、熱源,管道沿3088號規劃路繼續向西延伸至“神華城”小區為其提供冷、熱源。中介水管道采用直埋保溫管,設計管徑為DN800,雙程總長約4000M;另中介水管道至“萬
35、泰星辰”小區支管部分采用DN400管徑,雙程總長為500M;中介水管道“神華城”支管部分采用DN500管徑,雙程總長為400M。水源熱泵機房擬采用配置合理、性能指標高、運行可靠的國際名牌產品。機組制熱工況(45/40)名義COP值5以上,制冷工況(7/12)名義COP值7以上。機組名義工況性能允差數值需達到額定值的96%以上(注:美國AIR590-92標準的規定值為95%,日本JIB8613-86標準的規定值為85%,我國JB/T4329-97標準的規定值為92%)。主機操作系統應具備很好的控制性及兼容性,能實現遠程控制。同時,能對機組運行進行監控及預警,具有故障自檢功能。4.3項目實施進度計
36、劃 如下列甘特圖所示:4.4環境保護(1)城市原生污水與中介水經一次換熱后仍會送至原污水管道,并將污水除雜處理后的廢物垃圾回填至回流污水中,污水換熱站不產生垃圾,不對環境產生污染。(2)在小區內,采取以下措施可大大降低機房內熱泵機組和水泵的噪聲污染: 機房內熱泵機組和水泵均設浮筑基礎,以減少其震動產生的噪聲; 所有吊裝的大、中型設備均設減振吊架; 熱泵機組、循環水泵均墊SD橡膠減振墊,其進出水管處均安裝不銹鋼波紋減震器; 整個熱泵機房內壁均貼吸音材料,其隔墻采用密度較高的隔音材料砌筑,機房門采用隔音門。 (3)污水源熱泵運行不產生任何污染物,是國家鼓勵大力發展的一種高新技術產品。該產品具有良好
37、的環保性,屬于環保產品,污水源熱泵機組是以清潔的電能為動力,在運行中沒有任何污染,沒有燃燒,沒有排煙,也沒有廢棄物,不需要煤場和堆放燃料廢物的場地。只提取水中的熱量,不消耗水,不改變水質。第五章 項目投資預算與資金方案5.1 項目投資預算投資構成 可行性研究和前期費用 主要設備與安裝調試費用 土建及配套設施費用 投資期管理費用 不可預見費用 本項目初步預算總投資8000萬元人民幣。其投資預算見下表:投 資 預 算 表 (萬元)主要設備費用3882水源熱泵主機2184污水循環泵63污水提升泵54循環泵148污水中介水熱交換器960防阻機144變壓器35自動控制裝置230自動補水裝置64土建及配套
38、設施費用3666可行性研究和前期費用151投資期管理費用75不可預見費用226合 計8000預算依據(1)可行性研究和前期費用為固定資產投資的2%;(2)投資期管理費用為固定資產投資的1%;(3)不可預見費用為固定資產投資的3%;(4)設備價格參考有關設備制造廠家的報價或按照類似工程的設備價格估算;(5)項目的安裝工程和建筑工程費用估算依據類似工程造價指標,并且考慮本建設項目所處地區和具體情況估算。估算的工程材料、人工費用等取價調整到2009年的物價水平。5.1.3 資金籌措與來源(1)本項目總投資:8000萬元(2)融資渠道資金來源融資金額(萬元)融資比例企業自籌240030%政府(國家、地
39、方)財政補助及中節能合資后投資360045%銀行貸款200025%合 計8000100%第六章 經濟、社會與環境效益分析本財務分析分為兩種情況:財務分析(一)是在總投資8000萬元,其中含2000萬元銀行貸款的情況下的財務評價結果;財務分析(二)是在總投資8000萬元,除國家財政補助額外、全部為企業自籌、無貸款的情況下的財務評價結果。6.1 基礎參數項目壽命期:30年貸款期:5年貸款年利率:5.94%減排期:30年折舊期:20年折舊率:4.75%預計凈殘值率:5%基準收益率:3%稅率:增值稅按13%征收;企業所得稅按25%征收。 稅收優惠政策:居住建筑供熱收入部分免征增值稅;企業所得稅前三年免
40、征,后三年減半,第七年起全額征收。增值稅額:9.23萬元/年電價:以平均價格為0.428元/千瓦時為計算依據。(詳見附件9.3)未計入固定資產折舊殘值。6.2 收支預測分析營業收入預測收入類型面積單價價格(萬)居住建筑供熱收入30340022667.48非居住建筑供熱收入19660022432.52非居住建筑制冷收入19660010196.6合 計5000001296.6 注:未計入二氧化碳交易可能獲得的收入。成本及稅金分析經 營 期 限(年)項 目1234567-20折 舊358.53 358.53 358.53 358.53 358.53 358.53 358.53 攤 銷480.00 0
41、.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 電 費548.85 548.85 548.85 548.85 548.85 548.85 548.85 財務費用118.80 118.80 118.80 118.80 118.80 0.00 0.00 管理費用80.00 80.00 80.00 80.00 80.00 80.00 80.00 城市建設及教育附加費0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 所 得 稅0.00 0.00 0.00 23.69 23.69 38.54 77.07 6.3財務分析財 務 分 析(一)財務凈現值573.71萬元內部收益率
42、3.75%靜態投資回收期13.9年雖然在財務評價中,項目的內部收益率較低。實際上,國家投入部分在項目經營過程中通過折舊貼現流入企業獲利,企業投資的實際盈利狀況要優于財務分析(一)的分析結果。當除國家財政補助額外全部為企業自籌的情況下的財務分析為:財 務 分 析(二)財務凈現值1091.78萬元內部收益率4.47%投資回收期12.9年6.4 環境效益分析 節能效果分析冬季供暖與傳統區域燃煤集中供暖方式作對比,夏季制冷與房間分體空調器制冷作對比。均以所消耗的一次能源(煤炭)為評價標準。基礎數據:xx地區發電每千瓦時消耗標準煤380g;(1)冬季供暖的節能量 污水源熱泵供熱冬季供熱 水源熱泵供熱工況
43、總耗電量(Kwh)1KWH發電耗煤量(g/Kwh)水源熱泵系統11294871380Q1bm=4292.05(噸)即污水源熱泵供暖每年消耗4292.05噸標準煤。 區域集中供熱冬季供熱 集中供熱供熱工況總熱負荷(Kw)單位熱負荷(w/)民用建筑采暖耗煤量指標(Kg/)集中供熱系統21966.004017Q1bm=供熱工況總熱負荷單位熱負荷耗煤量指標Q1bm=9335.55(噸)即區域集中供熱每年消耗9335.55噸標準煤。(2)夏季制冷的節能量基礎數據:夏季運行12小時,運行天數90天,運行系數0.6,房間空調器制冷平均能效比為2.8,發電每千瓦時消耗標準煤380g。 污水源熱泵制冷:折合標準
44、煤量Qbm夏季制冷 水源熱泵制冷工況總耗電量(Kwh)1KWH發電耗煤量(g/Kwh)水源熱泵系統1528761.6380Q1bm(噸)580.93即采用污水源熱泵制冷每年消耗580.93噸標準煤。 采用房間空調器制冷夏季制冷 水源熱泵制冷工況總熱負荷(Kw)運行時間(h)運行天數(d)運行調節系數系統能效比1KWH發電耗煤量(g)空調系統1179612900.62.8380Q1=制冷工況總熱負荷運行時間運行天數運行調節系數系統能效比Q1bm(噸)1037.37即采用空調器制冷每年消耗4854.41噸標準煤。 預測全年節能量水源熱泵系統集中供暖系統空調系統節煤量冬季供暖期消耗標準煤量4292.
45、059335.555043.5夏季制冷期消耗標準煤量580.931037.37456.44全年合計4872.989335.551037.375499.94即采用污水源熱泵系統制冷、采暖可節約標準煤5499.94噸/年。 環保與社會效益分析本方式相對其他傳統供熱方式更節能環保。在相當長的時期中,我國北方一般以燃煤鍋爐解決冬季取暖問題,造成一次性能源的大量消耗和對環境的嚴懲污染。在二十世紀九十年代以后,對于取暖方式也開始有新的嘗試和探討,特別是隨著可持續發展和公眾環保意識的提高,世界和中國能源利用的結構都正在轉變,從原有的煤、石油取暖過渡到以天然氣及電等清潔能源。造成大氣污染的主要問題是冬季煤鍋爐
46、采暖所排放的大量有害氣體。其治理大氣污染的政策中就包括能源結構的調整,從以煤為主改為天然氣和電力替代能源。但是,替代能源雖然可以部分解決大氣污染的問題,可是天然氣和石油等屬于不可再生的能源,從可持續發展的角度看,必須提高能源利用率或者尋找可以再生的能源,而水源熱泵機組就是比較理想的一種設備。項目環境減排效益見下表: 節能減排指標(噸)每噸標準煤減排量節約標準煤量本項目減排量CO22.775499.9415234.83 SO20.00145499.947.70 粉塵顆粒物0.0115499.9460.50 NOx類0.0095499.9449.50 烷烴類0.00055499.942.75 結論
47、:本工程采取的方案是一種理想的環保方案,投產后不僅不會對周圍環境造成損害,反而會對xx地區大氣環境治理、還藍天工程有極大的意義和推進作用。第七章 項目風險與應對措施7.1項目風險本項目的風險,一是使用的xx市污水主干箱涵中的污水量、水溫能否長期滿足和保證50萬建筑的集中供暖/冷;二是從污水換熱站至供暖小區之間的中介水(一次)管網的地下鋪設是否可操作。7.2應對措施針對上述項目風險,采取應對措施如下:1、依據xx市水務集團排水公司提供的資料和測量數據,目前烏市城市污水日排出量40萬m,烏市河灘路西側城市主干地下排水箱涵污水通過量,峰值約為30萬m/日,低谷值約18萬m/日;冬季水溫14。另據烏市
48、北京路2008年12月2009年1月污水涵管實測水溫為1518。經計算,在污水流量10萬m/d、水溫14、提取5的條件下,即可滿足50萬建筑規模的冬季供熱。本項目的實施,其理論計算,水溫留有最少15.4%、水量留有最少80%的安全系數,同時水溫的提取還可通過增加污水流量實現。因此,該風險可以完全排除。2、針對中介水(一次)管網的地下鋪設,經現地踏勘,我們設計了三個方案,見下列各圖:方案一: 沿3088規劃路鋪設中介水管網方案二:3088路與四平路路口東段部分改道向南至河南東路,沿河南東路至換熱站。方案三:主體沿3088規劃路鋪設,四平路至鯉魚山路之間部分,繞行部分自然路。上述三個鋪設方案,通過
49、規劃、拆遷、道路開挖,在政府及相關部門的支持、協調下,均可備用和實現。第八章 結 論項目以國家、地方政府大力推廣可再生能源發展政策為契機,圍繞xx市冬季大氣污染治理的“藍天工程”為切入點,對接xx冬季供熱能源結構調整、推進地源熱泵示范項目的機遇,充分挖掘xx市可再生能源利用的種類,瞄準城市污水集中、量大、便于利用、可節能減排的特點,抓住規模建筑的建設,采取污水源熱泵技術集中供暖/冷,以區別于xx市已形成的44家燃煤鍋爐集中供熱的傳統方式,實現零排放、零污染。通過項目實施,一是可推動烏市未來污水源熱利用的遠期規劃與集中實施,二是形成國內最大的污水利用項目,可帶動全國、新疆其他地區城鎮污水的規劃、
50、綜合、集中與合理利用,三是項目的供熱/冷服務可以放大到100萬,充分顯示出示范、引導、推廣、實用的作用,意義重大。經過對本項目投資、成本費用、銷售收入的預測分析,計算得出的全部投資財務內部收益率大于財務基準收益率,財務凈現值大于零,各項財務效益指標評價滿足,在正常經營的情況下,經濟效益分析結論項目是可行的。同時特殊指出,由于項目屬于公共事業項目,又是可再生能源的污水源設備與技術利用,在供暖/冷面積規模同等的情況下,其投資高于傳統燃煤集中供熱,運行費用在某種情況下也有可能大于傳統燃煤集中供熱(在烏市工業燃煤的價格條件下)。因此,國家為推動可再生能源的利用,鼓勵企業發展和使用可再生能源,并考慮到企
51、業單獨投資項目后,財務評估可能出現的不可行性,或在較長的回收期、或在較低的財務基準收益率和財務內部收益率下財務評估才可行的因素,國家和地方兩級政府分別出臺政策,給予項目財政補貼。該項補貼作為固定資產折舊的現金,流入項目企業變現,相當于未投入的獲利。從而使項目的實際財務狀況,遠遠優于本可行性研究的財務評價指標。在此條件下,可以改善投資回收、資本回報率等財務基本指標,項目更具可行性。附 件:1、建筑能耗計算書2、關于印發xx市推進地源熱泵示范項目指導意見的通知烏政辦2009212號3、轉發自治區發展和改革委員會關于調整xx電網內部分用電銷售電價的通知的通知烏發改工價(2008)223號4、關于xx
52、市新建居住建筑執行節能65%設計指標(試行)的通知烏建發2009115號5、其他相關政策性文件略。附件1 建筑能耗的綜合計算設計建筑及限值的熱工參數和計算結果表1圍護結構部位限值K W/(m2.K)設計建筑K W/(m2.K)屋頂0.500.40外墻0.560.39窗戶(含陽臺門上部)2.502.44陽臺門下部門芯板1.35-不采暖樓梯間戶門-外門2.502.47不采暖樓梯間隔墻-接觸室外空氣地板0.300.29不采暖地下室上部地板0.50-周邊地面0.300.29非周邊地面0.300.211. 設計建筑能耗計算根據建筑物各參數以及民用建筑節能設計標準(采暖居住部分)-新疆維吾爾自治區實施細則 XJJ001-1999所提供的參數,得到該建筑物的年能耗如下:表2能耗指標建筑總能耗單位能耗耗熱量24703614.51采暖耗煤量19280211.322. 建筑節能評估結果實際計算能耗指標與設計指標限值的對比結果,匯總如下:表3計算結果耗熱量采暖耗煤量設計指標14.5111.32限值21.8017.00圖(1)結論:該設計建筑的耗熱量、采暖耗煤量均未超過限值,因此,根據民用建筑節能設計標準(采暖居住部分)-新疆維吾爾自治區實施細則 XJJ001-1999第三章的要求,該建筑物的節能設計滿足節能要求。