南京江北新区江水源热泵区域供冷供热项目,属于城市级大型分布式能源,依托长江水体作为天然冷热源,采用地下分布式能源站 + 区域管网,实现片区集中供冷供热,是新型能源体系城市综合供能典型示范案例。
一、项目基本概况
• 建设运营主体:江北新区公用控股集团,江北新区综合能源服务有限公司运营
• 规划规模:规划建设 5 座地下能源站,覆盖8.75 平方公里,总规划供能面积838 万㎡,管网总长约 150km;能源站全部布置于城市绿地地下,节约地面土地资源。
• 已投运范围:滨江取水泵站、6 号(市民中心)、服贸大厦能源站投运;服务江北市民中心、江北图书馆、服贸大厦;2025 年拓展至花语天境府住宅小区,实现从公建向住宅延伸,惠及约 2 万人;当前实际投运供能面积约 32 万㎡。
• 核心技术组合:江水源热泵 + 冰蓄冷 + 水蓄冷 / 水蓄热 + 智慧调度平台,地下能源站集中制备冷热水,管网输送至各建筑换热站,末端采用毛细管辐射空调 + 新风系统。
二、工作原理(三套独立水循环系统,江水不进入室内)
1. 江水侧循环:抽取长江水进入能源站换热器,只做热量交换,不消耗、不污染江水,换热后排回内河,还可作为河道生态补水。夏季带走建筑热量,冬季提取江水低温热能。
2. 区域输配循环:能源站生产 5℃冷水(夏季)、48℃热水(冬季),通过市政管网输送到各个建筑换热站。
3. 建筑末端循环:建筑内部独立水循环,通过毛细管网辐射实现室内制冷采暖,江水与建筑内水体完全隔离。
关键:江水冬暖夏凉,相比空气源拥有约 10℃天然温差,热泵机组能效远高于普通中央空调。
三、节能环保与综合效益
1)、节能降碳效益
1. 系统综合能效比相比传统中央空调提升30% 以上,替代分散燃气锅炉、分体空调、冷却塔系统。
2. 配套冰蓄冷 / 水蓄热,把25% 夏季高峰用电转移到夜间谷电,实现电网削峰填谷,缓解城市迎峰度夏供电压力。
3. 全部建成后,每年可节约电量约1.4 亿 kWh,年减少 CO₂排放约14 万吨;已投运片区每年减碳约 600 吨;市民中心单栋建筑用电负荷仅为同类公共建筑的一半左右。
2)、城市环境效益
1. 消除大量空调外机、冷却塔:没有冷却塔飘水、噪声、风机散热,直接缓解城市热岛效应,片区夏季环境温度可降低 2‑3℃,改善商务区微气候。
2. 无燃烧排放:取消大量分散燃气锅炉,消除建筑点源废气排放,减少 NOₓ等污染物。
3. 换热退水回补城市内河,改善内河活水条件,实现水资源循环利用环。
3)、建筑与土地价值
1. 用户端无需建设大型冷冻机房、冷却塔,节省建筑内部机房面积,降低建筑配电容量;用户端运维成本降低约 80%。
2. 能源站全部埋于绿地地下,不占用地上建设用地,适配高密度中央商务区开发模式。
四、项目模式特点(分布式能源视角)
1. 城市级分布式综合供能:能源站分散布置在负荷中心绿地地下,就近对片区供能,减少冷热介质长距离输送损耗,属于典型源‑网‑荷协同的区域综合能源。
2. 可再生能源利用:利用长江水体蕴含的低品位热能,以电力驱动热泵,属于可再生能源区域供冷供热。
3. 蓄能耦合电网调节:冰蓄冷、水蓄热不只是降电费,同时承担城市电网需求响应,是城市虚拟电厂重要可调资源。
4. 公建先行、向住宅拓展:先服务政府公建、商业楼宇,后续落地居民小区,验证了江水源热泵在居住建筑的可行性。
五、项目面临的约束与启示
1. 资源条件约束:依赖大型地表水体,取水排水需要水利、生态严格审批,不是所有城市可以复制。
2. 前期投入高:地下能源站、大规模管网一次性投资大,适合新区成片规划建设,老城区改造难度较高。
3. 运维要求高:江水含泥沙,取水过滤、换热器防污防腐对运维管理要求高。
(转摘自南京日报等媒体公开报道)
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