碳信托报告 | 城市区域能源之印度塔那市区域供冷潜力分析与技术经济评估

2019-2-22 23:06 来源: CarbonTrust |作者: 张楠

区域供暖、区域供冷、区域供电以及解决区域能源需求的能源系统和它们的综合集成统称为区域能源。联合国环境署2015年的报告认为现代区域能源通过提高能源效率和可再生能源利用率，将成为全球许多城市实现向可持续供热和供冷转型的最有效途径。[1]

2017年，联合国环境署在GEF的支持下启动全球城市区域能源倡议项目，英国碳信托有限公司（Carbon trust）作为技术合作伙伴参与了一系列相关工作。碳信托近年来在英国各地开展了大量的区域能源项目，积累了很多项目可行性分析、能源供需分析、技术路线选择与评估、环境效益分析、经济和财务模型搭建与分析等相关经验。

作为联合国环境署全球城市区域能源倡议项目的一部分，在国际金融公司（IFC）和欧盟的资金支持下，英国碳信托有限公司（Carbon trust）对印度塔那市区域供冷潜力和可行性进行了评估，旨在加速区域供冷系统在印度的大规模应用。评估报告于2019年初完成并发布，在此，我们简要分享报告的主要内容，并附上报告英文全文[2]，以期为国内城市区域能源项目开发提供借鉴。

区域供冷可以极大程度上减少供冷系统的碳排放，改善空气质量，节约能源成本，整合可再生能源，提高建筑能效并增加城市韧性。目前，区域供热已经广泛应用于中国北方地区清洁供暖，而随着建筑供冷需求和供冷能耗的增加，城市区域供冷系统具有较大发展潜力。

塔那市区域供冷项目主要驱动力

· 推动印度能效市场转型

· 解决供冷需求增加及其对管网影响

· 实现碳减排和基加利修正案削减HFCs

· 展示创新技术和可再生能源集成

· 为客户节省成本

· 解决供应的可靠性问题

技术经济评估框架

项目区域

· Ghodbunder Road：既有商业和零售业建筑，目前主要使用集中供冷系统，改造后可接入新的区域供冷系统。

· HiranandaniEstate：塔那市最大的城镇，占地300英亩，大部分地区已经建成并投入使用，东南部在建区域的一组商业建筑有潜力接入新建区域供冷系统。

能源需求分析

Ghodbunder Road地区目前和未来能源需求主要来自购物中心、商业办公楼、医院以及数据中心。基于对这些建筑物制冷和电力需求的评估，估计峰值供冷需求为10,180 吨制冷剂，供冷耗电量约为18,789 MWh/年，总电力消费越为65,552 MWh /年。

Hiranandani Estate地区目前和未来能源需求主要来自商业办公楼，数据中心和酒店。估计峰值制冷需求约为11,295吨制冷剂，供冷耗电量约为39,075 MWh /年，总电力消费越为93,938 MWh /年。

能源供给分析

基于对地区冷源和供冷技术方案的分析，针对上述两个区域选择了两种优先技术路径。

· 电冷水机组：采用电蒸汽压缩冷水机组满足全部供冷需求。

· 三联供：采用燃气冷热电三联供系统满足供冷基础负荷，结合电冷水机组平衡峰值负荷。除供冷外，该技术路径还可提供电力供给，可直接销售给电力用户或进入电网。

对于制冷剂的选择，电冷水机组的制冷剂一般为R134a，研究建议在详细可行性分析阶段，从环境影响、安全和成本角度对三类制冷剂（HFCs, NH3, HFOs）进行深入评估，选择最佳方案。

线网评估

在区域供冷系统中，供冷管网往往需要较高的成本。考虑成本效益和技术可行性，我们对能源中心的位置以及线网进行了评估，确定了最优的能源中心位置以及管网路线。线网评估考虑了以下因素：管道长度最小化，管网应主要位于公共用地或用能建筑物所属用地，沟槽挖掘优地面条件，物理和场地限制（铁路线等地面和地下基础设施），利用既有公共设施走廊等。

财务分析

项目对两个地区不同技术方案的成本效益进行了分析，电冷水机组在HiranandaniEstate地区将获得更高的财务回报，而三联供技术在Ghodbunder Road地区收益更高。从碳排放角度，三联供技术在两个地区均具有更高的减排效益。

表1. Ghodbunder Road 区域供冷项目财务模型分析结果