2022年的夏天,“火炉”济南因“冷”火了一把。“济南试行夏季集中供冷”连上多个微博热搜,让不少正在经受高温“烤验”的网友直呼羡慕。
对很多人而言,集中供暖并不陌生,但集中供冷就新奇多了。集中供冷更专业的术语为“区域供冷”,指的是在一个建筑群设置集中的制冷站制备冷源,再通过水循环系统向各个建筑输送冷量。
这个号称北方地区规模最大的冷热同供项目位于济南市东部的中央商务区(CBD),实现了冷热同供——夏天供冷、冬天供暖,节省重复建设成本和空间资源的同时,还实现了节能减碳。
集中供冷 引发高度关注
每每一到炎炎夏日,酷暑难耐和动辄拉闸限电的日子还是令人心有余悸。“不开空调人受不了,开空调电受不了,臭氧层更受不了。”在能源紧缺和臭氧层空洞两大“世界性问题”的困扰下,现有空调电器氟利昂制冷方式在全球普遍遭遇“红灯”。而既减少投资、节约能源、利于环保,又便于管理集中的供冷方式,毫无疑问在引起公众高度关注的同时,更值得期待。
“大量项目自己找上门。”针对最近集中供冷的火热,华南理工大学建筑设计研究所副总工程师王钊颇有几分意外。他曾参与设计国内多个集中供冷项目,其中就包括2022年夏天爆红网络的济南CBD集中供冷项目。
“突然就火了,很多人都来打电话问我集中供冷是怎么一回事。”一位集中供冷项目运营公司负责人说,自己从业十多年,“从没见过这种景象。”
济南并不是唯一对集中供冷寄予厚望的城市。从2004年我国首个城市级集中供冷项目——广州大学城项目运营开始,不到20年时间里,据不完全统计,至少有20个集中供冷项目处于运营或建设中,遍布北京、上海、广东、重庆、河南、山东等多个省市。
通过公开资料检索的8个国内较为大型的集中供冷项目中,根据体量不同,投资最高的达到50亿元,投资最低的也超过1亿元。
“电价走高是趋势,各个城市电力紧张,通过集中供冷就能实现晚上储能。此外,集中供冷还能实现减碳。”王钊如此分析越来越多城市选择集中供冷的原因。
更大的背景是,集中供冷得到了政策的支持。2022年1月,国家发展改革委、国家能源局印发的《“十四五”现代能源体系规划》明确提到“积极推进南方地区集中供冷、长江流域冷热联供”。
其实,此种区域供冷技术因其高效率和对环境影响小的特点受到很多国家重视。欧洲的一些商业聚集区,日本一些大城市的商业建筑群,美国许多大学校园,都采用这种区域供冷的方式。我国广州大学城、深圳前海、上海虹桥、北京中关村科技园等区域也采用了区域供冷方式,并已投入运行。
近年来,南方要求集中供暖的呼声并不小,但由于南方冬季较短,供暖性价比较低,并没有完全铺设开来。但是,相对于北方来说,南方的夏季更漫长,群众对于夏季制冷的需求更盛,几乎家家户户都有几台空调,能耗大不说,花费并不小。而集中供冷模式,配合冰蓄冷和水蓄冷系统的设计,可充分利用峰谷电差价蓄冷调峰,既降低了系统运行费用,又可实现电网的削峰填谷,更重要的是百姓经济上更划算,能够花最少的钱享受清凉一夏。
集中供冷 符合“双碳”要求
与传统自建中央空调相比,集中供冷有何优势呢?采访中专家和供冷企业都提到可减少高峰用电的电力负荷。广州珠江新城能源公司总经理滕林介绍,广东省发改委2017年颁布了相关文件,提供了6.5∶1的峰谷比蓄冷优惠电价政策,此举非常利好各类蓄冷技术的应用。政策出台后,在省内落地的区域集中供冷项目无一例外的大规模应用了蓄冷技术。
华南理工大学建筑设计研究院高级工程师、联合国环境署哥本哈根气候中心研究员陈卓伦曾为深圳前海、广州珠江新城、珠海横琴新区等区域集中供冷提供设计咨询服务,近年来作为技术团队负责人,代表联合国环境署在近20个发展中国家推广低碳高效的区域供冷供热项目落地实施。他介绍,像新加坡滨海新区的集中供冷采用大规模的冰蓄冷技术,通过对制冷设备用电的移峰填谷,用电峰值可降低约30%。滕林介绍,珠江新城核心区最高可削减1.4万千瓦的峰期电力负荷,极大缓解了区域电网的迎峰度夏压力。广州大学城投资经营管理有限公司有关负责人表示,广州大学城在夏季用电高峰时段单次最高可为广州全市降低峰值电力负荷4万千瓦。深圳市前海能源科技发展有限公司总经理傅建平表示,前海区域集中供冷,10个冷站全部建成以后,与传统常规空调相比,可以削减前海区域内约12万千瓦电力峰值负荷,相当于少建一座220千伏变电站。
陈卓伦认为,集中供冷会带来新的商业模式。“国外很多地方都将集中供冷定义为公共服务,就像自来水、用电等一样,并可以创造大批的就业机会。”他说。
采访中,专家和相关企业也提到集中供冷在节能减排上的“威力”。滕林介绍,珠江新城核心区集中供冷由于取消了配套冷却塔,用冷建筑物周边的温度、噪声、空气等环境质量大为改善,提升了建筑物的商业价值。
滕林介绍,珠江新城核心区集中供冷项目4万冷吨的总装机容量,即可满足区域内6万冷吨的用冷需求。此举可削减超过2万冷吨的制冷设备和配套的供电系统,反溯到这些设备设施的生产过程,还可减少大量的能耗及碳排放。而随着制冷主机的减少,也同时削减了约10吨的氟利昂充注量。滕林表示,珠江新城的集中供冷一年预计能减少排放二氧化碳13983吨,相当于572亩森林吸收二氧化碳的能力。
傅建平介绍,前海区域10个冷站全部建成以后,与传统常规空调相比,每年可节约1.3亿千瓦时的电,可节约1.6万吨标煤,减少12.3万吨二氧化碳,相当于5000亩森林吸收二氧化碳的能力。
此外,陈卓伦介绍,大部分的集中供冷站都有两路市电供电,冷站基本不会断电。“一般主干管网都有泄漏监控系统,若被破坏马上可反映到区域供冷系统的控制中心,运营方可马上组织措施补救。加之空调供冷会有滞后性,万一遇到管道被挖断,集中供冷的大楼的冷水还能持续供冷一段时间,终端用户不会感受到管道故障带来的不便。”
除此之外,集中供冷还具备错峰降容、缓解热岛效应、智能管控、有效避免重复投资等许多优势。正因如此,在今年1月,我国还专门印发了《“十四五”现代能源体系规划》,表示要“积极推进南方地区集中供冷、长江流域冷热联供”。这一次川渝两地的高温和电力供应紧张,也再一次印证了集中供冷的重要性。
如此美好 为何难以实现
集中供冷在工商业领域不断开花结果,那能否也在普通住宅中大范围推广使用呢?
陈卓伦表示,与商业项目一样,住宅项目的集中供冷也需要提前规划,如果后期改建,会存在较大的困难。他表示,普通住宅项目实施集中供冷目前并不多见,此前上海有部分高端住宅实现了集中供冷,但都是在规划之初就考虑使用的。“对于已经装修好的住宅项目,集中供冷需要加装风机盘管及相应的冷冻水供回水管道、用户控制器以及电源等。”
“在普通住宅推广集中供冷需要一个过程。”陈卓伦表示,居民住宅各家各户使用供冷的时间不一致,而且家庭用户的供冷时间相对较短,系统使用效率较低,一般不适合采用集中供冷。“建议从中高端住宅楼开始试点集中供冷,再考虑大范围推广。”
说起来,目前我们采用的集中供冷方式,和供暖差不多,那就是利用管道将冷冻水输送到区域内的换热站,在冷交换之后将7℃-9℃的冷冻水输送到用户家。
尴尬的是,恰恰是北方反而更容易实行集中供冷,因为有了供暖的基础,各家各户的管道都已经铺好了,比如暖气片或者地热等等。所以如果想要集中供冷,只需要以这些管道为基础直接使用就行。
而长江以南的区域没有供暖管网,无法实现一网两用,想要集中供冷就要重新架设一套管网,成本还是很高的。尤其是各家各户都已经配备了空调,谁会愿意额外掏钱搞集中供冷的设备呢?所以说,除非是在新建的楼体内架设管线,否则集中供冷在成本上可能就要夭折了。
目前在国内,尤其是酷热的南方,想要实现普通住宅内的集中供冷,还是不太现实。最有可能率先实现集中供冷的,就是像济南这次试点的CBD。
和普通住宅相比,CBD人口更聚集,耗能也更高,集中供冷的许多优势在CBD都能够得到淋漓尽致的体现。不管怎么说,先在CBD将集中供冷行业发展起来也未尝不是一件好事,最起码能解决一些问题,并且发展这方面的技术,未来才有可能更快地走进千家万户。
除此之外,济南还有商场和住宅也采用了集中供冷的技术,但都是国内极罕见的个例。
另外,目前国内集中供冷的技术仍然面临许多问题,比如冷水能耗过高以至于供冷半径过低等。这些技术如果不能突破,就很难将集中供冷完全推广。
当然,目前也有不少集中供冷项目“飞入寻常百姓家”。合肥从2004年开始试点住宅小区集中供冷供热。南国花园小区率先尝鲜,1249名住户不仅冬暖夏凉,还有一年四季的生活热水。
“在住宅做集中供冷要看是什么样的用户。如果业主对舒适性要求高、对价格不敏感、追求生活品质,且收费比较合理,那么住宅建设集中供冷也是可以的。”同济大学中德工程学院教授龙惟定说。
只能说,我们也期待着集中供冷早日到来的那一天。希望有更多的公司和人才涌现出来,早日让大家度过一个凉爽的夏天。
本报综合自
经济日报
南方周末
广州日报