23.零碳园区热利用技术应用现状与前景-20231128-上海交大代彦军-36页.docx

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第17届中国新能源国际博览会暨高峰论坛，2023年11月22-24日

零碳园区热利用技术应用现状与前景

代彦军

上海交通大学机械与动力工程学院

2023年11月28日

饮水思源·爱国荣校

1零碳园区热利用

1零碳园区热利用需求

2热利用技术类型及特点

3发展前景与展望

4总结

零碳园区热利用需求

4

零碳园区

◆园区包括制造园区、科创园区、物流仓储园区、研发基地、企业集团园区、创意园区、游乐园区、农业园区、林业发展区、旅游休憩海岛、综合商业区等各类产业园区，以及行政办公区、大学城和相对封闭的居住社区等各类生活园区。

◆“城市，除马路外都是园区”。《未来智慧园区白皮书》数据显示，90%以上城市居民工作生活在园区，80%以上的GDP和90%以上的创新在园区内产生。那么多地方都属于园区，那自然，园区的排放总量会很高。

◆在2020年我国提出“30、60”目标后，零碳园区的打造也成为了重要任务。

零碳生活园区

◆建筑生活热水

◆供暖制冷

电能

燃料-煤油气

太阳能-光伏光热地热能

空气热能余热

生物质气/天然气

热机发电机组

G

CCHP

发电效率38%

上海交通大学

STAKGHAIJAOTONGUNIVTRSrTY

缸套水98℃

吸收式制冷机

太阳

太阳、空气、水、土壤能

300℃

75%来自环境废热驱动除湿空调

75%来自环境

25%来自电力

高效热泵

采暖和热水cOP=4

采暖和热水cOP=4

供冷COP=3热电联供+除湿空调

供冷冷水15℃

COP1除湿空调效率85%

COP1

带电网

冷热电三联供

产业区住宅区

智慧管网

。。。

5

6

零碳产业园区

工业工艺供热：蒸气、热水

建筑供热制冷

◎能源站冷、热生产

◎冷、热输配数据中心

◎电能

◎锅炉：煤油气地源热泵

太阳能：光伏光热余热

零碳园区能流示意

需求侧

储电装置

住宅需求

100

100%能源自维持

公共需求

热能

热能

地消纳

交通需求

外部电网储热装置

电能分布式电站

电能

能源流向

能量转换

地源热泵

风能发电

分布式光伏/太阳能光伏电场

燃气热电联产

燃气

热电联产

气源补充气源补充

来源侧

地热能

%可

%可再生能源

1

太阳能

生物质能

LNGLPG

市政燃气

ZSJTUY

ZSJTU

7

热利用技术类型及特点

太阳能光热利用

1035506675

太阳能供热技术途径热驱动再吸收式热泵低压发生器

太阳能供热技术途径

热驱动吸收式热泵蒸发器

太阳能热驱动蒸汽压缩式热泵太阳能直膨式热泵

集热器直接加热

固定式平板集热器

真空管集热器

太阳能集热器

集热温度(℃)

85100120150200

GAX+Ejector

单级再吸收与蒸汽压缩复叠耦合热泵GAoeor

吸收式热泵

单级再吸收与蒸汽压缩过冷却耦合热泵(GAX)吸收式热泵

两级/多级(多重回热)吸收-再吸收式热泵单级再吸收式热泵

追踪式

复合抛物面聚焦集热器(CPC)

小型抛物槽式集热器(PTC)

最低适应环境温度

最低适应环境温度(c)

-30

-20

-10

-5

0

建筑太阳能光热利用

口主动式太阳能光热利用主要有太阳能热水系统和主动式太阳能供暖系统。

+方果

旅排：0二氧化

上海三湘热水工程上海临港新城太阳能工程

太阳能采暖供热系统解决方案西宁公用建筑集中采暖及热水冷凝式太阳能燃气锅

10炉

10

太阳能具有周期波动性和不稳定性

逐日太

逐日太阳辐射强度(w/m2)

太阳能的特点：周期性波动不稳定性

■太阳辐射强度■建筑负荷

400

300

200

100

0

-100

-200

-300

-400

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