供热水机组(溴化锂) 燃气冷热电分布式能源系统在数据中心项目中的运用(2)

燃气冷热电分布式能源系统按照原动机的不同分为三种类型，即燃气轮机系统、燃气内燃机系统、微燃机系统，表1-1为各种发电设备的主要特点。

表1-1 发电设备的主要特点

燃气冷热电分布式能源的动力装置主要使用燃气轮机和内燃机。与燃气轮机相比，内燃机发电效率较高，电热比较大，部分负荷性能好。因此如果燃气冷热电分布式能源系统对电力需求较多或经常处于低负荷运行时，应优先考虑内燃机。内燃机的缸套水温度和排气温度较低，而燃气轮机的排气温度较高且流量大，因此如果用户对热量需求较大且对热量的要求较高时，燃气轮机具有很大的优势。从价格来看，燃气内燃机造价会便宜一点。目前，内燃机在较小容量的燃气冷热电分布式能源系统中占有一定优势，而燃气轮机在规模较大的系统中具有吸引力。

项目概况

该项目位于上海市松江区，由上海斐讯数据通信技术投资建设。基地南侧有文合路与松江城区联系，东至为斐讯数据通信技术总部一期地块，北至面丈港河，西至为待开发地块，作为该项目二期储备地块，也为办公用地。基地地势平坦，市政设施完善。一期工程占地54493.3平方米，总建筑面积125612.5平方米，含1#2#3#及地下室四个部分，其中1#楼为一类高层建筑，地上11层，主要功能为办公及展览；2#楼为一类高层建筑，地上8层，主要功能是数据中心；3#楼为多层建筑，地上5层，主要功能为办公和会议；地下为一层，主要功能是汽车库和设备用房，其中包括设计等级为核6级、常6级的人防地下室16627平方米。

设计参数

3.1 室外空气计算参数

空调冷热源系统

按照业主设计任务书，该工程2号楼功能确定为数据中心，由于数据机柜常年散热，冷负荷巨大，需要24小时不间断制冷以维持机柜的正常运行。在该项目立案及可行性研究之后，明确本项目采用燃气冷热电分布式能源系统，以减少该项目对城市电网的冲击及过度依赖，缓解市政电网压力，提高数据机柜运行的安全性及可靠性。

根据数据中心的工艺布置，该数据中心大楼拟放置3000台数据机柜，每台机柜的耗电量为4.5KW，PUE值为1.6，则数据中心大楼空调冷负荷可按3000x4.5=13500KW考虑，全年稳定，该项目各单体设计计算负荷汇总详见表4-1。

表4-1 设计负荷汇总表

根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）第8.9.2条，采用燃气冷热电三联供系统时，以冷、热负荷确定系统发电量。这里提到的冷、热负荷不是指设计冷、热负荷，而应根据经济技术比较后，选取相对稳定的基础冷、热负荷，这对于整个建筑来说具有很好的经济效益。一期工程若按照总冷负荷来确定燃气冷热电分布式能源系统的容量，则选择四台功率为4300kW天然气内燃发电机组，对应的余热溴化锂机组制冷量为5000KW，系统总装机规模17200kW，总制冷量20000 kW。在夏季，4套机组正常运行，满足整个项目供冷、供电需求；在冬季，4套机组正常运行，其中3套余热溴化锂机组给数据中心供冷、1套余热溴化锂机组给办公楼供热，满足系统冷、热、电需求。对于过渡季节，此能源系统就不能充分利用。在春季和秋季，除了数据中心的稳定冷负荷，1#和3#办公楼甚至没有冷热负荷需求，就会使整个系统处于低效运行状态或部分停运状态，降低了系统的效率和使用率，机房占地及系统投资也比较大，不能充分体现燃气冷热电分布式能源系统的优越性。

该工程以数据中心空调冷负荷13500 KW为基准，配置三台功率为4300kW天然气内燃发电机组，对应的余热溴化锂机组制冷量为5000KW，系统总装机规模12900 kW，总制冷量15000 kW。发电机组发出的电力供内部使用，发电同时产生的烟气和缸套水由余热溴化锂机组转换后向数据中心提供冷负荷，使整个系统一直处于高效稳定的运行状态，也能降低系统的初投资。供热水机组(溴化锂)数据中心电力及冷负荷优先由分布式供能系统提供，电力和冷负荷不足部分由市电和电制冷机组提供。本工程燃气冷热电分布式能源系统流程图如图4-1。

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