編者按:2021年12月7-8日,以“雙碳目標(biāo)下的智慧方案與行業(yè)機(jī)遇”為主題的第十七屆中國分布式能源國際論壇于西安召開。本次會議由中國能源研究會分布式能源專業(yè)委員會、中國能源網(wǎng)主辦,陜西分布式能源股份有限公司聯(lián)合主辦。會上,荏原冷熱系統(tǒng)(中國)有限公司分布式能源技術(shù)總監(jiān)趙成銀發(fā)表了“荏原多能互補(bǔ)供冷(熱)技術(shù)應(yīng)用”的主旨演講。以下內(nèi)容根據(jù)大會演講實(shí)錄進(jìn)行整理。
主持人 潘志剛:下面有請荏原冷熱系統(tǒng)(中國)有限公司分布式能源技術(shù)總監(jiān)趙成銀,為大家分享《荏原多能互補(bǔ)供冷(熱)技術(shù)應(yīng)用》,大家歡迎。
趙成銀:各位領(lǐng)導(dǎo)、專家大家上午好!我是來自荏原冷熱系統(tǒng)(中國)有限公司的趙成銀,下面由我向各位領(lǐng)導(dǎo)分享一下荏原在多能互補(bǔ)領(lǐng)域做的一些工作和努力。
關(guān)于“雙碳”的目標(biāo)、任務(wù)以及時間的緊迫性,這兩天各位領(lǐng)導(dǎo)和專家說了很多,在這里不做過多的贅述,相信各位領(lǐng)導(dǎo)都比我了解得更多一些。我就先向各位領(lǐng)導(dǎo)匯報一下荏原的情況,荏原成立于1912年,以泵起家,1920年正式更名為株式會社荏原制造所,經(jīng)過百余年的長足發(fā)展,一直在水、空氣、環(huán)境領(lǐng)域進(jìn)行積極的領(lǐng)域和研究,經(jīng)過我們的技術(shù)沉淀到現(xiàn)在為止,我們有三大事業(yè)部,包含了風(fēng)水力、環(huán)境工程以及精密電子,全球設(shè)有86家子公司,自1912年以泵起家,創(chuàng)立離心式泵類產(chǎn)品以來,在這個行業(yè)里面一直有著舉足輕重的地位,被譽(yù)為泵的繼承人,同時離心式的原理在1929年,我們生產(chǎn)了亞洲第一臺離心式的冷凍機(jī),也就是我們到現(xiàn)在為止,從事制冷行業(yè)已經(jīng)有80余年的歷史。
在1952年我們開始生冷卻塔,被譽(yù)為日本冷卻塔界的泰斗,1962年我們在日本最早開始生產(chǎn)并且銷售這種吸收式制冷機(jī),后期陸陸續(xù)續(xù)生產(chǎn)了全世界第一臺吸收式制冷機(jī)以及全世界第一臺吸收式的熱泵,1982年我們前總工高田秋(音)先生出版了《吸收式冷凍機(jī)》和《離心式冷凍機(jī)》等行業(yè)著作,各位領(lǐng)導(dǎo)有了解的話這兩本書是真正意義上引領(lǐng)了空調(diào)行業(yè)的發(fā)展。
目前在煙臺我們有兩片工廠,總廠建廠于1996年,目前主要承擔(dān)全球的溴化鋰的生產(chǎn)重任,還有一片工廠主要是用來生產(chǎn)電制冷、冷卻塔以及風(fēng)冷模塊的空調(diào)產(chǎn)品,我們也率先在行業(yè)內(nèi)取得了一級安裝資質(zhì),溴化鋰作為我們傳統(tǒng)的優(yōu)勢產(chǎn)品,從2012年開始連續(xù)9年在行業(yè)內(nèi)市場占有率排在第一位,這是權(quán)威雜志的統(tǒng)計(jì)。
關(guān)于分布式能源系統(tǒng),各位領(lǐng)導(dǎo)也很了解,所以說在這個系統(tǒng)里面我們所生產(chǎn)的設(shè)備主要是應(yīng)用于煙氣和熱水進(jìn)行余熱轉(zhuǎn)化的煙氣熱水型的溴化鋰機(jī)組產(chǎn)品,在這個能源利用圖里面我們可以看到,我們可以有效地將發(fā)電機(jī)排出的煙氣和鋼皂水進(jìn)行能源轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)換成冷或者熱進(jìn)行用戶的供能服務(wù),這樣可以使能源的綜合利用效率進(jìn)一步提高。
在燃?xì)廨啓C(jī)方面我們也可以利用燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的煙氣以及聯(lián)合循環(huán)當(dāng)中所產(chǎn)生的蒸汽,在余熱鍋爐排出的低溫?zé)煔馕覀円部梢赃M(jìn)行有效的利用。另外我們在微燃機(jī)方面做了一定的研究,可以采用小型的微型化的燃?xì)鈾C(jī)或者熱水型的溴化鋰制冷機(jī)組進(jìn)行應(yīng)用,而基于分布式能源系統(tǒng),我們也可以為用戶進(jìn)行多能源互補(bǔ)的供冷供熱系統(tǒng)的量身定制,在這個示意圖里面除了綠色的發(fā)電機(jī)組之外,其余的煙氣熱水型的溴化鋰機(jī)組,可以進(jìn)行補(bǔ)燃,或者是電制冷的熱泵或者制冷機(jī)組進(jìn)行能源的補(bǔ)充,一個應(yīng)用,以及我們的冷卻塔或者泵組的產(chǎn)品進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,達(dá)到節(jié)能綜合服務(wù)的目的。
關(guān)于多能互補(bǔ),我想提出一些我個人的看法。
第一,我們做能源站的時候,首先進(jìn)行第一步項(xiàng)目的分析。在項(xiàng)目分析的時候比較重要的一點(diǎn)是我們的建設(shè)地點(diǎn),它的地理位置,它的自然條件和周邊的配套以及分布情況是決定我這個基礎(chǔ)的方案走向的,經(jīng)過它的用能分析以及冷熱用途,冷熱比的變化,可以通過我的一個智能化的控制實(shí)現(xiàn)更加節(jié)能的效果,所以在方案配置上我們可以采用溴電結(jié)合的方式,以及配套如果周邊有相關(guān)的余熱系統(tǒng),我們可以采用吸收熱泵、離心式熱泵達(dá)到余熱暖民的效果。
在這種情況下為什么將這個帶有分布式能源的方案稱之為進(jìn)階方案,因?yàn)殡S著我們這幾十年分布式能源的發(fā)展,我們都經(jīng)歷過,我們的探索階段,我們的發(fā)展階段以及到現(xiàn)在理性回歸的階段,在這個階段里面我們在追求分布式能源有效的利用,只要上了這個設(shè)備之后,就要使它發(fā)揮更大的功效,所以我們在配套分布式能源的時候,一定要進(jìn)行合理的復(fù)合分配,使它能保證基礎(chǔ)復(fù)合的應(yīng)用。
我們可以在項(xiàng)目上合理地配套我們的蓄能系統(tǒng),降低我們的運(yùn)營成本,如果我們配套分布式能源系統(tǒng),我們可以采用熱燃機(jī)組,我們直燃型的熱泵機(jī)組,將煙氣的溫度有效利用到30度之后進(jìn)行排放,這樣可以結(jié)合我們的地源、水源、污水源或者海水源,進(jìn)一步達(dá)到節(jié)能減排的目的。如果說有些用戶在配套的發(fā)電機(jī)之后,我的冷的需求不是那么大,而對蒸汽的需求比較大,除了采用余熱鍋爐之外,可以將鋼皂水通過第二類吸收熱泵的形式轉(zhuǎn)化為蒸汽,第二類吸收熱泵不需要任何外界能源驅(qū)動的,只需要給我90度左右的熱水,我就可以將它轉(zhuǎn)成8公斤的蒸汽。
關(guān)于溴電結(jié)合的應(yīng)用方式,我想提出幾點(diǎn)它的優(yōu)勢。在這個溴電結(jié)合應(yīng)用的時候,我們可以充分發(fā)揮離心式冷水熱泵機(jī)組和吸收式熱泵它的優(yōu)勢區(qū)間,使它的復(fù)合參數(shù)達(dá)到最優(yōu)勢的區(qū)域,讓它的COP做得更高,而且在供熱的時候可以大幅度地提升熱網(wǎng)的供水溫度,加大熱網(wǎng)水的供水溫差,這樣降低水泵的功率消耗。
可以有效地加大余熱水的利用溫差,提升余熱的利用效率,在制冷方面可以進(jìn)一步降低我們在溴化鋰機(jī)組對熱源品位的要求,傳統(tǒng)上我們做溴化鋰機(jī)組的時候,做余熱的時候都會要求熱水的溫度不低于70度,而通過這個溴電結(jié)合的方式,我的熱水要求降低到65度左右,這樣可以擴(kuò)大它的應(yīng)用范圍。
而在余熱制冷和余熱制熱領(lǐng)域,已經(jīng)有了60年的經(jīng)驗(yàn),我們通過蒸汽級、熱水級或者是煙氣型的機(jī)組,可以制取不低于5度的冷水,通過第一類吸收熱泵可以制取95度左右的熱水,再通過第二類吸收熱泵也可以制取蒸汽,現(xiàn)在離心式的熱泵機(jī)組最高可以制取98度的熱水。
荏原的溴化鋰產(chǎn)品包含了天然氣的、蒸汽型的、熱水型的、煙氣型的,這幾種能源可以單一去驅(qū)動我的機(jī)組,也可以多種能源同時來驅(qū)動我的機(jī)組運(yùn)行,我可以結(jié)合用戶現(xiàn)場的實(shí)際條件,既有蒸汽又有熱水,或者既有煙氣又有熱水的情況,都可以同時驅(qū)動機(jī)組運(yùn)行。
我們的離心組織除了這種RTGC高效的變頻離心機(jī)組之外,我們還有一款產(chǎn)品是COP可以高達(dá)7.25的變頻離心機(jī),RTGC的這款機(jī)組同時可以實(shí)現(xiàn)三種工況的運(yùn)行,一個是普通的空調(diào)的工況,再一個有續(xù)冰要求的時候,冷熱比大家大的時候,有風(fēng)電,峰谷差比較大的時候,可以采用續(xù)冰的設(shè)計(jì),同時機(jī)組可以作為熱泵功耗進(jìn)行運(yùn)行。
荏原在冷卻塔方面有非常豐富的產(chǎn)品,除了我們有橫流式冷卻塔、逆流式的冷卻塔,我們還有節(jié)水型的冷卻塔,在冷卻塔方面我們通常選型的時候都會提到實(shí)求溫度,在提到溫度的時候我們涉及選型的值就是它的溫度,指冷卻水的出水溫度和實(shí)求溫度的溫差,當(dāng)越小的時候我的冷卻塔塔型需要選的越大,但是我在實(shí)際運(yùn)行的情況下,這個實(shí)求溫度隨著環(huán)境的變化有一定的波動,所以在實(shí)際項(xiàng)目在機(jī)組運(yùn)行的時候,可以通過我的系統(tǒng)的節(jié)能控制,控制冷卻水的水出溫度,從而降低主機(jī)的能耗,進(jìn)一步達(dá)到節(jié)能減排的效果。
除此之外荏原有消霧節(jié)水型的機(jī)力通風(fēng)冷卻塔,它可以實(shí)現(xiàn)在出風(fēng)口的上方看不到白霧的效果。通過上部的熱空氣很快下部的濕空氣進(jìn)行混合,使它達(dá)不到接入點(diǎn),從而形成消霧的節(jié)水效果。
說了這么多,荏原的產(chǎn)品還是比較豐富的,除了主機(jī)產(chǎn)品之外,我們還有冷卻塔還有水泵,對于荏原來說,我們的優(yōu)勢是可以為用戶量身定制一體化的機(jī)房。剛才各位同仁介紹的一體化機(jī)房也比較多,對于荏原來說,我們的優(yōu)勢在于所有的產(chǎn)品都是我們自身生產(chǎn)的,所以我們對它的復(fù)合缺陷也是非常了解的,我們可以將它進(jìn)行一個有機(jī)的結(jié)合,再通過我們的第三次控制系統(tǒng),讓它達(dá)到一個在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中更加節(jié)能的效果,而不是在理論計(jì)算的時候,全部都是處于滿負(fù)荷運(yùn)行的計(jì)算。這樣實(shí)際在運(yùn)行中,通過復(fù)合調(diào)節(jié),讓它達(dá)到一個更加節(jié)能的運(yùn)行。
除此之外,我們在多能互補(bǔ)的高效機(jī)房設(shè)計(jì)當(dāng)中,還有一些降低壓損設(shè)計(jì),比如說網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化、順?biāo)辈?,以及鈍角彎頭的使用,這樣進(jìn)一步減少了我們的壓損。而且我們還可以進(jìn)行一個BIM的設(shè)計(jì),為用戶在工廠內(nèi)預(yù)制,所有的彎刀都可以在工廠內(nèi)預(yù)制。
目前為止,在國內(nèi)我們已經(jīng)有80余例分布式能源的業(yè)績,截止到目前,這些項(xiàng)目當(dāng)中有很多成功的,當(dāng)然也不乏有一些運(yùn)行不太好的,主要運(yùn)行不太好的原因就是,在我們項(xiàng)目爆發(fā)期的時候,有很多設(shè)計(jì)沒有注重前期復(fù)合用能的設(shè)計(jì),而導(dǎo)致后期的發(fā)電量遠(yuǎn)大于實(shí)際的用電需求量。所以這些項(xiàng)目的很多發(fā)電機(jī)組處于半停的狀態(tài)。
這是我們昨天晚上獲獎的項(xiàng)目,廣州萬博的中央商務(wù)區(qū),它采用13臺10兆瓦的發(fā)電機(jī),也是目前行業(yè)內(nèi)最大的內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用的項(xiàng)目,采用了3臺220的煙氣熱水機(jī),單機(jī)制冷量達(dá)到了8.8兆瓦,這是它實(shí)際機(jī)房,各位領(lǐng)導(dǎo)可以看到,這個機(jī)組還是比較大的。
在一體化方面我們今年也做了幾個項(xiàng)目,一個是在深圳的項(xiàng)目,配套400千瓦發(fā)電機(jī),燃?xì)獾脑跒H坊,還有在杭州的一個項(xiàng)目,以及上海的西門子大廈,這都是我們一體化項(xiàng)目的情況。
我們在燃?xì)廨啓C(jī)的應(yīng)用方面,也是有一個成都新世紀(jì)環(huán)球中心的項(xiàng)目,它是通過燃?xì)廨啓C(jī)加余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽,來驅(qū)動我們蒸汽型的機(jī)組,這也是目前行業(yè)內(nèi)最大的制冷機(jī)組,單機(jī)的制冷能力達(dá)到了11兆瓦。
這個是聯(lián)通德清的數(shù)據(jù)中心,目前采用了7臺我們的機(jī)組,這是一些數(shù)據(jù)中心的項(xiàng)目。在數(shù)據(jù)中心研究的時候,我們發(fā)現(xiàn)它非常適合于分布式能源的應(yīng)用,因?yàn)樗碾姾屠涞南谋龋旧辖咏?:1,而同時我們在這種數(shù)據(jù)中心,如果周邊有供暖任務(wù)的話,我們可以利用余熱進(jìn)行供暖。這是上海世博央企總部基地的項(xiàng)目,采用了我們兩臺4兆瓦的煙氣熱水機(jī)。
再一個就是溴電結(jié)合的應(yīng)用,我們也有眾多的實(shí)際案例,這是天津永旺夢樂城,采用了治氨機(jī)來滿足它基礎(chǔ)供暖的需求,不足的冷量通過高效離心機(jī)組進(jìn)行一個調(diào)峰使用,達(dá)到節(jié)能減排,并且可以實(shí)現(xiàn)能源互補(bǔ),這樣一個用能穩(wěn)定的目的。
這是我們的東京晴空塔的項(xiàng)目,它采用的是我們離心式熱泵、離心式冷水機(jī)組,以及螺桿式熱泵,這個項(xiàng)目還有一系列蓄能的應(yīng)用。
這是我們做的北京大興國際機(jī)場的項(xiàng)目,它采用的機(jī)組是離心機(jī)、螺桿機(jī),以及閉式塔產(chǎn)品,用的產(chǎn)品也是比較全的。值得一提的是我們這臺離心式的智能機(jī)組,它同時可以實(shí)現(xiàn)三種工況的運(yùn)行。夏季的正常制冷、蓄冰以及熱泵的工況,最高的出水溫度可以達(dá)到52度。
再有一個就是上海浦東機(jī)場的三期,采用了我們12臺高效的離心式冷水機(jī)組,它采用大溫差、小流量的系統(tǒng)設(shè)計(jì),使它的系統(tǒng)能耗進(jìn)一步降低。
再一個就是今年調(diào)試運(yùn)行的海水源熱泵的項(xiàng)目,它采用了12臺離心式熱泵,目前為止運(yùn)行的狀況非常良好。
由于時間的關(guān)系,我的介紹就到這里,謝謝大家。
主持人 潘志剛:感謝趙總的精彩發(fā)言,荏原中國公司成立于1996年,由日本荏原制作所投資興建,目前在風(fēng)力水力基建、環(huán)境工程和精密電子產(chǎn)業(yè)等三大領(lǐng)域中,成為技術(shù)領(lǐng)先的世界一流高科技企業(yè),并躋身機(jī)械制造業(yè)世界500強(qiáng)。它在國內(nèi)的業(yè)績,剛才也看了,是遍布大江南北,在這里就一句話,祝荏原在中國的事業(yè)興旺發(fā)達(dá)。
責(zé)任編輯: 李穎