分散式新能源站示範專案
——北京榆垡農業服務中心熱水、採暖製冷、清潔電力工程案例介紹
摘要：目前新能源行業迎來新一輪發展契機， 市場背景良好， 國家政治需要“綠色發展”， 黨的十八屆五中全會公報中也把“綠色發展”提升到一個關鍵性的高度；同樣社會發展需要“清潔能源”， “可持續發展”理念的實施核心是能源供應可持續， 能源緊張， 環保惡化， 急需改善能源結構。
根據當前的形勢， 任何一種單一的新能源利用形式都無法滿足高效、節能、安全的市場發展需求， 這需要多種新能源技術的綜合應用。
分散式新能站就是天普經過20餘年的持續研發， 充分繼承了光熱、光伏、熱泵等新能源設備， 並實現了不同設備之間的系統優化， 通過統一的智慧能源管理平臺， 為用戶提供可靠、穩定、清潔環保、運行成本低的能源服務。
分散式新能站是基於清潔能源、能聯網、可持續能源供應思維， 用於建築、建築群、區域獨立供能的分散式新能源收集、存儲、轉換、供應系統。
關鍵字：天普新能源 分散式新能源站 跨季節儲熱技術 新能源綜合應用示範項目
工程簡介
榆垡農業服務中心位於北京市大興區榆垡鎮西部。 該項目總建築面積約7600㎡， 地上共一層， 其中有總建築面積為1750 ㎡的兩個陽光溫室， 建築高度為3.9m。 主要功能為辦公室、會議室、開水間、衛生間、食堂、餐廳、儲藏室、宿舍、客房包間等多功能辦公區提供生活熱水、採暖製冷、清潔電力的需求。
通過實地測量以及對建築結構、建築分佈的分析， 考慮到項目的示範性， 本項目採用分散式新能源站的能源供給模式， 集太陽能地源熱泵的採暖和製冷系統、太陽能熱水與開水系統， 以及光伏發電系統、LED 顯示與資料獲取系統、遠端互聯網控制系統等多種系統於一體，
充分考慮農作物各個季節生長需求特點以及服務中心的服務功能， 專案採暖方式為太陽能跨季節儲熱系統， 採暖面積為5776㎡， 冬季採暖室內溫度18℃～24℃；夏季製冷室內溫度22℃～26℃；熱水採用兩台天普專用易生活與系統配合為使用者提供熱水， 並採用太陽能單機進行預加熱（本單機為單盤管換熱單機）， 將預加熱的熱水送入200L開水器， 節約電能， 縮短加熱時間；160kW的光伏系統設計為使用者端採暖所需水泵迴圈電量開水器電量以及在陰雨天時太陽能不足為室內進行採暖與製冷。
設計參數
北京市中心地理座標為東經116°19′、北緯39°54′， 平均海拔高度為40m， 年太陽總輻射量為5982MJ/m， 年平均日照時數為2741.0小時，
室內末端：
該項目室內末端採用臥式暗裝風機盤管採暖及製冷。 冬季採暖室內溫度18℃～24℃；夏季製冷室內溫度22℃～26℃；室外冬季設計溫度-12℃；室外夏季設計溫度-35℃。
系統組成
太陽能地源熱泵體統以及直飲水系統：太陽能集熱器TP581825模組、地源熱泵螺杆機組、室外換熱井、室內風機盤管、太陽能開水器、換熱器、水箱、迴圈泵、設備機房等。
光伏發電以及控制顯示系統：太陽能電池板、匯流箱、逆變器、配電櫃、太陽能路燈、太陽能草坪燈、LED電子顯示幕及控制系統等。
系統原理
熱泵採暖製冷系統運行原理：
1、太陽能溫差迴圈加熱：
太陽能通過溫差迴圈來加熱集熱水箱中的水。集熱水箱水滿時，當集熱器溫度T1大於集熱水箱溫度T2的8℃（可調）時，太陽能迴圈泵啟動，集熱器裡的熱水流入水箱，水箱中的低溫水頂入集熱器繼續加熱，當集熱器溫度低於或等於集熱水箱水溫時，太陽能迴圈泵停止，如此反復。
2、地埋管蓄熱迴圈：
當集熱水箱水滿，且溫度達到設定溫度45℃（可調），電磁閥打開，集熱水箱中的熱水流入地埋管內，水箱溫度低於設定溫度5℃（可調）時，電磁閥關閉，太陽能繼續加熱，如此反復，溫差迴圈。
3、室內末端迴圈：
室內風機盤管通過設定好的溫度，當回水溫度低於設定溫度5℃時，熱泵啟動增溫，達到設定溫度後停止運轉，如此反復。地埋管及風機盤管迴圈泵均為一備一用，備用泵單獨放置。
光伏發電系統運行原理：
分散式光伏發電系統，又稱分散式發電或分散式供能，是指在用戶現場或靠近用電現場配置較小的光伏發電供電系統，以滿足特定用戶的需求，支持現存配電網的經濟運行，或者同時滿足這兩個方面的要求。分散式光伏發電系統的基本設備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電櫃、並網逆變器、交流配電櫃等設備，另外還有供電系統監控裝置和環境監測裝置。其運行模式是在有太陽輻射的條件下，光伏發電系統的太陽能電池元件陣列將太陽能轉換輸出的電能，經過直流匯流箱集中送入直流配電櫃，由並網逆變器逆變成交流電供給建築自身負載，多餘或不足的電力通過聯接電網來調節。本工程根據詳細計算後採用8台20kW逆變器，其中5台逆變器，19串4並輸入，匯入一台交流匯流箱，另外3台逆變器輸入端為20串4並，匯入一台交流匯流箱。
結束語
根據客戶需求，該專案充分利用了太陽能資源，實現太陽能發電、太陽能制熱水、太陽能補熱等功能，同時輔助熱泵採暖，光伏發電使該項目達到最佳節能效果。分散式新能源站為項目提供了100%的熱水、100%的採暖製冷和70%的清潔電力。
專案於2016年5月開始系統設計，11月中旬竣工、調試，正常運行至今。整個系統一直運行在節能高效的狀態，室內溫度均達到了客戶用能需求及合同約定的技術指標。
天普為本新能源站提供終身維護及運行跟蹤，對物業人員進行系統培訓，系統為自給自足太陽能熱水採暖與光伏結合系統，在絕大多數情況下都能自行發電自行採暖，在極少數情況下會需要外接輔助電源進行系統運行，確保系統達到最佳狀態。
天普成立針對於本專案的售後服務小組，對系統進行不定期巡檢，保證每年巡檢不低於4次，為系統正常運行提供保障。
更多太陽能一手資訊、工程技術、工程案例等乾貨內容請關注中國太陽能工程官微，免費獲取。
熱泵採暖製冷系統運行原理：
1、太陽能溫差迴圈加熱：
太陽能通過溫差迴圈來加熱集熱水箱中的水。集熱水箱水滿時，當集熱器溫度T1大於集熱水箱溫度T2的8℃（可調）時，太陽能迴圈泵啟動，集熱器裡的熱水流入水箱，水箱中的低溫水頂入集熱器繼續加熱，當集熱器溫度低於或等於集熱水箱水溫時，太陽能迴圈泵停止，如此反復。
2、地埋管蓄熱迴圈：
當集熱水箱水滿，且溫度達到設定溫度45℃（可調），電磁閥打開，集熱水箱中的熱水流入地埋管內，水箱溫度低於設定溫度5℃（可調）時，電磁閥關閉，太陽能繼續加熱，如此反復，溫差迴圈。
3、室內末端迴圈：
室內風機盤管通過設定好的溫度，當回水溫度低於設定溫度5℃時，熱泵啟動增溫，達到設定溫度後停止運轉，如此反復。地埋管及風機盤管迴圈泵均為一備一用，備用泵單獨放置。
光伏發電系統運行原理：
分散式光伏發電系統，又稱分散式發電或分散式供能，是指在用戶現場或靠近用電現場配置較小的光伏發電供電系統，以滿足特定用戶的需求，支持現存配電網的經濟運行，或者同時滿足這兩個方面的要求。分散式光伏發電系統的基本設備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電櫃、並網逆變器、交流配電櫃等設備，另外還有供電系統監控裝置和環境監測裝置。其運行模式是在有太陽輻射的條件下，光伏發電系統的太陽能電池元件陣列將太陽能轉換輸出的電能，經過直流匯流箱集中送入直流配電櫃，由並網逆變器逆變成交流電供給建築自身負載，多餘或不足的電力通過聯接電網來調節。本工程根據詳細計算後採用8台20kW逆變器，其中5台逆變器，19串4並輸入，匯入一台交流匯流箱，另外3台逆變器輸入端為20串4並，匯入一台交流匯流箱。
結束語
根據客戶需求，該專案充分利用了太陽能資源，實現太陽能發電、太陽能制熱水、太陽能補熱等功能，同時輔助熱泵採暖，光伏發電使該項目達到最佳節能效果。分散式新能源站為項目提供了100%的熱水、100%的採暖製冷和70%的清潔電力。
專案於2016年5月開始系統設計，11月中旬竣工、調試，正常運行至今。整個系統一直運行在節能高效的狀態，室內溫度均達到了客戶用能需求及合同約定的技術指標。
天普為本新能源站提供終身維護及運行跟蹤，對物業人員進行系統培訓，系統為自給自足太陽能熱水採暖與光伏結合系統，在絕大多數情況下都能自行發電自行採暖，在極少數情況下會需要外接輔助電源進行系統運行，確保系統達到最佳狀態。
天普成立針對於本專案的售後服務小組，對系統進行不定期巡檢，保證每年巡檢不低於4次，為系統正常運行提供保障。
更多太陽能一手資訊、工程技術、工程案例等乾貨內容請關注中國太陽能工程官微，免費獲取。