中石油数据中心燃气冷热电三联供项目可行性研究.doc

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1、中石油数据中心燃气冷热电三联供项目可行性研究 北京理 工大 学工 程硕 士学 位论文摘要 燃气 冷热电三联供 是一种建立在能量 的梯级利用概念基础上, 以天然气为一次能源, 产生冷、 热、 电的联产联供系统 , 比 传统方式 (市电供电, 燃气锅炉采暖、 电制冷) 具有更高的节能率 。 数据中心是一个耗能大户, 从全球来看, 数据中心都面临供电不足和电费高昂的问题。 发展 燃气冷热电三联供在数据中心的应用是应对当前节能减排的需要, 是 未来数据中心能源使用 的一种趋势。 本文从数据中心项目及 燃气冷热电三联供 应用的相关背景出发, 首先介绍了数据中心项目的 基本概念、 发展史、 供电现况及建立

2、现代数据中心的必要性, 接着介绍燃气冷热电三联供的定义和优势及国内外发展现状, 指出对数据中心 燃 气冷热电三联供项目进行可行性研究的必要性 。 然后将理论与具体实践相结合, 以中石油数据中心燃气冷热电三联供项目 为例, 从市场、 技术、 经济、 环境等方面进行研究, 针对数据中心燃气冷热电三联供项目可行性研究的关键点和保证条件进行总结和提炼 ,选出了合理有效的投资建设方案。 总体上, 中石油数据中心用先进的冷、 热、 电联供技术代替传统的柴油发电机备用方式, 有效地利用了三联供系统同时发电、 制冷和采暖的功能, 体现了能源梯级利用的效果, 提高了能源的综合利用效率 , 响应了国家节约能源,

3、优化能源使用结构的号召, 具有良好经济效益、社会效益和 环境效益。关 键词 : 数据中心;燃 气,冷热电三联供;可行性研究。 I北京理 工大 学工 程硕 士学 位论文Abstract Gas fired cooling-heating-power supply is based on a concept based on the cascade utilization of energy, using natural gas as an energy, cold, heat, electricity production and supply system, than the traditio

4、nal way city electric power, gas boiler heating, electric refrigeration has a higher rate of energy saving. Data center is a major energy, from a global perspective, the data center are faced with the lack of electricity and electricity high problem. Development of gas-fired CCHP in data center is a

5、pplied to deal with the current energy-saving emission reduction needs, is the future of data center energy use a trendThis article from the data center project and gas combined cooling heating and power supply with the related background, first introduced the basic concept of data center project, d

6、evelopment history, status and establish the modern data center power supply the necessity, then introduced the gas CCHP definition and advantage and development status at home and abroad, and points out that the data center gas cooling power supplying project feasibility research. Then combining th

7、eory with practice, to the oil data center gas CCHP project as an example, from the market, technology, economy, environment and other aspects of research, aiming at the data center gas CCHP project feasibility study is the key point and guarantee conditions were summarized and refined, choose the r

8、easonable investment construction schemeOn the whole, the petroleum data center using advanced cold, heat, electricity cogeneration technology instead of traditional diesel generator standby mode, the effective use of the CCHP system also generates electricity, refrigeration and heating functions, e

9、mbodies the energy cascade utilization effect, improve the energy utilization efficiency, in response to a national energy conservation, optimization of energy structure to the call, with good economic benefit, social benefit and environmental benefit Key Words: Data center; gas; CCHP; feasibility s

10、tudyII北京理 工大 学工 程硕 士学 位论文目录 第1 章 绪论1 1.1 研究背 景和 必要性. 1 1.1.1 研究背景 1 1.1.2 研究意义 2 1.2 国内外 研究 现状 3 1.2.1 国外发展现状3 1.2.2 国内发展现状5 1.2.3 研究现状 5 1.3 主要内 容和 研究方法7 1.3.1 主要内容 7 1.3.2 研究方法 7 1.4 预期目 标和 研究难点9 1.4.1 预期目标 9 1.4.2 研究难点 9 第2 章 研究 项 目 概述10 2.1 数据中 心概述. 10 2.2 燃气冷 热电 三联供概 述10 2.3 数据中 心 燃 气冷热电 三联 供 可

11、行 性研 究 的必 要性. 11 2.4 中石油 数据 中心 项目 概况 12 2.4.1 项目背景12 2.4.2 建设条件13 2.4.3 设计原则15 2.4.4 可行性研究报告编制依据 16 2.4.5 可研报告研究范围 16 III北京理 工大 学工 程硕 士学 位论文2.4.6 项目建设的必要性 17 第3 章 市场可 行 性 分析 19 3.1 市场可 行性 分析19 3.2 中石油 数据 中心 燃气 冷热 电三联 供的 市场可 行性 分析 19 第4 章 技术可 行 性分析 22 4.1 冷热电 负荷 模拟22 4.2 冷热电 负荷 分析26 4.3 三联供 系统 配置27 4

12、.3.1 燃气轮机与内燃机比较27 4.3.2 发电机组选择分析 31 4.3.3 余热利用形式. 32 4.3.4 电力系统配置. 33 4.4 切网运 行 方 案的技术 可行 性分析 34 4.4.1 方案一:燃气内燃机三联供. 34 4.4.2 方案二:燃气轮机三联供 37 4.4.3 方案三:常规市电方案39 4.4.4 方案四?150%负荷率40 4.4.5 各方案技术指标分析. 41 4.4.6 三联供方案确定42 第5 章 经济可 行 性分析 44 5.1 经济可 行性 分析的作 用44 5.2 经济可 行性 投资估算. 44 5.2.1 投资估算内容. 44 5.2.2 编制依

13、据44 5.2.3 投资估算表 45 5.3 财务评 价45 IV北京理 工大 学工 程硕 士学 位论文5.3.1 基础数据45 5.3.2 成本费用估算. 46 5.3.3 财务盈利能力分析 46 5.3.4 不确定性分析. 47 5.3.5 敏感性分析 48 5.3.6 经济性分析结论49 第6 章 环境可 行 性分析 50 6.1 设计依 据50 6.2 环境影 响评 述. 50 6.2.1 大气环境影响. 50 6.2.2 噪声影响50 6.2.3 水环境影响 50 6.3 环保措 施51 6.3.1 大气污染物排放51 6.3.2 水污染物排放. 51 6.3.3 噪声污染控制. 5

14、1 6.3.4 烟囱 52 6.4 环保效 益52 结论 53 参考文献54 附录和清 单 56 攻读学位 期间发 表 的论文与 研究成 果 清单. 57 致谢 58 V北京理 工大 学工 程硕 士学 位论文第1 章 绪论 1.1 研究背 景 及意义 1.1.1 研 究背 景 随着气候变暖、 环境污染、 能源供应安全、 能 源效率等问题的日益严峻, 节约能源、 保护环境、 实现能 源、 环境和经济的协调发展已成为人们共同追求的目标。 如何提高能源利用率, 减小对环境的污染, 已成为当前能源领域研究的重点和热点。 自七十年代束能源危机开始, 世界各国能源专家都非常注重于新能源开发及其 常规能源的

15、高效利用,例如“梯级利用” 。 能源的“梯级利用”是指燃料通过原动机发电后,将低品质的热能用于采暖、 生活供热等 用途, 这一热量也可以用于驱动夏季空调的吸收1式制冷机,从而形成冷热电三联供系统 。 燃气冷热电三联供 是一种建立在能量的梯级利用概念基础上, 以天然气为一次能源,产生冷、热、电的联产联供系统。它 首先利用天然气燃烧做功 产生高品位电能,再将发电设备排放的低品位热能充分用于供热和制冷, 比传统方式 (市电供电, 燃气锅炉采暖、 电制冷) 具有更高的节能率, 具有能源梯级利用, 经济性好的特点, 是燃气利用 的最佳方式之一。 夏季是天然气负荷低谷期, 同时也是电力负荷高峰期, 燃气冷

16、热电 三联供的应用,可以增加天然气在夏季的用量,减少夏季城市 电力高峰用量,可以有效地缓解天然气冬夏季峰谷差, 提高燃 气设施的利用效率, 同时减少电力设备的峰值装机容量, 对天 然气和电力具有双重 “削峰填谷” 作用, 具有很好的社会和经济效益。 此外, 燃气冷热电三联供属于 分布式能源供电方式, 可有效提高用户端用电的安全可靠性。 近年来, 我国经济的不 断发展, 许多行业需要进行存储和处理的数据量呈 现出几何式增长的态势, 这也 促成了我国数据中心建设 “风生水起” 局面 的 形成 。 数据中心已经从以前的1000 台服务器或1000 ?以上规模, 发展到了目前的上万平方米甚至几万平方米

17、的规模。 数据中心是一个耗能大 户, 从全球来看, 数据中心都面临供电不足和电费高昂的问题。 据 Gartner 预测, 至 2008 年年底, 全球近一半的数据中心将无法拥有足够的能源和冷却装置用以支持高密度的服务器和存储设备。而到 2011 年,1北京理 工大 学工 程硕 士学 位论文2数据中心三分之 一以上 的预算将分配给 环境成 本 。在数据中心的建 设运营过程中,存在集中 用电量和散热量大的问题, 在 建设时必须配置足够的供电及制冷系统 ?通常采用两路市电电源及电制冷空调。由于服务器等设备常年运行,消耗的电能很大,这既不符合节能环保的要求, 同时也加重了日常运营成本。 此外, 由于数

18、据中心的信息存储的 重要性, 对用 电负荷安全性有很高的要求, 在接入两路市电 供电电源的同时,须配置自备应急电源 ?通常采用柴油发电机组,这使得建设初期投资金额也很大。燃气冷热电三联供在数据中心的应用是应对当前节能减排的需要, 燃气冷热电三联供比传统的数据中心的用能方式有很大的不同, 系统产生的电力直接用于数据中心的机房用电, 余热用于机房的制冷, 能够满足数据中心对电 和冷的需求, 发展该技术是数据中心的一种趋势 1.1.2 研 究意 义 (1)落实国家节能政策,实施可持续发展战略随着国民经济的快速发展,我国能源需求量也在大幅增加,从 1993 年开始我国就已经成为能源净进口国,而且供需缺

19、口越来越大,2010 年我国的能源缺口将达到8%,2040 年将达到 24%左右。 因此近年来, 国 家开始大力支持发展节能降耗技术, 尤其是供热、 电厂等耗能 工程, 国家重点鼓励采用冷热电联产技术取代现有的一大批供热锅炉房, 燃气冷热电 三联供 技术在获取较高的能源转换效率的同时, 能够大大提高有效能量的输出, 并且能够以较少的土地、 环境、 燃料和水等相关资源的代价, 获取较大的能源利用效率,有效增强城市能源与环境相协调的可持续发展后劲。 (2)保护环境、提高环境质量随着城乡工业和经济的快速发展, 民 用采暖、 工业及生活用热量的迅速增加, 环境污染问题越来越严重, 发展与环保的矛盾日益

20、突出。 目前, 北京每年燃烧近 3000 万吨标准煤, 燃煤排放的 污染物严重影响了首都的环境质量。 冷热电三联供系统使用天然气清洁燃料, 是低排放、 低噪声的高标准环保型能源供应系统, 二氧化碳和二氧化硫的排放远远低于燃煤, 有效的减少污染, 保 护了环境。 同时, 冷热 电三联供可以有效地提高能源利用效率, 减少能源消耗总量, 从而减少污染物排放总量, 提高环境质量。冷热电三联供技术已成为国家法律大力支持推广的环保节能技术。 (3)完善公用设施建设,节约运行费 用2北京理 工大 学工 程硕 士学 位论文按照常规供能方式, 数据中心将采用普通的电制冷机供冷, 由于电价较高, 运行成本也较高。

21、 采用冷、 热、 电三联供技术, 系统配置、 运行灵活, 不受外部干扰、 安全可靠, 同时也能适应 数据中心 IDC 机房随气候变化、 使用条件变化而引起的冷热电负荷变化。 可以有效地降低运营成本, 节约运行费用, 提高经济效益。 项目的社会效益和环境效益明显。 (4)提高电网安全可靠性、促进先进技术推广应用北京市的电力主要由内蒙、 山西和河北等省、 区来供应, 在夏季用电高峰期, 电网的负荷极大。 推广应 用冷热电三联供技术能减少电制冷机的使用, 在夏季电力高 峰时段, 有效降低电力负荷; 同时又在夏季天然气使用低谷段, 增加天然气耗量, 有利于改善北京冬季、 夏季天然气耗量不均衡的状况。

22、数据中心是电力负荷特级单位, 通过应用冷热电三联供技术实现了多一路电源的供应, 提供了供电和可 靠性。 同时大电网与分散的小型发电机并存, 被全球专家公认为投资省、 能耗低、 可靠性高的能源系统。 为提高北京市电力 供应的安全可靠, 防止或避免因电力输配线路的故障可能带来的停电, 规划、 建设一批 燃气冷热电三联供系统, 是确保安全、 可靠供应电力的需要。 1.2 国内外 研究 现状 1.2.1 国 外发 展现状 有关燃气冷热电三联供 系统的研究与 应用, 美国、 日本和欧洲等都起步较早。 特别是在欧美等国, 由于 环境和能源问题, 人们越来越关注环境效益和效率高的机械设备研究。 在此情况下,

23、 分布式发电、 供能方式的热电冷 三联供 发展迅猛。 美国以开发和商业化为目的, 天然 气行业、 电力行业和暖通空调行业的制造商广泛而深入的参与了该领域的合作。工业界提出了“CCHP 创意和“CCHP2020 年纲领” ,以支持美国能源部的总体商用建筑冷热电 三联供规划,并拟定了明确战略 目标:力争在 2010 年,20%的新建商用或办公建筑使用冷热电 三联供系统供能模式;对 5%现有的商用写字楼改建成冷热电 联产的分布式系统供能模式。2020 年在 50 %的新建 办公或商用楼群中采用冷热电 三联供 系统, 将15%的现有商用、 写字楼类建筑的供能系统改造成冷热3-5电三联供 系统 。 规划

24、 中倡导增加综合利用多项技术, 包括先进的燃气轮机、 微型透平机、 先进的内燃机、 燃料电池、 吸收式制冷机和热泵、 干燥及能源回收系统、 引擎3北京理 工大 学工 程硕 士学 位论文驱动及电驱动蒸汽压缩系统, 热储存和输送系 统以及控制及系统集成技术, 不仅满足6建筑物的热和电 力负荷 的需求,也从整 体上提 高了从矿物燃料 到能源 的转换效率 。目前,美国分布式能源供应站已达到近 6000 座,仅大学校园就有 200 多处采用了分布式能源供应站。l998 年,美国热电联产的发电量就已经达到 3060 亿千瓦,热电联产发电量约占全美发电量的 9%。 分布式供能 系统产电量的 54%为自用电,

25、 其余采用经营方式出售给公共电网。 如威斯康星大学冷热电联供系统的电装机容量达到 288MW,8生产的电力不仅 满足学校,还 将剩余电力出售给公共电网 。 日本由于资源缺乏,所以对冷热电 三联供十分重视。在 80 年代后半 期,日本对区域供热和制冷的需求增长了一倍,每年 2500 万 GJ。其中,东京新 宿区的区域供热和制冷工程最为有名。对于东京市新建的市政厅和 10 多座摩 天大楼 ,日本东京煤气公司在1991 年初运行了一座高效、高性能的供热制冷中心,其总容量达到 182.8MW,1993 年扩充至207.4MW,成为世界上最大的区域供热和制冷厂 。 冷热电三联供 在英国的应用发展非常迅速

26、。特别使 9.11 事件以后, 他们加速了分布式能源站建设的步伐, 以保证供电安全。 在过去的 20 年中, 英国国内己安装 1000多个小型成套的分布式供能系统设备, 遍布英国的饭店、 休闲中心、 医院、 大学校区、机场、 公共部门建筑、 写字楼、 购物商城等。 比如英国女王的白金汉宫, 首相的唐宁街官邸, 而其中曼彻斯特机场是其比较有代 表性的一个工程。l989 年决定建设发电功率 6.4MW 的三联供系统,向原有的两个候机楼和 1993 年 4 月投入的 新候机楼供电和热水。系统实现冬季采暖,夏季将多余的回收热量用于吸收式制冷。 欧盟委员会确信, 冷热电 三联供是能够为欧洲气候目标创造单

27、项最大贡献的能源使用 方式。1995 年欧洲已有 66GW 的联供容量,占电力生产 9%的份额;2010 年市场7份额预计将达到 18% 。日本 1997 年冷热电 三联供的容量为 4.3GW,预计 201O 年将达到 10.02GW。由于冷热 电三联供的诸多优点,近年来,美国、欧洲和日本都分别制定了一 系列鼓励政策, 促使 三联供在有章可循的基础上迅速发展。 如: 日本规定热电联供的上网电价高于火力发电, 法国对热电联供投资给予 15%的政策补贴, 丹麦对热网投资给予50%的政策补贴, 欧洲委员会已经批准了强制购买热电联供和可再生能源9-11发电的政策等 。4北京理 工大 学工 程硕 士学

28、位论文1.2.2 国 内发 展现状 与国外相比国内对于 冷热电三联供 的研究和应用都要晚一些, 而且现有的应用工程无论从规模上还是数量上都难以与发达国家相比。 而且由于我国在 能源结构、 价格、管理体制以及冷、 热、 电负荷等外部条件与国外存在差异, 这就造成了 冷热电 三联供在我国大中城市的推广应用仍需 要研究一些技术方面的重要课题。 再加上 冷热电 三联供技术本身的节能性、环保性和经济性优势,近几年来已成为备受关注的研究领域。 在我国, 随着许多专家学者的协力宣传、 推广, 目前以天然气为燃料的分布式能源建设, 已由学术研究进入到工程开发阶段。 北京、 上海、 广东、 成都已有一批工程实现

29、冷、热、电、联产,以其自身优势和经济效益显示其强大生命力。 目前,除北京燃气集团指挥监控中心、北京清华科技园 A-02 (文津国际公寓)三联供能源站、 北京会议中心 9#楼、 北京火车南站三联供能源供应站、 蟹岛生态园区冷热电三联供能源中心、 上海浦东机 场、 上海 舒雅健康休闲中心、 广东铝业集团、 成都深兰绿色能源站等多项冷热电三联供工程已建成投产外, 上海、 北 京、 广西、 重庆等城市还有许多三联供项目正在运作中。 总的来说,我国冷热电 三联供虽然起步较晚,但是发展速度很快。 1.2.3 研究现状 12-15我国冷热电三联供 领域的研究主要集中在以下几个方 面 : 1 冷热电三联供 系

30、统的节能性 这一方面一直是学术界争论的焦点内容, 有的 学者认为 冷热电三联供系统是 “无条件” 节能的, 有的则认为 冷热电三联供 是有条件节能的, 就是要具体问题具体分析不能对所有项目一概而论。 2 冷热电三联 供设备、材料的研究 冷热电三联供 设备一直被视为整个技术的核心部分, 先前利用热电厂蒸汽机加区域热网的 冷热电三联供 技术在我国相对成熟, 实现国产化也不是难题, 关键在于热网中高效、环保的传输介质和发挥区域热电厂参与热电冷 联供的研究还在继续进行。对于燃气轮机应用于 冷热电三联供, 因为提高 燃气轮机的利用效率是重点, 国内虽然已经有了个别例子, 但 是燃气轮机多数依赖进口, 所

31、以大小型燃气轮机的制造与生产是当前研究的焦点问题。 5北京理 工大 学工 程硕 士学 位论文3现有项目的合理优化与整合 根据统计资料显示,1998 年我国 668 个城市中有286 个城市建设了集 中供热系统年供应蒸汽量17463 万吨,供热水64684 百万千焦,总供热面积为 86540 万平方米,其中在总的供热量中有 62.9%是采用热电联产,热电联产机组数达到 1313 台。这一方面说明我国利用原有热电联产实行 冷热电三联供潜力巨大, 另一方面对现有的热电联产装置进行合理的优化管理、 增强节能效果 也是一项重要的任务。 所以针对热电联产的优化、整合向 冷热电三联供迈进是当前另一项研究的重

32、点。 4 冷热电三联供 经济性研究 热 电 联 产 的 经 济 性 研 究 已 经 比 较 完 善 , 但 是 夏 季 供 冷 的 经 济 性 研 究 还 在 起 步 阶段, 而且多数针对生产 侧即电厂侧和管网侧展开研究。 实践证明热电联产具有良好的经济性是与用户有着密切关系的, 冷热电 三 联供 亦然。 但是用户侧经济性和不同功能用户对整个 冷热电 三联供经济性的研究还很少,这主要与我国研究领域各司其职、互不沟通有很大关系。 所以, 针对以前各自为战的状态, 综合各学科的研究对用户侧的经济性进行整体评价和研究是很有必要的。 燃气冷热电联供技术的研究, 除了主要设备, 诸如燃料电池等先进高效的

33、发电设备、 高性能除湿机等的研发外, 主要集中在系统的评价、 系统配置和运行的优化等方面。 燃气冷热电联供系统评价研究包括冷热电联供系统在能效、 环境影响以及经济性等方面的评价, 以及在政府层面对合理发展冷热电联供的规模以及在用 户层面上对冷热电联供技术 经济适用性的评价等。 燃气冷热电系统配置与运行优化研究的内容非常广泛, 包括系统配置优化、 运行优化、 新流程 研究等。 冷热电联供系统配置优化核心问题是确定系统的最佳内部结构, 即机组形式 、 单级容量和各种基本装置组合的优化等; 冷热电联供系统的优化运行研究, 则多将系统与蓄能结合起来, 通过一定的优化算法,研究在一定优化目标下系统最优的

34、运行方式;冷热电联供系统的新流程研究,多集中于在传统冷热电联供方式的基础上, 利 用一些新的 手段或方式, 改进系统的流程, 以达到所要研究的目的, 如提高系统效率, 降低系统排放或提高系统经济性能等。 本文的研究课题 ?数据中心燃气冷热电三联供项目, 有资料显示美国已有部分数据中心 采用,但在中国,尤其是在 A 级数据中心项目上 尚未有应用实例。 6北京理 工大 学工 程硕 士学 位论文1.3 主要内 容和研究方法 1.3.1 主 要内 容 本文从数据中心项目及燃气冷热电三联 供的相关背景出发, 介绍燃气冷热电三联供的定义 和优势及国内外发展现状 , 指出对数据中心燃气冷热电三联供项目进行可

35、行性研究的必要性。 然后 将理论与具体实践相结合, 以中石油数据中心燃气冷热电三联供项目 为例, 从市场、 技术 、 经济、 环境等方面进行研究, 对该项目可行性作以 结论,为该项目决策提供依据 。 最后, 针对数据中心燃气 冷热电三联供项目可行性研究的关键点和保证条件进行总结和提炼, 对燃气冷热电三联供在国内数据中心项目中的应用起一定的借鉴作用。 论文主要分为如下 几个部分: 第一章是绪论 ,主要介绍选题的背景和意义 、研究现状、主要 内容、研究 方法、预期目标和研究难点 。 第二章是项目概述, 本章介绍了数据中心与燃气冷热电三联供的基本情况及 进行数据中心燃气冷热电三联供 可行性研究 的必

36、要性。 中石油数据中心冷热电三联供 项目的项目概况、 设计原则、 可行性 研究报告编制依据、 可研报告研究范围和项目建设的必要性 。 第三章是市场 可行性分析, 本章首先介绍了市 场可行性分析的概念, 接着对数据中心 燃气冷热电三联供进行了市场可行性分析。 第四章是技术可行性分析, 本章从中石油数据 中心冷热电负荷模拟分析、 三联供系统配置、切网运行的能源站设计、自控系统角度对技术可行性进行了分析。 第五章是经济可行性分析, 本章从经济可行性 分析的作用、 经济可行 性投资估算、财务评价三个角度对该项目的经济可行性进行了分析。 第六章是环境可行性分析, 本章从设计依据、 环境影响评述、 环保措

37、施角度对环境可行性进 行了分析。 第七章是结论,通过以上分析,得出结论并给予建议。 1.3.2 研 究方 法 本文采用可行性研究方法。 可行性研究 是管理学、 投资学、 市场学及工程学 的常7北京理 工大 学工 程硕 士学 位论文用方法 , 简单而言即是计划及考虑某项目建议的可行与否。 具体到工程项目, 是指对某工程项目在做出是否投资的决策之前, 先对与该项目有关的技术、 经济、 社会、 环境等所有方面进行调查研究, 对项目各种可能的拟建方案认真地进行技术经济分析论证, 研究项目在技术上 的先进适宜适用性, 在经济上的合理有利合算性和建设上的可能性, 对象项目建成投产后的经济效益、 社会效益、

38、 环境效益等进行科学地预测和评价,据此提出该项目是否应该投资建设,以及选定最佳投资建设方案等结论 性 意见,为项目投资决策部门提供进行决策的依据。 可行性研究的方法很多, 本身是相关方法的集 成。 从总体方向上划分包括经济评价法、 市场预测法和投资估算法。 从内容上讲主要包括战略分析、 调查研究、 预测技16术、系统分析、模型方法和智囊技术等 。 (1)经济评价方法 可行性研究的经济评价方法分为财务评价和国民经济评价部分。 财务评价是在国家现行财税制度和价格的条件下考虑项目的财务可行性。 财务评价只计算项目本身的直接效益和直接费用, 即项目的内部效果。 使用的 计算报表主要有现金流量表、 内部

39、收益率估算表。 评价的 指标以财务内部收益率、 投资回收期和固定资产投资借款偿还期为主要指标。 国民经济评价是从国民经济综合平衡的角度分析计算项目对国民经济的净效益, 包括间接效益和间接费用, 即项目的外部效果。 为正确估算国民经济的净效益, 一般都采用影子 价格代替财务评价中的现行价格。 国民经济评价的基本报表为经济现金流量表(分全部投资与国内投资两张表) 。评价的指标是以经济内部收益率为主要指标,同时计算经济净现值和经济净现值率等指标 。 (2)市场预测法 市场预测是利用市场调查所得到的信息资料, 对项目产品未来市场需求量及相关因素进行定量与定性的判断与分析, 目的在于了解拟建项目产品在国

40、内外市场的销售情况,根据市场需求量来确定拟建规模,以避免选择项目的盲目性 。 市场预测的方法大体分为两大类, 一类为定性预测方法, 如判断预测法、 专家评估法等; 另一类是定量预测方法, 如时间序列分析法、 回归分析法、 状态转移分析法、经济计量模型分析法等 。 (3)投资估算法: 8北京理 工大 学工 程硕 士学 位论文A、工程投资比例分析 a、主要生产项目、辅助生产项目、公用工程项目给排水、供电和电讯、供汽、总图运输及外管 、服务性工程、生活福利设施、厂外工程、其它费用 项目、预备费各占建设总投资的比例。 b、设备购置费、建筑工程费、安装工程费、其他费用占建设总投资的比例。 B、分析影响投

41、资的主要因素 C、与国内类似工程项目的比较,分析说明投资高低原因 (4)增量净效益法 将有项目时的成本 (效益) 与无项目时的成本 (效益) 进行比较, 求得两者差额,即为增量成本(效益) ,这种方法称之为 增量净效益法。 1.4 预期目 标和 研究难点 1.4.1 预 期目 标 在进行本研究的过程中, 力求科学公正, 实事求是, 将可行性研究的理论在实践中运用出来 ,达到以下预期目标。 (1 ) 建立较为典型、较为系统的数据中心燃气冷热电三 联供项目可行性研究架构。 (2 )通过对中石油数据中心燃气冷热电三联供 项目 的可行性研究 ,总结 出 研究的关键点和保障条件 , 对燃气冷热电三联供系

42、统 在数据中心 项目中的推广和应用 起到示范性作用 。 1.4.2 研 究难 点 在研究中,可能会遇到以下难点: (1 )目前国内尚无在数据中心项目上应用燃气冷热电三联供的案例,缺少相关成功经验借鉴来制订合理的建设方案。 (2 )本研究中所涉及的部分数据需要与政府或行业主管部门协商确定,如备用电容费等,在研究中的测算存在不确定性,对研究结论的准确性有一定影响。 9北京理 工大 学工 程硕 士学 位论文第2 章 项目 概述 2.1 数据中 心概述 数据中心的根源 来自早期计算机领域巨大的计算机房。 由于早期计算机系 统体积非常大, 需要占用很大的空间; 同时其运行和维护 需要许多电缆连接 组件;

43、 再次, 过去的计算机需要大量的电力,会产生大量的热量, 需要对 其散热效果进行控制。 截至 2007 年,数据中 心的设计、建造和运维已经形成了非常规范的 规程 ,电信行业协会TIA 等专业机构推出了被行业认可的设计标准。目前,仍然有大量的操作17规程正在开发,绿色、节能、环保的数据中心开始受到大家的广泛关注 。 信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势, 对提高企业竞争力至关重要。 但是企业的信息涉及面 广, 各种应用系统常常不能有效地共享数据, 不断增加的安全威胁对数据的安全性提出了挑战, 急剧增长的数据量使得既有的存储容量和应用系统难以适应企业的需要。因此建设高可靠、大容量的数据中心十分

44、必要。 数据中心建设的必要性表现在以下几个方面: (1 ) 数据中心的建设成为企业信息化建设中的必经阶段。早期的企业信息化建设集中在网络等基础设施建设及管理信息系统开发等方面, 现在的企业信息化建设将以数据中心建设为核心,并将其作为企业的知识中心及通用的业务平台; (2 ) 数据中心采取“数据集中、应用分布”的方式,可以有效地提高信息资 源的利用率; (3 ) 企业知识的集中沉淀与优化应用,将成为企业扩张经营的必备条件,数据中心将在此方面扮演极为重要的角色; (4 ) 国际上许多大企业正在建设或已经建设了各自的数据中心,企业关键应用系统和关键硬件设施均统一集中在数据中心,支持企业的核心业务运作

45、。 综上所述, 数据中心的建设代表了企业信息化的方向, 并成为一股国际潮流, 将促进企业核心竞争力的提高。 2.2 燃气冷 热电三联供概述 10北京理 工大 学工 程硕 士学 位论文燃气冷热电三联供,即 CCHP(Combined Cooling, Heating and Power ) ,是指以天然气为主要燃料带动燃气轮 机或内燃机发电机等燃气发电设备运行, 产生的电力满足用户的电力需求,系统排出的废热通过余热回收利用设备 余热锅炉或者余热直燃机等向用户供热、供冷。 冷热电三联供的形式如图 1-1 所示, 原动机 (内燃机、 燃气轮机、 斯特林发动机、燃料电池等) 通过燃烧燃料 (天然气、

46、沼气等 ) 把燃料的化 学能转化为动能驱动发电机发电。 由发电机产生的电通过电网 (可与市政 电网合用即与市电并网或上网, 也可单独电网即不与市电并网) 为用户输送电力。 原动机发电的同时也产生废热以高温烟气、 中温缸套水和低温 冷却水的形式输出, 这些废热通常不经过进一步利用而 直接排放到大气中, 造成余热 的浪费。 这部分可回收的余热可用利用吸收式制冷机制冷或通过板 式换热器供热, 实现能源的高效利用。 除了余热锅炉 (换热器) 、 吸收式制冷机、除湿机等直接利用余热的设备外, 为了增加系统供电、 供热、 供冷的 可靠性和稳定性,18一般还要配置电动制冷机、燃气锅炉、蓄能装置等 。 图2.1 简单地描述了冷热电联供系统的流程, 热电冷联供系统设置制冷系统和供热系统。 制冷可通过两种方式, 即吸收式制冷机和压缩式制冷机, 其中吸收式制冷机的热源可以有两种,即动力装置发电后排放的余热或锅炉。 Egrid网电E EexcessbuildingEpgu E天然气 comp动力系统FQpgurcv 建制冷系统QQcoolrec筑天然气 物供热系统锅炉 QheatQboilerFboilerQwater图 2.1 冷热 电 三 联供 系统 简图