“集中供暖”都聽過,“集中供冷”聽過的人卻少之又少。
近期,多地高溫持續(xù),空調(diào)負(fù)荷不斷增加,為了應(yīng)對(duì)高溫,全國多個(gè)城市開始探索“區(qū)域集中供冷”,廣州圖書館、濟(jì)南CBD片區(qū)……都開始實(shí)行區(qū)域集中供冷。
事實(shí)上,區(qū)域集中供冷并不是一個(gè)新概念,我國早在本世紀(jì)初即鼓勵(lì)各地城鎮(zhèn)區(qū)域開展集中供冷,部分城市也做過一些相關(guān)的技術(shù)和商業(yè)模式的探索。北京中關(guān)村西區(qū)、廣州大學(xué)城、深圳前海、合肥濱湖新區(qū)金融港……都使用區(qū)域集中供冷。
從“集中供暖”到“集中供冷”,低碳生活正在形成大趨勢(shì)。區(qū)域集中供冷會(huì)不會(huì)成為未來新基建?
什么是區(qū)域集中供冷?
2004年,廣州大學(xué)城“開城”,即啟用“區(qū)域集中供冷”,讓首批入駐的師生們享受夏日清涼。該項(xiàng)目總投資達(dá)8.5億元,供冷建筑面積約352萬平方米,是當(dāng)時(shí)全球供冷量最大的區(qū)域供冷項(xiàng)目之一。
從此“集中供冷”越來越多進(jìn)入人們視野。
區(qū)域集中供冷是把供冷范圍從單獨(dú)建筑擴(kuò)展到某區(qū)域覆蓋的建筑范圍。因此,區(qū)域集中供冷也被稱為區(qū)域供冷。集中供冷系統(tǒng)通常由能源站(冷熱源)、輸送管網(wǎng)、換冷(熱)站和用冷末端(如風(fēng)機(jī)盤管)組成, 供冷方式通常為能源站間與建筑群間通過區(qū)域供冷管網(wǎng),向用冷末端輸送冷水,整個(gè)供冷系統(tǒng)類似人體的心臟及血液循環(huán)系統(tǒng)。
“集中供冷”的原理與北方冬季的“集中供暖”原理相似,卻又有所不同。建科環(huán)能科技有限公司主任、教授級(jí)高工王永紅對(duì)新京報(bào)零碳研究院研究員介紹,“雖然都是通過水的溫差來達(dá)到區(qū)域供暖或供冷的效果,但是區(qū)域供冷不像區(qū)域供暖那樣可以大溫差,比如供暖時(shí)熱水可以燒到95℃,回水溫度60℃,有30多℃的溫差;區(qū)域集中供冷一般是4℃或5℃供13℃左右回,溫差不能特別大。”
北京計(jì)科能源新技術(shù)有限公司副總經(jīng)理藺一向新京報(bào)零碳研究院研究員詳細(xì)介紹了目前集中供冷的各種形式。目前,集中供冷的形式不同主要體現(xiàn)為制冷技術(shù)的差別和冷(熱)源的不同。制冷技術(shù)通常可分為電制冷和熱驅(qū)制冷,具體可體現(xiàn)為吸收式、吸附式制冷、蓄冰、熱泵、燃?xì)忮仩t制冷等。根據(jù)制冷技術(shù)的不同,需采用不同的冷(熱)源,包括電能、太陽能、地?zé)崮堋⒖諝饽堋⑻烊粴獾鹊龋送猓有磁制冷、聲波制冷等技術(shù)尚處于探索階段。
區(qū)域集中供冷為什么沒有大規(guī)模使用?
由于供冷需求、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、商業(yè)模式和收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等因素存在較多不確定性,“集中供冷”目前并未大規(guī)模走入居民家庭,仍處于在商務(wù)區(qū)、工業(yè)園區(qū)等容積率高、用冷負(fù)荷大的區(qū)域推廣應(yīng)用階段,尚未形成規(guī)模化發(fā)展。
王永紅介紹,區(qū)域集中供冷因?yàn)槭軠夭钕拗疲斉浒霃讲灰诉^大,而且要求建筑密度盡量高,以減少水泵的能耗,“從業(yè)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)來看,集中供冷的輸配半徑在2公里以內(nèi)比較合適,最遠(yuǎn)不能超過3公里,前提是使用冰蓄冷技術(shù)來達(dá)到10℃的溫差,如我們熟知的北京中關(guān)村西區(qū)、深圳前海、合肥濱湖新區(qū)金融港都是用的冰蓄冷技術(shù),但是冰蓄冷技術(shù)也有弊端:對(duì)于建筑本身用能來講,并不算節(jié)能技術(shù)。”
藺一表示,區(qū)域集中供冷沒有大規(guī)模使用也有技術(shù)和成本的原因。集中供冷是個(gè)系統(tǒng)工程、民生工程。對(duì)于新建項(xiàng)目,集中供冷存在前期投資較大的問題,已建項(xiàng)目實(shí)施集中供冷面臨著建設(shè)和改造成本高的問題。雖然在已經(jīng)開展集中供熱的區(qū)域,供冷和供熱管網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn) “一網(wǎng)兩用”,減少部分改造成本。但大部分建筑供熱末端為暖氣散熱片采暖,若要保證集中供冷的質(zhì)量,需在室內(nèi)改造管路、線路并加裝風(fēng)機(jī)盤管,除了需要額外成本外,此項(xiàng)工作可能對(duì)房屋結(jié)構(gòu)、室內(nèi)裝修造成損壞。另外,對(duì)于容積率低、用冷個(gè)性化需求高的區(qū)域,獨(dú)立分散的空調(diào)系統(tǒng)可以更高效地滿足用戶的用冷需求,建設(shè)成本和使用成本也會(huì)低于集中供冷。因此,對(duì)于已建建筑,尤其是已經(jīng)采用空調(diào)制冷的區(qū)域,現(xiàn)階段并不適宜開展集中供冷模式。
進(jìn)入尋常百姓家還需多久?用低碳技術(shù)挖掘市場潛力
盡管種種原因讓集中供冷發(fā)展受限,但是集中供冷系統(tǒng)在節(jié)約成本及能源方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。藺一介紹,與可再生能源、清潔能源相結(jié)合的集中供冷,用冷負(fù)荷時(shí)段與可再生能源的出力曲線匹配程度相對(duì)較高,可以在一定程度上解決可再生能源的消納問題,減排效果更為顯著,可成為我國應(yīng)對(duì)氣候變化,實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的有效手段。目前,廣州、深圳、濟(jì)南、三亞、武漢、北京等地的集中供冷項(xiàng)目,具有一定的示范作用,且呈現(xiàn)出了提速發(fā)展的趨勢(shì)。
區(qū)域集中供冷在中國已有超過20年的發(fā)展歷程,用節(jié)能降碳的新技術(shù)來挖掘市場成為大勢(shì)所趨。王永紅建議,“可以通過主動(dòng)節(jié)能與被動(dòng)節(jié)能相結(jié)合的方式來為集中供冷減碳。所謂的被動(dòng)節(jié)能就是增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫體系來減少建筑本體的耗能量,目前在推的超低能耗建筑就是增強(qiáng)建筑墻體和窗戶的保溫性能,增強(qiáng)建筑整體的氣密性;主動(dòng)節(jié)能就是采用可再生能源來實(shí)現(xiàn)供冷供熱,地源熱泵、空氣源熱泵、太陽能光伏和光熱都是能減少碳排放的不錯(cuò)供能形式,同時(shí)采用高效的空氣熱回收裝置減少換氣時(shí)的能源浪費(fèi)。所以,挖掘集中供冷的市場潛力既要增加可再生能源的使用占比,又要加強(qiáng)設(shè)計(jì)與施工管理。”
近期,多地高溫持續(xù),空調(diào)負(fù)荷不斷增加,為了應(yīng)對(duì)高溫,全國多個(gè)城市開始探索“區(qū)域集中供冷”,廣州圖書館、濟(jì)南CBD片區(qū)……都開始實(shí)行區(qū)域集中供冷。
事實(shí)上,區(qū)域集中供冷并不是一個(gè)新概念,我國早在本世紀(jì)初即鼓勵(lì)各地城鎮(zhèn)區(qū)域開展集中供冷,部分城市也做過一些相關(guān)的技術(shù)和商業(yè)模式的探索。北京中關(guān)村西區(qū)、廣州大學(xué)城、深圳前海、合肥濱湖新區(qū)金融港……都使用區(qū)域集中供冷。
從“集中供暖”到“集中供冷”,低碳生活正在形成大趨勢(shì)。區(qū)域集中供冷會(huì)不會(huì)成為未來新基建?
什么是區(qū)域集中供冷?
2004年,廣州大學(xué)城“開城”,即啟用“區(qū)域集中供冷”,讓首批入駐的師生們享受夏日清涼。該項(xiàng)目總投資達(dá)8.5億元,供冷建筑面積約352萬平方米,是當(dāng)時(shí)全球供冷量最大的區(qū)域供冷項(xiàng)目之一。
從此“集中供冷”越來越多進(jìn)入人們視野。
區(qū)域集中供冷是把供冷范圍從單獨(dú)建筑擴(kuò)展到某區(qū)域覆蓋的建筑范圍。因此,區(qū)域集中供冷也被稱為區(qū)域供冷。集中供冷系統(tǒng)通常由能源站(冷熱源)、輸送管網(wǎng)、換冷(熱)站和用冷末端(如風(fēng)機(jī)盤管)組成, 供冷方式通常為能源站間與建筑群間通過區(qū)域供冷管網(wǎng),向用冷末端輸送冷水,整個(gè)供冷系統(tǒng)類似人體的心臟及血液循環(huán)系統(tǒng)。
“集中供冷”的原理與北方冬季的“集中供暖”原理相似,卻又有所不同。建科環(huán)能科技有限公司主任、教授級(jí)高工王永紅對(duì)新京報(bào)零碳研究院研究員介紹,“雖然都是通過水的溫差來達(dá)到區(qū)域供暖或供冷的效果,但是區(qū)域供冷不像區(qū)域供暖那樣可以大溫差,比如供暖時(shí)熱水可以燒到95℃,回水溫度60℃,有30多℃的溫差;區(qū)域集中供冷一般是4℃或5℃供13℃左右回,溫差不能特別大。”
北京計(jì)科能源新技術(shù)有限公司副總經(jīng)理藺一向新京報(bào)零碳研究院研究員詳細(xì)介紹了目前集中供冷的各種形式。目前,集中供冷的形式不同主要體現(xiàn)為制冷技術(shù)的差別和冷(熱)源的不同。制冷技術(shù)通常可分為電制冷和熱驅(qū)制冷,具體可體現(xiàn)為吸收式、吸附式制冷、蓄冰、熱泵、燃?xì)忮仩t制冷等。根據(jù)制冷技術(shù)的不同,需采用不同的冷(熱)源,包括電能、太陽能、地?zé)崮堋⒖諝饽堋⑻烊粴獾鹊龋送猓有磁制冷、聲波制冷等技術(shù)尚處于探索階段。
區(qū)域集中供冷為什么沒有大規(guī)模使用?
由于供冷需求、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、商業(yè)模式和收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等因素存在較多不確定性,“集中供冷”目前并未大規(guī)模走入居民家庭,仍處于在商務(wù)區(qū)、工業(yè)園區(qū)等容積率高、用冷負(fù)荷大的區(qū)域推廣應(yīng)用階段,尚未形成規(guī)模化發(fā)展。
王永紅介紹,區(qū)域集中供冷因?yàn)槭軠夭钕拗疲斉浒霃讲灰诉^大,而且要求建筑密度盡量高,以減少水泵的能耗,“從業(yè)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)來看,集中供冷的輸配半徑在2公里以內(nèi)比較合適,最遠(yuǎn)不能超過3公里,前提是使用冰蓄冷技術(shù)來達(dá)到10℃的溫差,如我們熟知的北京中關(guān)村西區(qū)、深圳前海、合肥濱湖新區(qū)金融港都是用的冰蓄冷技術(shù),但是冰蓄冷技術(shù)也有弊端:對(duì)于建筑本身用能來講,并不算節(jié)能技術(shù)。”
藺一表示,區(qū)域集中供冷沒有大規(guī)模使用也有技術(shù)和成本的原因。集中供冷是個(gè)系統(tǒng)工程、民生工程。對(duì)于新建項(xiàng)目,集中供冷存在前期投資較大的問題,已建項(xiàng)目實(shí)施集中供冷面臨著建設(shè)和改造成本高的問題。雖然在已經(jīng)開展集中供熱的區(qū)域,供冷和供熱管網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn) “一網(wǎng)兩用”,減少部分改造成本。但大部分建筑供熱末端為暖氣散熱片采暖,若要保證集中供冷的質(zhì)量,需在室內(nèi)改造管路、線路并加裝風(fēng)機(jī)盤管,除了需要額外成本外,此項(xiàng)工作可能對(duì)房屋結(jié)構(gòu)、室內(nèi)裝修造成損壞。另外,對(duì)于容積率低、用冷個(gè)性化需求高的區(qū)域,獨(dú)立分散的空調(diào)系統(tǒng)可以更高效地滿足用戶的用冷需求,建設(shè)成本和使用成本也會(huì)低于集中供冷。因此,對(duì)于已建建筑,尤其是已經(jīng)采用空調(diào)制冷的區(qū)域,現(xiàn)階段并不適宜開展集中供冷模式。
進(jìn)入尋常百姓家還需多久?用低碳技術(shù)挖掘市場潛力
盡管種種原因讓集中供冷發(fā)展受限,但是集中供冷系統(tǒng)在節(jié)約成本及能源方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。藺一介紹,與可再生能源、清潔能源相結(jié)合的集中供冷,用冷負(fù)荷時(shí)段與可再生能源的出力曲線匹配程度相對(duì)較高,可以在一定程度上解決可再生能源的消納問題,減排效果更為顯著,可成為我國應(yīng)對(duì)氣候變化,實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的有效手段。目前,廣州、深圳、濟(jì)南、三亞、武漢、北京等地的集中供冷項(xiàng)目,具有一定的示范作用,且呈現(xiàn)出了提速發(fā)展的趨勢(shì)。
區(qū)域集中供冷在中國已有超過20年的發(fā)展歷程,用節(jié)能降碳的新技術(shù)來挖掘市場成為大勢(shì)所趨。王永紅建議,“可以通過主動(dòng)節(jié)能與被動(dòng)節(jié)能相結(jié)合的方式來為集中供冷減碳。所謂的被動(dòng)節(jié)能就是增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫體系來減少建筑本體的耗能量,目前在推的超低能耗建筑就是增強(qiáng)建筑墻體和窗戶的保溫性能,增強(qiáng)建筑整體的氣密性;主動(dòng)節(jié)能就是采用可再生能源來實(shí)現(xiàn)供冷供熱,地源熱泵、空氣源熱泵、太陽能光伏和光熱都是能減少碳排放的不錯(cuò)供能形式,同時(shí)采用高效的空氣熱回收裝置減少換氣時(shí)的能源浪費(fèi)。所以,挖掘集中供冷的市場潛力既要增加可再生能源的使用占比,又要加強(qiáng)設(shè)計(jì)與施工管理。”