上海科技大學(xué)能源中心項目建設(shè)管理探討

畢建軍++闕亞衛(wèi)++劉江

【摘 要】本文簡要介紹了上?？萍即髮W(xué)能源中心項目的技術(shù)指標和技術(shù)特點，項目作為大學(xué)校園的配套工程，采用了以內(nèi)燃機為主的冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)。為滿足用戶用能需求，業(yè)主公司協(xié)調(diào)參建各方，從設(shè)計、施工、調(diào)試、外圍項目協(xié)調(diào)等方面進行優(yōu)化，順利完成項目建設(shè)，按期向上海科技大學(xué)校區(qū)供能，為后續(xù)分布式能源項目建設(shè)提供借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】分布式能源 工期 進度 優(yōu)化

隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展和工業(yè)化進程的加快，傳統(tǒng)的規(guī)?；茉慈毕葜饾u凸顯，對生態(tài)環(huán)境影響巨大，環(huán)境承載能力已經(jīng)達到或接近上限。分布式能源本身高效、清潔、環(huán)保，能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)利用，能源利用模式為梯級利用，能源供應(yīng)和環(huán)保方面符合我國能源發(fā)展趨勢和工業(yè)需求，未來發(fā)展前景廣闊。

1 上海科技大學(xué)能源中心項目背景

國家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵分布式能源發(fā)展。《關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》報告中明確“十二五”期間全國建設(shè)1000個左右天然氣分布式能源項目，并擬建設(shè)10個左右各類典型特征的分布式能源示范區(qū)域?！峨娏I(yè)“十二五”規(guī)劃滾動研究報告》也指出，“十二五”期間，我國適度發(fā)展天然氣集中發(fā)電，因地制宜發(fā)展分布式發(fā)電。

上海科技大學(xué)是由教育部批準的全日制研究型大學(xué)，位于上海浦東張江科技園，大學(xué)占地面積約為1000畝，建筑面積約70萬平方米，校區(qū)分區(qū)域投用。上?？萍即髮W(xué)自2014年開始招生，至2015年9月1日，學(xué)校師生人數(shù)達1000余人，到2016年9月1日全部投用。

為引領(lǐng)國內(nèi)能源利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中國華電集團公司與上?？萍即髮W(xué)共同攜手，由中國華電集團出資建設(shè)和運營燃氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，成立上海華電集科分布式能源有限公司，負責(zé)能源中心的建設(shè)和運營，為上?？萍即髮W(xué)70萬平米建筑提供低碳、清潔、安全、高效的冷熱負荷及生活熱水負荷，共創(chuàng)企教結(jié)合的綠色環(huán)保園區(qū)。

2 上海科技大學(xué)能源中心項目概況

上?？萍即髮W(xué)能源中心位于上?？萍即髮W(xué)校園西北角，占地約5100平方米，總建筑面積約6000平方米，單層布置、局部2層。工程規(guī)劃建設(shè)5臺4.4MW燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組和一臺1.25MW小型燃氣輪機組，一期建設(shè)3臺內(nèi)燃機及配套3臺煙氣熱水型溴化鋰和3臺離心式、2臺螺桿式電制冷機組、3臺燃氣真空鍋爐，以及1套中國科學(xué)院高等研究院研發(fā)的1.25MW小型燃氣輪機組。

內(nèi)燃發(fā)電機組的出口電壓為10.5kV，發(fā)電經(jīng)1臺20MVA升壓變壓器升壓至35kV，接入附近的35kV集慧開關(guān)站。能源中心DCS（Distributed Control System）控制系統(tǒng)由國電南自美卓控制系統(tǒng)有限公司生產(chǎn)，實現(xiàn)對單元機組主輔機及系統(tǒng)的檢測、控制、報警、聯(lián)鎖保護、診斷、機組啟/停、正常運行操作、事故處理和操作指導(dǎo)等功能。此外，工程還配置有iDOS（intelligent Decision Optimization System 智能決策優(yōu)化）系統(tǒng)。能源中心主要設(shè)計指標見表1所示。

3 上海科技大學(xué)能源中心項目管理

上?？萍即髮W(xué)能源中心項目由上海華電奉賢燃機發(fā)電有限公司投資，成立上海華電集科分布式能源有限公司（以下簡稱“集科公司”）作為業(yè)主方，負責(zé)能源中心工程建設(shè)管理和運營管理，并具體負責(zé)能源中心天然氣、用水及電力接入等三大接入系統(tǒng)工程的實施。能源中心主體工程由華電分布式能源公司EPC總承包。上海斯耐迪工程咨詢有限公司作為監(jiān)理單位，對工程建設(shè)進行過程監(jiān)理。

在各參建單位的共同努力下，上?？萍即髮W(xué)能源中心項目按期完成各個項目節(jié)點目標，滿足了科技大學(xué)的階段性用能要求，得到用戶好評。并順利通過上海市電力建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站各次檢查驗收。

工程主要進度節(jié)點如下：

2014年10月6日，第一倉混凝土澆注；

2015年6月5日，廠用電正式受電成功；

2015年6月11日，實現(xiàn)自來水通水；

2015年8月6日，內(nèi)燃機、真空鍋爐實現(xiàn)通氣；

2015年9月1日，向上海科技大學(xué)供生活熱水；

2015年11月25日，向上?？萍即髮W(xué)供采暖熱水。

4 上?？萍即髮W(xué)能源中心技術(shù)特點

4.1 率先采用iDOS智能操控系統(tǒng)，進一步提高分布式能源效率

iDOS英文名稱為“intelligent Decision Optimization System”，即智能決策優(yōu)化系統(tǒng)，由中國華電集團科學(xué)技術(shù)研究總院研發(fā)。該系統(tǒng)可通過上?？萍即髮W(xué)校園網(wǎng)絡(luò)，分析校區(qū)實時用能情況，計算出最合理的供能運行方式，幫助運行人員采取最優(yōu)方式，提高供能效率。此系統(tǒng)還能通過上網(wǎng)電價、天然氣價、供能價格等因素計算出機組的實時盈虧情況，并通過MIS及SIS系統(tǒng)上傳至辦公區(qū)域的辦公電腦，方便管理人員實時監(jiān)視、跟蹤。

4.2 系統(tǒng)配置多種制冷、制熱設(shè)備，可以根據(jù)負荷合理確定開機方案，保證系統(tǒng)高效、節(jié)能運行

能源中心系統(tǒng)設(shè)計遵循“以熱定電”原則，內(nèi)燃發(fā)電機組配套煙氣熱水溴化鋰機組滿足上?？萍即髮W(xué)基本冷熱負荷需求，保證內(nèi)燃發(fā)電機組長期穩(wěn)定運行。在冬、夏季用能高峰時段，利用離心式冷水機組和螺桿式冷水機組、真空鍋爐等冷熱調(diào)峰設(shè)備滿足上?？萍即髮W(xué)用能需求。能源中心還可以根據(jù)上?？萍即髮W(xué)具體負荷組合機組開啟方案，通過最優(yōu)開機方案，可以進一步提高分布式能源的節(jié)能、高效，達到綠色、環(huán)保目標。各種設(shè)備還可以互為備用，進一步提高系統(tǒng)可靠系數(shù)。

4.3 能源中心內(nèi)部預(yù)留脫硝空間，保證項目滿足未來的排放要求

在能源中心消防水泵房，預(yù)留脫硝設(shè)備空間，避免未來因國家政策變化或環(huán)保要求，需要減排氮氧化物而增裝脫硝設(shè)備，未雨綢繆，提前謀劃。

5 上?？萍即髮W(xué)能源中心項目進度優(yōu)化

上海科技大學(xué)能源中心項目于2014年5月27取得上海市發(fā)展改革委《關(guān)于上?？萍即髮W(xué)能源中心項目核準的批復(fù)》，距離上?？萍即髮W(xué)2015年秋季開學(xué)也只有15個月的時間，且部分開工手續(xù)還未完全具備，采用常規(guī)的項目建設(shè)工序，將不能滿足上?？萍即髮W(xué)校區(qū)需要。在這種情況下，集科公司與EPC總包方通盤考慮，統(tǒng)籌安排，從設(shè)計、施工、調(diào)試以及項目內(nèi)容等方面進行優(yōu)化和調(diào)整，充分發(fā)揮業(yè)主公司和參建各方的優(yōu)勢，同心協(xié)作，確保項目按期投產(chǎn)、供能。

5.1 在工程設(shè)計階段，在滿足系統(tǒng)功能的前提下，優(yōu)化、簡化系統(tǒng)，從源頭上縮短工期

考慮到工藝布置、運行維護要求及施工工期，將主機廠房由混凝土結(jié)構(gòu)改為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計。鋼結(jié)構(gòu)于2014年10月28日開始吊裝，12月8日全部完成，工期僅42天，較采用混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)約三個月左右工期。在節(jié)約工期的同時，主廠房采用鋼結(jié)構(gòu)在抗震性、抗風(fēng)性、耐久性更佳；另外鋼結(jié)構(gòu)可100%回收，真正做到綠色無污染，更加環(huán)保和節(jié)能，符合分布式能源“綠色、環(huán)?！钡睦砟睢ｄ摷軜?gòu)的順利完成為后續(xù)的設(shè)備安裝、調(diào)試奠定了堅實的基礎(chǔ)。

5.2 將天然氣、用水、電力接入三大系統(tǒng)從總包合同中劃分出來，由業(yè)主公司負責(zé)

三大接入系統(tǒng)歷來是制約電站（能源中心）按期投產(chǎn)的關(guān)鍵因素，業(yè)主公司專門組織力量負責(zé)落實三大系統(tǒng)的設(shè)計及建設(shè)，并明確進度目標，確保與主體工程同步。用水和電力接入相比較而言，難度較小，業(yè)主公司專業(yè)人員也有相關(guān)經(jīng)驗，在專業(yè)人員的積極努力下，合同簽署比較順利，現(xiàn)場的接入工作也按期推進，在2015年6月上旬即具備了使用的條件。困難最大的是1.6公里天然氣管網(wǎng)的鋪設(shè)，管網(wǎng)鋪設(shè)不僅涉及沿線拆遷房屋、補償、道路挖掘、綠化破壞，還需要穿越磁懸浮鐵路、中環(huán)高架路、13號地鐵線，需要多方面技術(shù)論證和多個部門的征詢意見、批復(fù)，涉及到十幾個主管部門，且部分主管部門需要內(nèi)部科室流程批轉(zhuǎn)，困難重重，稍有懈怠，就有可能擱置。為此，業(yè)主公司人員認真分析研究，統(tǒng)一工作思路，不怕麻煩、不怕辛苦、積極催辦，并協(xié)調(diào)各方召開專題會專題討論，大大加快了工作進展，終于使1.6公里的天然氣管線及調(diào)壓站在6月底實現(xiàn)了投用。

5.3 調(diào)整項目部分施工及調(diào)試順序

由于內(nèi)燃機及溴化鋰機組調(diào)試工期較長，相對而言，離心式冷水機組和真空鍋爐調(diào)試工期較短，尤其是內(nèi)燃機為進口設(shè)備，其調(diào)試需要總包、廠家調(diào)試人員的多方配合，且GE顏巴赫調(diào)試人員對調(diào)試現(xiàn)場條件要求也比較苛刻，調(diào)試時間存在很多未知。作為調(diào)峰供冷、供熱的離心式冷水機組和真空鍋爐均為國產(chǎn)設(shè)備，在設(shè)備到貨、施工、調(diào)試上未知因素較少，安裝、調(diào)試時間可控，所以項目采用了優(yōu)先使用離心式冷水機組和真空鍋爐為校方供冷和生活熱水的方案。通過調(diào)整施工工序和調(diào)試順序，優(yōu)先安排離心制冷機組和真空鍋爐的安裝和調(diào)試。離心式冷水機組和真空鍋爐在2015年5月中旬完成了安裝，在6月底完成了調(diào)試，項目具備了向上?？萍即髮W(xué)供冷、供熱的能力。

5.4 在完成能源中心所有項目的同時，項目還額外承擔(dān)了上?？萍即髮W(xué)校區(qū)空調(diào)水管網(wǎng)沖洗工作

上?？萍即髮W(xué)空調(diào)管網(wǎng)系統(tǒng)龐大，整體管路的水體近4000噸，能源中心至校區(qū)空調(diào)管路分兩路，北區(qū)管徑820毫米、南區(qū)管徑720毫米。在管網(wǎng)沖洗的同時，能源中心項目內(nèi)部的工作也不能停滯，需要同步開展。沖洗工作自2015年5月23日開始，在8月31日完成了整個管網(wǎng)的沖洗工作，整個沖洗工作用水五萬多噸。在學(xué)校總包方和能源中心共同努力下，實現(xiàn)了為上?？萍即髮W(xué)秋季開學(xué)供能的目標。

6 結(jié)語

分布式能源技術(shù)是未來能源技術(shù)的重要發(fā)展方向，能源利用效率高、環(huán)境負面影響小，未來發(fā)展的場景非常廣闊。在建設(shè)單位和工程單位共同努力下，通過設(shè)計優(yōu)化、合理分工、優(yōu)化施工順序等方法，能更好地實現(xiàn)項目建設(shè)預(yù)期目標。

（1）EPC總承包是一個成熟的工程管理模式，有利于整個項目的質(zhì)量、進度和投資的控制，可以有效解決設(shè)計與施工的銜接問題、減少采購與施工的中間環(huán)節(jié)，縮短項目工期。

（2）上海科技大學(xué)能源中心項目采用主體工程EPC承包方式、業(yè)主實施三大接入系統(tǒng)的模式，適應(yīng)項目實際情況，有利于項目協(xié)調(diào)推進，業(yè)主和EPC承包單位團結(jié)協(xié)作，優(yōu)勢互補，能進一步控制造價、改善質(zhì)量、縮短項目工期、實現(xiàn)雙贏。

參考文獻：

[1]吳碧.論分布式能源在中國的發(fā)展現(xiàn)狀及未來[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2015（13）.