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(3)

图4-1燃气冷热电分布式能源系统流程图

另外，为保障数据机柜常年24小时运行的可靠性，考虑到市政燃气故障或内燃机检修时需要由其他方式提供制冷，该工程设置了2台400RT螺杆式冷水机组和3台1600RT离心式冷水机组（其中1台为备用）。当燃气故障时开启两大两小四台冷水机组，总制冷量约为14000KW供数据中心使用，此制冷总量也能满足项目二期的投入运行。由于分布式能源系统的总装机规模仅满足数据中心的供电、供冷需求，不能同时满足办公楼的制冷、制热需求，所以冷水机组均采用双工况机组，给办公制冷时，供回水温度为6℃/12℃，给数据中心供冷时，供回水温度为12℃/18℃。另外配置2台2100KW的热水真空锅炉供一期办公楼冬季空调使用，锅炉房内预留机组安装空间便于项目二期的扩容。由于峰谷电差价的政策，白天用电高峰期，采用燃气冷热电分布式能源系统给数据中心供冷，仅开启一大一小两台冷水机组供一期办公使用；晚上电价低谷期，采用电制冷机给数据中心制冷，开启两大两小四台冷水机组。

系统运行控制策略

空调系统的运行策略，需要综合考虑空调设备性能、是否存在峰谷电价，是否有燃气优惠条件、是否存在节能补贴等因素。

另外，新的《上海市天然气分布式供能系统和燃气空调发展专项扶持办法》中对分布式供能项目按照1000元/kW给予设备投资补贴，对年平均能源综合利用效率达到70%及以上且年利用小时在2000h及以上的分布式供能项目再给予2000元/kW的补贴。每个项目享受的补贴金额最高不超过5000万元。燃气供应企业要优先保障天然气供应，实施优惠气价。

在充分评估以上原则之后，该项目具体的系统运行控制策略见下表5-1。

表5-1 分布式能源系统运行控制策略及故障应对策略

故障响应措施

电网、气网、供能模块均正常 电价峰、平时段，3台发电机组满负荷发电运行且市电同时供电，市电仅保持最低输入状态；电价谷时段，发电机组停机，由市电提供全部电力 电价峰、平时段，由溴化锂机组供冷；电价谷时段，电制冷机组供冷。

电网正常 气网正常，供能模块有一套故障：

未发生故障的2套供能模块运行发电，由市电补充不足电负荷 正常运行的发电机组对应2台溴化锂机组制冷，供数据中心使用，不足部分由电制冷机组补充。

气网正常，供能模块有两套及以上故障：

未发生故障的供能模块满负荷运行，由市电补充不足电负荷 正常运行的发电机组对应的溴化锂机组运行制冷，启动办公楼电制冷机组为数据中心补充冷量。

气网故障 市电供应全部电负荷：

启动办公楼电制冷机组为数据中心补充冷量，办公楼停止供冷。

电网故障 气网、供能模块均正常：

发电机组提供数据中心全部电负荷 溴化锂机组满负荷运行为数据中心供冷。

气网正常、供能模块有1套故障：

未发生故障的2套供能模块运行发电，起动柴油发电机组补充不足电负荷 正常运行的发电机组对应2台溴化锂机组制冷，供数据中心使用，另一台补燃型溴化锂机组由燃气启动供冷。

气网正常、供能模块有2套故障：

未发生故障的供能模块满负荷运行，启动柴油发电机组补充不足电负荷 正常运行的发电机组对应的溴化锂机组运行，另两台补燃型溴化锂机组由燃气启动供冷。

电网、气网均故障 全部由柴油发电机组供电：

启动办公楼电制冷机组为数据中心供冷，办公楼停止供冷。

该工程以数据中心空调冷负荷来确定分布式能源系统的装机容量，结合上述表格的运行策略，可以计算得到，系统最大年利用小时数为365x16=5840h，远远大于2000h，系统能保证很高的满负荷运行小时数，使发电机组运行在发电效率较高的工况。发电机年满负荷运行小时数越高，系统投资经济性越明显。也满足《燃气冷热电三联供工程技术规程》中明确要求装机规模小于等于15MW的燃气冷热电分布式能源系统的年平均能源综合利用率大于70%的要求，实现余热的梯级利用。通过合理利用调峰设备和调峰方式，提高了数据中心供电、供冷的稳定性，根据用户负荷的变化，在保证发电系统设备及余热利用设备得以充分利用的前提下，实现费用最低的调峰运行模式，大大提高项目的经济效益。

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