4.2 城市热负荷预测

4.2 城市热负荷预测

4.2.1 热负荷预测是编制城市供热规划的基础和重要内容,是合理确定城市热源、热网规模和设施布局的基本依据。热负荷预测要有科学性、准确性,其关键是应能收集、积累负荷预测所需要的基础资料和开展扎实的调研工作,掌握反映客观规律性的基础资料和数据,选用符合实际的负荷预测参数。根据基础资料,科学预测目标年的供热负荷水平,使之适应国民经济发展和城市现代化建设的需要。
    具体的预测工作应建立在经常性收集、积累负荷预测所需资料的基础上,应了解所在城市的人口及国民经济、社会发展规划,分析研究影响城市供热负荷增长的各种因素;了解城市现状和规划有关资料,包括各类建筑的面积及分布,工业类别、规模、发展状况及其分布等。对现有的工业与民用(采暖、空调、生活热水)热负荷进行详细调查,对各热负荷的性质、用热参数、用热工作班制等加以分析。

4.2.2~4.2.4 热负荷预测宜根据不同的规划阶段采用不同的方法预测。总体规划阶段宜采用采暖综合热指标预测采暖热负荷。由于此阶段只是提出了各种类别规划用地的分布及规模,因此还应根据城市发展规模、现状各类用地建筑容积率、分析将来城市建设对各类建筑容积率的要求;同时根据建筑节能规划及阶段要求,分析分阶段实施建筑节能标准的新建建筑和实施节能改造的既有建筑的比例;在上述研究分析以及现状热指标调查的基础上,确定采暖综合热指标,进行热负荷预测。详细规划阶段宜采用分类建筑采暖热指标预测建筑采暖热负荷。即根据详细规划阶段技术经济指标确定的各类建筑面积及相应的建筑采暖热指标,并考虑现状建筑的节能状况进行计算。
    在供热系统中,生活热水热负荷在我国目前阶段和未来的很长时期内,与采暖热负荷及工业热负荷相比,比重很小,因此,在总体规划阶段不单独进行分类计算。详细规划阶段宜采用分类建筑生活热水热指标预测建筑生活热水热负荷。即根据详细规划阶段技术经济指标确定的各类建筑面积及相应的生活热水热指标进行计算。
    总体规划阶段工业热负荷预测采用相关分析法,主要依据城市社会经济发展目标、国民经济规划、工业规划、工业园区规划等,分析其历史数据与工业热负荷历史数据的相关关系,拟合相关性曲线;并参照同类城市地区的发展经验,预测未来工艺蒸汽需求,包括总量、分布、强度等。详细规划阶段应对现有的工业热负荷进行详细准确地调查,并逐项列出现有热负荷、已批准项目的热负荷及规划期发展的热负荷。但是,由于规划编制时,规划项目不确定,上述数据难以获得,故可采用按不同行业项目估算指标中典型生产规模进行计算或采用相似企业的设计耗热定额估算热负荷的方法。对并入同一热网的最大生产工艺热负荷应在各热用户最大热负荷之和的基础上乘以同时使用系数,同时使用系数可取0.6~0.9。

4.2.5 当热网由多个热源供热,对各热源的负荷分配进行技术经济分析时,宜绘制热负荷延续时间曲线,以计算各热源的全年供热量及用于基本热源和尖峰热源承担供热负荷的配置容量分析,这是合理选择热电厂供热机组供热能力的重要工具。按照所规划城市的历年气象资料及有关数据绘制规划集中供热区域的热负荷延续曲线,采暖热负荷持续曲线与所在城市的气候、地理以及采暖方式等因素有关,同一城市的采暖热负荷延续曲线基本一致,最大负荷利用小时数基本一致。工业热负荷持续曲线与工业类别、生产方式、工艺要求等因素有关,受社会经济发展的影响,最大负荷利用小时数可能变化很大。在城市供热规划中根据城市用地布局、功能分区、热负荷分布及地形地貌条件,往往要将城市分成几个独立的集中供热区域,因此还有必要分区绘制规划区域的年热负荷延续时间曲线,用于指导分区调峰热源容量的配置。对以供蒸汽为主的工业区,在规划阶段没有落实实际项目的,可适当简化,不做强制要求绘制年热负荷延续时间曲线。
    在采暖热负荷延续时间曲线图中,横坐标的左方为室外温度tw,纵坐标为采暖热负荷Qn,横坐标的右方表示小时数,如横坐标n1代表供暖期中室外温度tw≤tw1出现的总小时数。
    在图1中由曲线与坐标轴围成的面积(斜线部分)代表相应的年供热量。随着室外温度变化,采暖热负荷在数值上变化很大,数值越大,持续时间越短。这部分持续时间短的热负荷应当配备尖峰热源来承担,持续时间长的基本热负荷应当由热电厂供热机组承担,这样可以充分发挥热电厂的作用,获得最大的节能效果。
    工业热负荷持续曲线图与采暖热负荷持续曲线图不同之处在于没有横坐标的左方室外温度tw,只有右方工业热负荷Qn(纵


图1 采暖热负荷延续时间曲线图

坐标),与持续小时数(横坐标)的关系。