集中供冷,冷從何來?
本報記者 田國壘
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從2021年開始探索集中供冷模式到現在,濟南的集中供冷版圖正在快速擴展,不僅實現了土地集約利用,還有利於二氧化碳減排,但目前集中供冷服務僅集中在商場、寫字樓等建築中,並未大規模普及到居民家中。
立秋後的山東濟南,高溫天氣仍在持續。雖然室外熱浪滾滾,但走進濟南奧體西路的龍湖天街商場,立刻就能感受到一陣清涼。記者仔細觀察發現,商場頂部的冷氣出風口均勻分佈,工作人員可以通過牆面上的控制面板進行調節。
這個看似普通的供冷系統,實則蘊含着不一般的“高科技”——該商場的冷氣並非來自傳統空調,而是來自於幾公里外的濟南南部能源中心的集中供冷系統。
濟南南部能源中心是由濟南能源集團所屬濟南能源投資控股集團建設的佔地三層、總建築面積13425平方米的超級“中央空調”,爲濟南CBD片區的辦公樓、酒店、商業綜合體等大型公建提供穩定可靠的集中供暖和供冷服務。
相比集中供暖,外界對集中供冷這種新的供能方式還不瞭解。集中供冷的工作原理是怎樣的?集中供冷服務距離走進千家萬戶還有多遠?《工人日報》記者日前對此進行了採訪調查。
關鍵在於管網中的水
“所謂集中供冷,是指在一個特定區域內設置集中的製冷站,通過製出冷水或者冷氣,將室內的熱量轉移,從而達到製冷的效果。”濟南能源集團所屬濟南冷熱聯供有限公司都市陽臺能源站運行班班長鞏翰偉告訴記者,集中供冷也被稱爲區域供冷,它和集中供暖的原理有着相似之處,即通過水的溫差來達到區域供冷的效果。
“集中供冷”的概念其實並不是這兩年纔出現的。早在2000年,我國就印發了《關於發展熱電聯產的規定》,鼓勵各地區積極發展城市熱水供應和集中供冷,擴大夏季製冷負荷,提高全年運行效率。
濟南也在幾年前就開始探索集中供冷模式。2021年6月,濟南中央商務區南部能源站建成,正式爲轄區內的商業和辦公建築用戶供冷。深埋在地下20米深的供冷管道走廊,直徑1.2米的管道透着涼意,管道內是約6℃的冷水,通過二次循環系統輸送到各棟建築。
值得一提的是,南部能源中心採用的創新技術使得集中供冷和供暖能夠共用一套管網系統,從而節省了建設成本和空間資源。
在“製冷”與“制熱”模式間切換的關鍵在於管網中的媒介——水。記者瞭解到,濟南中央商務區南部能源站採用“冰蓄冷+水蓄熱”結合的模式,配備大焓差熱能充放機組,搭建跨季節蓄熱蓄冷池羣。
冬春季節,熱能充放機組消耗低谷電,產生熱水向外供熱,同時製取冷水和冰漿儲存在冷水池和蓄冰池;夏季用電高峰時,再利用冷水池和蓄冰池的冷資源。冷凍水進入換冷站,經過冷交換後,將7℃~9℃的冷凍水輸送到每個末端風機盤管系統,用戶可根據個人需求通過控制面板進行溫度調節。
此外,濟南市冷熱聯供有限公司還自主研發了冷熱聯供智慧能源管理平臺,通過物聯網和AI算法動態調節供能需求,實現源端與末端的精準匹配和遠程調控。
能效更高、碳排放更低
在濟南新舊動能轉換起步區政務服務中心,集中供冷系統讓室內溫度保持在24℃左右。與傳統空調不同,集中供冷通過風盤水性質傳輸冷風,體感更爲舒適自然。
記者從濟南市冷熱聯供有限公司瞭解到,今年,濟南從4月下旬開始集中供冷,一直持續到10月上旬,其間實現了24小時無間斷供冷。
除了體感更爲舒適,集中供冷還有哪些好處呢?
濟南熱力集團所屬子公司山東和光智慧能源科技有限公司運營部主任趙彬介紹,“以前每棟樓都要自建制冷設備,現在統一配送,能耗降低一半。”
“利用濟南的‘峰谷電價’政策,在濟南夜間低價電力時蓄冰製冷,白天釋放冷能,極大地提升了能源利用率,真正做到了‘把每一度電都用在刀刃上’。”趙彬說。目前,濟南CBD項目每年可減少大約12萬噸碳排放,相當於1萬戶家庭夏季一年空調製冷所產生的碳排放總量。
也就是說,由於集中供冷採用高效節能機組,既實現了土地集約利用,降低了成本,還有利於二氧化碳減排。
相關數據顯示,以建築面積2萬平方米、共200戶的居民樓爲例,以每天製冷10小時、供冷季92天來計算,如果採用家用空調,需要消耗18.4萬千瓦時電量,而集中供冷僅需消耗10.7萬千瓦時電量,節能率高達41.8%,年減碳量爲4.49噸。在電費方面,集中供冷費用爲家用空調的60%~70%。
“按照傳統供冷方式,商業和辦公建築普遍採取自建中央空調供冷,每棟建築都需要設置大面積的製冷機房,並在頂樓建設一組冷卻塔。”濟南市冷熱聯供公司相關負責人介紹,“集中供冷採用的高效節能機組效率更高,既能實現土地集約利用,同時有利於二氧化碳減排。”
另外,冬天的時候,同一套管網則會“變身”成供暖管網。來自章丘電廠餘熱的110℃熱水通過43.8公里管道直達CBD,爲692萬平方米建築供暖,不僅節省了重複建設管道的成本,還盤活了電廠廢棄餘熱資源。
居民小區能否集中供冷?
從2021年開始探索集中供冷模式到現在,濟南的集中供冷版圖正在快速擴展,總供冷麪積達1000餘萬平方米。
值得一提的是,集中供冷雖然好處多多,但目前僅集中在商場、寫字樓等建築中,並未大規模普及到居民家中。
“集中供冷供暖具有集約用地、錯峰降容、高效節能、智能管控、避免重複投資等特點,目前比較適合在醫院、學校、寫字樓等高密度的區域推廣應用。”濟南市冷熱聯供公司相關負責人說。
對於辦公樓、商業綜合體而言,採用集中供冷系統相較於自建空調設備可以顯著減少機房和冷卻塔的佔地面積,節省建築空調製冷的電增容費用,無需空調外掛機等附屬設施。據實際運行數據分析顯示,對於超過200米的高層建築,集中供冷的建設及使用成本要低於樓宇單獨空調機組的成本,而對於一般商業建築,兩者的成本相當。
濟南市冷熱聯供有限公司工程師王志偉認爲,集中供冷大規模普及到居民家中仍有難度。
在他看來,“集中供冷需要與小區住宅樓建設、辦公樓建設同步配套,新建建築需在設計中預留供冷系統,對於已建成的建築,二次改建的費用相對高。此外,各家各戶使用供冷的時間不一致,而且普通家庭用戶的供冷時間相對較短,這也會導致系統使用效率較低。”
爲了解決這些問題,目前,濟南能投集團正在升級南部能源中心的冰蓄冷系統,旨在利用夜間低谷電製造低溫冷源,進一步降低成本,同時響應錯峰用電、削峰填谷的策略。在收費方面,爲確保居民用戶的用冷舒適度和經濟性,將採用按面積收費或掛錶計量按冷量收費兩種方式,且定價標準將遵循不高於公建用戶的原則,爲居民在夏季提供穩定、經濟的用冷服務。
來源:工人日報