世博能源中心三联供系统优化运行与产业化前景 CNR219-291

项目背景

本文针对电力生产中的实际痛点，研发了世博能源中心三联供系统优化运行与产业化前，有效提升了作业效率与安全水平。上海世博能源中心承担周边区域的冷热电供应任务，其三联供系统由两台4282kW内燃发电机组和两台制冷功率4100kW、制热功率3900kW的烟气热水型溴化锂机组构成。随着区域用能需求波动加大，如何在不同季节和昼夜负荷变化下保持供能稳定、控制能源成本，成为能源站运行中的核心问题。

传统运行方式往往按固定策略调度设备，蓄能装置使用粗放，容易造成低谷期蓄能不足、高峰期供能紧张，或长期蓄能导致热量损耗偏大。设备之间的协同缺乏量化依据，综合利用效率难以持续提高。

为此，项目以世博能源中心为对象，围绕三联供系统改进运行开展技术研究，目标是在保障供能稳定性的前提下，提高能源综合利用效率，并形成可在同类分布式供能站推广的运行方案。

存在问题

• 季节策略粗放：夏季、冬季和春秋季的供能需求差异明显，原有运行方式未能充分匹配各季节负荷特征，设备出力与需求之间存在偏差。
• 蓄能调度不够精细：蓄冷水箱和蓄热装置的使用时段与负荷预测衔接不足，低谷期蓄能不充分或长期蓄能造成热量消耗。
• 设备协同水平有限：内燃发电机组与溴化锂机组、电制冷机组、热水锅炉之间缺乏统一的改进调度，运行经济性依赖人工经验。
• 综合利用效率提高受限：能源中心运行数据与经济性分析不够系统，难以持续找到效率提高的切入点。
• 推广基础薄弱：改进运行经验未形成标准化方案，同类型分布式供能站缺少可借鉴的运行策略。

创新目标

项目旨在通过科学分析能源中心运行情况和经济性，制定并实施提高综合利用效率的具体措施，使能源中心综合利用效率达到不低于70%的目标，同时降低能源成本消耗，并为后续引入人工智能分析、实现全自动化改进运行奠定基础。

技术方案

系统结构上，世博能源中心以两台4282kW内燃发电机组为核心，配套两台制冷功率4100kW、制热功率3900kW的烟气热水型溴化锂机组，并配置电制冷机组、蓄冷水箱和热水锅炉。不同设备承担不同季节和时段的冷热供应任务，通过运行策略调整实现协同。

操作流程方面，夏季以电制冷机组为供能主力，低谷期前尽量使用蓄冷水箱，低谷期间全力蓄冷，实现能源的有效调度。冬季发挥三联供机组优势，夜间低谷期蓄热，白天根据温度及蓄热量灵活调整热水锅炉运行，确保供能稳定性和经济性。春秋季供能虽不稳定，但仍以电制冷机组制冷和三联供机组制热为主，尽量减少蓄能水箱使用，降低长期蓄能的热量消耗。

在运行管理上，项目通过对能源中心运行情况和经济性的科学分析，制定提高综合利用效率的具体措施，并持续跟踪实施效果，使系统在不同工况下保持较高的能源利用水平。

创新亮点

• 季节差异化运行：针对夏季、冬季和春秋季分别制定运行策略，使设备出力与季节负荷特征相匹配。
• 蓄能精细调度：夏季低谷期前使用蓄冷水箱、低谷期全力蓄冷，冬季夜间蓄热、白天灵活调整热水锅炉，减少无效蓄能损耗。
• 多设备协同：内燃发电机组、溴化锂机组、电制冷机组和热水锅炉按季节和时段协同运行，提高整体供能经济性。
• 效率目标明确：通过科学分析和措施落地，综合利用效率达到不低于70%的目标。
• 可推广性强：改进运行经验可为同类型分布式供能站提供参考，具备产业化推广前景。

落地应用效果

项目措施实施后，世博能源中心综合利用效率达到不低于70%的目标，能源成本消耗进一步降低。目前，能源中心正处于上海市天然气二阶段能源补贴申领考核期，一旦通过考核，将获得1300万元的能源补贴。直接经济效益和社会效益均较为可观，为能源行业可持续发展积累了经验。

产出物：世博能源中心三联供系统优化运行策略、运行经济性分析方法和综合利用效率提升措施。

适用场景：同类型分布式供能站、区域能源中心及具备冷热电三联供系统的园区能源站。

常见问题

Q：该项目主要解决了什么问题？

A：主要解决三联供系统在不同季节和时段运行策略粗放、蓄能调度不精细、设备协同不足导致综合利用效率提升受限的问题。

Q：项目取得了哪些可量化成果？

A：能源中心综合利用效率达到不低于70%的目标，并处于上海市天然气二阶段能源补贴申领考核期，通过考核后将获得1300万元能源补贴。

Q：该成果能否在其他能源站推广？

A：可以。项目形成的优化运行策略和经济性分析方法，适用于同类型分布式供能站，具备产业化推广前景。

数据来源：项目验收报告及现场应用统计，单位信息已脱敏处理。

本文由中广研创新整理。