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工程技术资料

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基坑再生能源多能互补方案

一、工程概述

本方案针对基坑施工“能源依赖市政电网+柴油发电机（占比100%）、能耗成本高（年均电费超12万元）、再生能源利用率低（风/地热能未利用）、应急供电滞后（断电影响支护安全）”核心问题，构建“风能发电+地热能供暖制冷+储能系统+市政电网”多能互补体系。聚焦“降本节能、清洁低碳、安全可靠”目标，通过“资源勘察+系统集成+设备搭建”，50天内完成方案设计与试运行，覆盖基坑开挖、支护、降水全周期，保障再生能源供能占比≥40%、能耗成本降低35%、应急供电响应≤5分钟，为基坑施工提供清洁高效的综合能源解决方案。

二、目标要求

（一）工期目标

总工期50天，分7阶段（偏差≤2天）：

再生能源资源与用能需求评估（1-8天）；

多能互补系统方案设计（9-17天）；

设备选型与采购（18-27天）；

地埋管施工与风电基础建设（28-36天）；

系统安装与调试（37-43天）；

试运行与问题整改（44-48天）；

验收与长效管理（49-50天）。

正式运行后每月1次能源数据复盘，每季度1次设备维护。

（二）质量与安全目标

供能质量：风电单机功率≥2kW（5台总功率≥10kW），地热能供能温度稳定（冬季18-22℃、夏季24-26℃），储能容量≥15kWh（满足1.5小时应急供电）；

节能目标：再生能源占总能耗比≥40%，年减少碳排放≥18t，能耗成本降低35%；

安全目标：风电设备抗风≥10级、地埋管距基坑边坡≥3.5m，系统压力≤1.0MPa，接地电阻≤4Ω，无倒塔、泄漏、触电风险。

（三）管控目标

设备运行故障率≤4%，能源数据记录完整率100%，人员操作培训覆盖率100%，季度维护到位率100%。

三、环境场地与用能现状分析

（一）场地与用能概况

工程背景：城市产业园基坑，长60m×宽42m×深14m，“排桩+内支撑+降水井”支护，施工周期12个月（含冬夏两季），临时设施（办公区、宿舍、加工区）占地200㎡，日均作业160人；

场地条件：

资源特性：年均风速3.8m/s（主导东北风，无高大遮挡），土壤稳定层（地下5m）年均温度16℃（导热系数1.5-2.0W/(m?K)），地下水位埋深3.5m；

布局：基坑西侧有200㎡闲置空地（布设风电设备），东侧100㎡空地（布设地埋管），临时设施位于北侧，距东/西侧空地直线距离15-20m；

用能需求：日均总能耗400kWh（降水泵180kWh、照明60kWh、机械100kWh、供暖制冷60kWh），冬季热负荷15kW、夏季冷负荷12kW。

（二）现状痛点

能源单一：完全依赖市政电网，停电时启动柴油发电机（油耗8L/h，污染大、成本高）；

能耗高昂：临时用电单价1.2元/kWh，年均电费超12万元，冬夏供暖制冷占比15%（成本超1.8万元）；

资源浪费：场地风/地热能未利用（年均风电可发电约4.38万kWh、地热能可满足80%供暖制冷需求）；

应急薄弱：柴油发电机启动需15分钟，断电后降水泵停转易导致基坑积水，风险高。

（三）核心难点与应对方向

难点：多能源协同控制（风电波动+地热能稳定适配）、设备布局避让基坑/管线（安全距离）、系统与施工进度同步（不影响工期）；

应对：增设智能控制柜（动态分配能源）、提前勘察地下障碍（探地雷达）、分阶段施工（优先完成基础工程）。

四、实施步骤（多能互补方案搭建与落地）

（一）资源与用能评估（1-8天）

1.再生能源勘察（1-5天）

责任主体：方案组（建设+施工+能源专家）、勘察单位；

执行内容：

风能勘察：西侧空地设2个风速监测点（高度10m），连续72小时监测（平均风速3.8m/s，有效风时占比68%），估算5台2kW风机日均发电60kWh；

地热能勘察：东侧空地钻3个勘察孔（深度10m），取样分析土层导热系数（粉质黏土1.5W/(m?K)），确定需300m地埋管（换热效率≥80%）；

关键控制：数据准确、资源估算合理。

2.用能需求细分（6-8天）

责任主体：方案组、电工班组；

执行内容：

负荷分类：必保负荷（降水泵、应急）、可调负荷（照明、机械）、温控负荷（供暖制冷），明确再生能源优先供应可调+温控负荷；

时段匹配：风电高峰9:00-15:00（匹配机械用电），地热能全天候供应（匹配温控负荷）；

关键控制：分类清晰、时段适配。

（二）系统方案设计（9-17天）

1.系统架构设计（9-14天）

责任主体：方案