劉偉：?基于“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源管理的可再生能源技術(shù)在北方清潔供暖項目中的應用

編者按：2019年6月5～6日，“未來(lái)能源大會(huì )(FEC2019)暨第十五屆中國能源戰略投資論壇”在北京中奧馬哥孛羅大酒店召開(kāi)。本次未來(lái)能源大會(huì )匯集了國內外、中科院、工程院院士專(zhuān)家，共同探討"傳統能源"向"未來(lái)能源"轉型融合的趨勢。會(huì )上，華清安泰(北京)科技股份有限公司副總裁劉偉做了《基于“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源管理的可再生能源技術(shù)在北方清潔供暖項目中的應用》主旨演講

以下內容為中國能源網(wǎng)根據現場(chǎng)實(shí)錄整理而成，未經(jīng)本人審核。

我跟大家交流一下情況，從地熱發(fā)展的應用簡(jiǎn)單介紹一下，這些年這個(gè)行業(yè)發(fā)展的規模是越來(lái)越大，到2018年全國已經(jīng)有將近6億平米的建筑面積，北京有6000名米，單體規模越來(lái)越大，從最小的幾千平米到幾萬(wàn)平米，到后來(lái)做軟件園5000平米是巨無(wú)霸，現在是通州副中心也是越來(lái)越大，速度增長(cháng)也越來(lái)越快，每年20%的增加速度在增長(cháng)。在2000年的時(shí)候中國只有10平米的地熱應用，到現在6億平米，十三五規劃要到12.2億平米，從華北東北為主向中西部發(fā)展，最早是北京天津，到最后是河北，沈陽(yáng)是發(fā)展非?？?，遼寧，后來(lái)是江蘇，然后東南，冬冷夏熱地區也有，技術(shù)也從單一到多能互補，現在自動(dòng)化技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合我們也在應用和推進(jìn)。國家政策也是大力的引導，從2014年國家發(fā)展戰略指出，一直到后來(lái)可再生能源規劃，到地熱能開(kāi)發(fā)“十三五”也做了規劃。國務(wù)院《打贏(yíng)藍天保衛戰三年行動(dòng)計劃》也提出來(lái)，地熱也是在里面發(fā)揮作用的。北京市也有大力的引導，今年1月份出臺了北京市發(fā)改委一號文，進(jìn)一步加快熱泵系統應用推動(dòng)清潔供暖實(shí)施意見(jiàn)的通知，采用低飛熱泵項目的享有100%的投資補貼，其他改造項目享受50%的投資補貼，新建項目給予30%的投資補貼。規劃2022年達到新增地熱面積達到2000萬(wàn)平米，可再生能源利用達到10%。行業(yè)也在制定規范，從2015年出臺的熱泵運營(yíng)標準到后來(lái)的設計、施工、運行、安全管理、后評價(jià)、檢測體系環(huán)節都在完善，這個(gè)技術(shù)到一定的程度國家才出臺標準規范化發(fā)展，很多人也在探討，這個(gè)需要全產(chǎn)業(yè)鏈和全環(huán)節做好。

我們也是結合我們這些年的經(jīng)驗把我們用友北京軟件園項目做一個(gè)深入的介紹這個(gè)項目全程在參與，從2003年到現在，一直是不斷地從設計完成之后運營(yíng)中不斷地優(yōu)化和提升，不是一次建完交付業(yè)主那個(gè)事了。這個(gè)在海淀區北清路，建設面積是47.3萬(wàn)平米，我們現在在辦公運營(yíng)這個(gè)項目，這個(gè)項目的整個(gè)歷程，項目論證是在2004年，規模的地源熱泵最大的是35萬(wàn)平方公里，地區沒(méi)有市政熱力，解決供暖是一個(gè)大問(wèn)題，在2004年左右直燃機是市場(chǎng)占有量特別大的，但是他們沒(méi)有用，他們用50萬(wàn)的規模做地源熱泵，后來(lái)證明是比較好的，現在的運營(yíng)也比較好。論證完成之后在2004年進(jìn)行了地源熱泵加儲能，燃氣鍋爐的調峰方案，然后進(jìn)行熱物性測試，技術(shù)經(jīng)濟分析，定稿方案，施工圖設計。我們分了兩期建設，根據園區的配套建設情況，資金投入情況，一個(gè)是官網(wǎng)比較大，投資浪費，資本占有量也是占有時(shí)間比較長(cháng)，分了兩期建設，目前已經(jīng)完成了，運營(yíng)已經(jīng)13年了，從2006年開(kāi)始，我們一直做監測計量，節能診斷，節能改造和節能運行，目前的效果還是比較好的，去年國家能源局搞示范項目，這個(gè)項目也是排在第一名，在全國里面。

園區建的也是非常漂亮，北清路那是中關(guān)村一號，晚上的夜景非常好。2006年建設一期，2010年建設的二期28.8萬(wàn)平米，，一期采用的是冰系能，二期采用的是水系能。因為當時(shí)一期水系統技術(shù)不太完善，2016年增加了水系統，這是二期能源站，這個(gè)項目采用了地源熱泵技術(shù)，940組雙U，140米地源井，布置在綠地下面，然后配套的冷水機組的調峰，儲能系統，5200立方的蓄水罐，用的蓄熱。還有燃氣鍋爐系統作為冬天的調峰，這個(gè)調峰系統是非常少的。我們還有熱水系統，我們實(shí)現了冷水雙回收，我們在夏天制熱的時(shí)候把冷回收到系統里面去，也沒(méi)有排到地下，運營(yíng)非常精細。

三是在末端環(huán)節我們也是采用了很多新的技術(shù)，在末端數配環(huán)節我們采用了24泵技術(shù)，降低整體系統能耗，在供水方面，常溫是采用5度溫差5度供水，在夏天5度，到冬天也是8度，但是我們采用大溫差8度供水，夏天是8度到16度，冬天是15到43度，通過(guò)大溫差，比5度溫差增大了60%，減少了系統的能耗，減少了管網(wǎng)的投資。

在末端我們采用了逆流高溫風(fēng)盤(pán)，這是一種新的風(fēng)盤(pán)形式，是和廠(chǎng)家聯(lián)合開(kāi)發(fā)的，和常規的風(fēng)盤(pán)相比它提高了輸送溫度，常規的風(fēng)盤(pán)是需要7度-12度，我們可以到11度到16度提高了6度，冬天是40，45度常規系統，我們是35，40度。冬天降低溫度，夏天提高溫度，提高了將近4度，降低了系統的能耗。二期比一期更加節能，剛才說(shuō)的末端二期也是用的這種28萬(wàn)平米。也是用友給我們機會(huì )讓我們嘗試各種新的技術(shù)應用。

整體能源配置方面，地源熱泵配置40%，儲能配了20%常規系統配了40%，我們在整體運營(yíng)方面先用地源熱泵和儲能，節約了80%的運行比例。

而且我們是連續多年對運行的統計，每個(gè)小時(shí)都有統計數據，水電氣的消耗，這是我們和物業(yè)用友三方的統計數據都是公開(kāi)的，連續三年的能耗數據是平均33元一平米，2005年的設計的能耗是35塊錢(qián)一平米，目前是整個(gè)能源費，電價(jià)水價(jià)氣價(jià)上漲了30%左右，但是我們能源費還是低于設計水平。我們用居民采暖的費用解決了整個(gè)園區的供能供熱和水平熱水的費用。我們這期間做了節能改造，是末端的樓宇控制，我們以前末端分多個(gè)單體樓，每個(gè)單體樓是總樓來(lái)實(shí)施，源頭是我們一家來(lái)做的，管網(wǎng)是另外一家，這樣存在很多的不匹配和不平衡，我們對末端進(jìn)行了計量改造，遠程控制，再加上互聯(lián)網(wǎng)管理平臺的應用，加上原網(wǎng)聯(lián)動(dòng)運營(yíng)，整體能耗還是比較好的，降低了18%左右。

同時(shí)這個(gè)項目在2005年實(shí)施的時(shí)候就做了大量的低溫監測系統研究，地源熱泵系統能不能冬儲夏用，這樣是非常節能的，大家一直有這個(gè)理論，我們很多的監測項目，只有少量的項目，不到1%，2%可以實(shí)現冬儲夏用，地下有水流動(dòng)，大部分的熱擴散下去，儲能還是集中在用水儲能，冰系統，或者用溶巖來(lái)固體儲能，集中這一次地下儲能，包括行業(yè)很多研究用太陽(yáng)能補熱技術(shù)，其實(shí)作為科研應用是可以，在應用中很少的項目有應用價(jià)值，太陽(yáng)能補熱技術(shù)。我們通過(guò)檢測地下溫度，然后跟集團聯(lián)動(dòng)運營(yíng)，用友整個(gè)區域沒(méi)有冬夏不平衡現象，十幾年了，運營(yíng)完一星期兩星期就恢復到了原有溫度了。

我們對項目進(jìn)行了能效政策，評估報告我們整體是3.96，供熱在3.0。這個(gè)項目獲得了國家能源示范項目，北京市第一批地源熱泵示范項目，建設部可再生能源示范項目，海淀區循環(huán)經(jīng)濟示范項目，國家和地方政府、行業(yè)主管領(lǐng)導多次帶考察團參與考察本項目，本項目成功實(shí)施對地熱可再生能源技術(shù)應用和推廣起到非常重要的作用。

我們“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源管理平臺簡(jiǎn)單的做一些介紹。我們是針對這個(gè)領(lǐng)域從熱泵，從源頭到機房到末端整體應用端，能效采集到運維管理，到遠程控制，我們組裝是采用BIM組裝，前期我們把能效管理平臺搭建起來(lái)，把組裝模型搭建起來(lái)，到全生命周期都在應用這個(gè)系統。我們通過(guò)這個(gè)系統實(shí)現運行監控，能夠實(shí)現安全報警，運行空調系統監測水泵有專(zhuān)業(yè)的工程師來(lái)值班，實(shí)時(shí)調節運行策略。我們能源評估方面，可以實(shí)現實(shí)時(shí)對比，上一年度的對比，包括不同的系統之間對比，系統里面的項目越來(lái)越多，行業(yè)的標準，報警系統，能耗超標我們會(huì )發(fā)現原因實(shí)時(shí)分析。這里面對冷機水泵，所有的系統都有電量，都有實(shí)時(shí)分析。這是對末端房間的一些溫度，二氧化碳濃度的檢測，這些和機房連動(dòng)起來(lái)，因為很多的系統末端和機房是脫離的，末端的樓宇控制是獨立的，沒(méi)有和機房連接起來(lái)所以把包括末端的風(fēng)盤(pán)，照明燈和機房整體聯(lián)動(dòng)起來(lái)。運維管理完全進(jìn)入了系統，采用每臺設備用二維碼，保修維修都在這里面，實(shí)現資產(chǎn)的管理和運營(yíng)維修的管理。便于項目推廣和復制，市場(chǎng)對分布式能源，一般的物業(yè)人員日常管理操作還是有難度的，所以我們通過(guò)配置系統加以培訓，通過(guò)系統管理能夠快速復制，我們這個(gè)系統“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源管理平臺評為2018年河北和北京市的節能低碳示范項目，示范技術(shù)。

簡(jiǎn)單介紹一下我們企業(yè)，華清安泰我們以熱泵技術(shù)為基礎，充分利用地熱能，淺層地溫能，地表水，廢熱能，空氣能技術(shù)。結合儲能技術(shù)，高效能源塔技術(shù)和高效末端風(fēng)盤(pán)技術(shù)，整合“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源管控平臺，為用戶(hù)提供供冷供熱和生活熱水服務(wù)。我們業(yè)務(wù)領(lǐng)域涉及到投資，規劃設計，安裝調試，運維托管，然后是售后服務(wù)，節能診斷和節能改造，提供全生命周期的建筑能源服務(wù)。

公司前身是北京市地礦局下屬北京市地質(zhì)勘查技術(shù)院，企業(yè)改制過(guò)程中成立了華清安泰，2012年正是運營(yíng)，2013年，2014年做了一些示范項目，同仁堂，用友南昌都是企業(yè)對我們信任。2015年我們登錄了新三版，也是北京市國家高新企業(yè)，有多項的專(zhuān)利和技術(shù)，參與北京市行業(yè)標準的制定。我們這個(gè)企業(yè)20年來(lái)一直專(zhuān)注做地熱領(lǐng)域，沒(méi)有任何偏離，行業(yè)發(fā)展到這階段，大家都遇到很多的困惑，早期地熱應用在前幾年也陷入停滯期，光伏應用，燃氣應用前兩年有爆發(fā)，現在目前行業(yè)里面能夠產(chǎn)生經(jīng)濟效益的還是地熱應用這一塊，導致我們的燃氣分布式和太陽(yáng)能都遇到很多的瓶頸。我們企業(yè)做了一些規劃，有施工單位，還有物業(yè)運營(yíng)，還有節能改造，投資，劃分不同的主體，我們參加北京市地方標準地源熱泵系統運行安全管理規范，還有運營(yíng)技術(shù)規范，配套這次發(fā)改委政策的發(fā)文，后期一系列的評估和檢測。同時(shí)源頭熱備效應規劃也是前期，論證地源熱泵是否可行，參編國家的《地源熱泵工程技術(shù)規范》，基于前10年的積累，在熱泵地熱領(lǐng)域做了深入的研究。

也積累了很多的專(zhuān)利和技術(shù)，圍繞我們熱泵的上下游應用，同時(shí)結合平臺研發(fā)，生產(chǎn)軟件著(zhù)作權，我們不生產(chǎn)主機，也不生產(chǎn)熱泵，但是我們挖掘自己的產(chǎn)品，把組配式能源機房作為我們的推廣，我們開(kāi)發(fā)自己的智能控制系統，實(shí)現模塊化安裝，同時(shí)還開(kāi)發(fā)了我們多功能數據采集儀，配套的北京市發(fā)改委的能效檢測平臺，我們走在行業(yè)的前面，目前政府在推廣這套系統。我們這些年做了很多的示范項目，用友北京軟件園，用友南昌軟件園，還有北京汽車(chē)產(chǎn)業(yè)基地，大興區的北京同仁堂制藥廠(chǎng)。

污水和余熱利用項目在北京奧運村之后做的上海世博會(huì )，太陽(yáng)宮熱電廠(chǎng)利用的余熱提升。在住宅類(lèi)項目，城區的土地寸土寸金，沒(méi)有那么多的綠地，為了解決這個(gè)情況我們放到建筑樓板下面，可以解決50%，燃氣和空氣能結合起來(lái)，效果非常不錯。在北京是當代MOMA，北京的金茂府項目，還有在安陽(yáng)水天元，邯鄲梧桐雅苑項目，我們主要在主城區的推廣，推廣還不錯，解決城區熱力不足，北京市已經(jīng)到天花板，北京電力集團，所有的公共建筑項目不再介入市政熱力，自己用清潔能源解決供熱發(fā)展，我們集團已經(jīng)走到這個(gè)環(huán)節。我今天跟大家分享的就是這些，希望大家批評指正。