趙成銀：荏原多能互補供冷（熱）技術(shù)應用

編者按：2021年12月7-8日，以“雙碳目標下的智慧方案與行業(yè)機遇”為主題的第十七屆中國分布式能源國際論壇于西安召開(kāi)。本次會(huì )議由中國能源研究會(huì )分布式能源專(zhuān)業(yè)委員會(huì )、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(huì )上，荏原冷熱系統(中國)有限公司分布式能源技術(shù)總監趙成銀發(fā)表了“荏原多能互補供冷(熱)技術(shù)應用”的主旨演講。以下內容根據大會(huì )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(中國)有限公司分布式能源技術(shù)總監趙成銀，為大家分享《荏原多能互補供冷(熱)技術(shù)應用》，大家歡迎。

趙成銀：各位領(lǐng)導、專(zhuān)家大家上午好!我是來(lái)自荏原冷熱系統(中國)有限公司的趙成銀，下面由我向各位領(lǐng)導分享一下荏原在多能互補領(lǐng)域做的一些工作和努力。

關(guān)于“雙碳”的目標、任務(wù)以及時(shí)間的緊迫性，這兩天各位領(lǐng)導和專(zhuān)家說(shuō)了很多，在這里不做過(guò)多的贅述，相信各位領(lǐng)導都比我了解得更多一些。我就先向各位領(lǐng)導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(huì )社荏原制造所，經(jīng)過(guò)百余年的長(cháng)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(guò)我們的技術(shù)沉淀到現在為止，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，全球設有86家子公司，自1912年以泵起家，創(chuàng )立離心式泵類(lèi)產(chǎn)品以來(lái)，在這個(gè)行業(yè)里面一直有著(zhù)舉足輕重的地位，被譽(yù)為泵的繼承人，同時(shí)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，也就是我們到現在為止，從事制冷行業(yè)已經(jīng)有80余年的歷史。

在1952年我們開(kāi)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(kāi)始生產(chǎn)并且銷(xiāo)售這種吸收式制冷機，后期陸陸續續生產(chǎn)了全世界第一臺吸收式制冷機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》和《離心式冷凍機》等行業(yè)著(zhù)作，各位領(lǐng)導有了解的話(huà)這兩本書(shū)是真正意義上引領(lǐng)了空調行業(yè)的發(fā)展。

目前在煙臺我們有兩片工廠(chǎng)，總廠(chǎng)建廠(chǎng)于1996年，目前主要承擔全球的溴化鋰的生產(chǎn)重任，還有一片工廠(chǎng)主要是用來(lái)生產(chǎn)電制冷、冷卻塔以及風(fēng)冷模塊的空調產(chǎn)品，我們也率先在行業(yè)內取得了一級安裝資質(zhì)，溴化鋰作為我們傳統的優(yōu)勢產(chǎn)品，從2012年開(kāi)始連續9年在行業(yè)內市場(chǎng)占有率排在第一位，這是權威雜志的統計。

關(guān)于分布式能源系統，各位領(lǐng)導也很了解，所以說(shuō)在這個(gè)系統里面我們所生產(chǎn)的設備主要是應用于煙氣和熱水進(jìn)行余熱轉化的煙氣熱水型的溴化鋰機組產(chǎn)品，在這個(gè)能源利用圖里面我們可以看到，我們可以有效地將發(fā)電機排出的煙氣和鋼皂水進(jìn)行能源轉化，轉換成冷或者熱進(jìn)行用戶(hù)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。

在燃氣輪機方面我們也可以利用燃氣輪機產(chǎn)生的煙氣以及聯(lián)合循環(huán)當中所產(chǎn)生的蒸汽，在余熱鍋爐排出的低溫煙氣我們也可以進(jìn)行有效的利用。另外我們在微燃機方面做了一定的研究，可以采用小型的微型化的燃氣機或者熱水型的溴化鋰制冷機組進(jìn)行應用，而基于分布式能源系統，我們也可以為用戶(hù)進(jìn)行多能源互補的供冷供熱系統的量身定制，在這個(gè)示意圖里面除了綠色的發(fā)電機組之外，其余的煙氣熱水型的溴化鋰機組，可以進(jìn)行補燃，或者是電制冷的熱泵或者制冷機組進(jìn)行能源的補充，一個(gè)應用，以及我們的冷卻塔或者泵組的產(chǎn)品進(jìn)行有機的結合，達到節能綜合服務(wù)的目的。

關(guān)于多能互補，我想提出一些我個(gè)人的看法。

第一，我們做能源站的時(shí)候，首先進(jìn)行第一步項目的分析。在項目分析的時(shí)候比較重要的一點(diǎn)是我們的建設地點(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(gè)基礎的方案走向的，經(jīng)過(guò)它的用能分析以及冷熱用途，冷熱比的變化，可以通過(guò)我的一個(gè)智能化的控制實(shí)現更加節能的效果，所以在方案配置上我們可以采用溴電結合的方式，以及配套如果周邊有相關(guān)的余熱系統，我們可以采用吸收熱泵、離心式熱泵達到余熱暖民的效果。

在這種情況下為什么將這個(gè)帶有分布式能源的方案稱(chēng)之為進(jìn)階方案，因為隨著(zhù)我們這幾十年分布式能源的發(fā)展，我們都經(jīng)歷過(guò)，我們的探索階段，我們的發(fā)展階段以及到現在理性回歸的階段，在這個(gè)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(gè)設備之后，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(shí)候，一定要進(jìn)行合理的復合分配，使它能保證基礎復合的應用。

我們可以在項目上合理地配套我們的蓄能系統，降低我們的運營(yíng)成本，如果我們配套分布式能源系統，我們可以采用熱燃機組，我們直燃型的熱泵機組，將煙氣的溫度有效利用到30度之后進(jìn)行排放，這樣可以結合我們的地源、水源、污水源或者海水源，進(jìn)一步達到節能減排的目的。如果說(shuō)有些用戶(hù)在配套的發(fā)電機之后，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(guò)第二類(lèi)吸收熱泵的形式轉化為蒸汽，第二類(lèi)吸收熱泵不需要任何外界能源驅動(dòng)的，只需要給我90度左右的熱水，我就可以將它轉成8公斤的蒸汽。

關(guān)于溴電結合的應用方式，我想提出幾點(diǎn)它的優(yōu)勢。在這個(gè)溴電結合應用的時(shí)候，我們可以充分發(fā)揮離心式冷水熱泵機組和吸收式熱泵它的優(yōu)勢區間，使它的復合參數達到最優(yōu)勢的區域，讓它的COP做得更高，而且在供熱的時(shí)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組對熱源品位的要求，傳統上我們做溴化鋰機組的時(shí)候，做余熱的時(shí)候都會(huì )要求熱水的溫度不低于70度，而通過(guò)這個(gè)溴電結合的方式，我的熱水要求降低到65度左右，這樣可以擴大它的應用范圍。

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，我們通過(guò)蒸汽級、熱水級或者是煙氣型的機組，可以制取不低于5度的冷水，通過(guò)第一類(lèi)吸收熱泵可以制取95度左右的熱水，再通過(guò)第二類(lèi)吸收熱泵也可以制取蒸汽，現在離心式的熱泵機組最高可以制取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動(dòng)我的機組，也可以多種能源同時(shí)來(lái)驅動(dòng)我的機組運行，我可以結合用戶(hù)現場(chǎng)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(shí)驅動(dòng)機組運行。

我們的離心組織除了這種RTGC高效的變頻離心機組之外，我們還有一款產(chǎn)品是COP可以高達7.25的變頻離心機，RTGC的這款機組同時(shí)可以實(shí)現三種工況的運行，一個(gè)是普通的空調的工況，再一個(gè)有續冰要求的時(shí)候，冷熱比大家大的時(shí)候，有風(fēng)電，峰谷差比較大的時(shí)候，可以采用續冰的設計，同時(shí)機組可以作為熱泵功耗進(jìn)行運行。

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，我們還有節水型的冷卻塔，在冷卻塔方面我們通常選型的時(shí)候都會(huì )提到實(shí)求溫度，在提到溫度的時(shí)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，當越小的時(shí)候我的冷卻塔塔型需要選的越大，但是我在實(shí)際運行的情況下，這個(gè)實(shí)求溫度隨著(zhù)環(huán)境的變化有一定的波動(dòng)，所以在實(shí)際項目在機組運行的時(shí)候，可以通過(guò)我的系統的節能控制，控制冷卻水的水出溫度，從而降低主機的能耗，進(jìn)一步達到節能減排的效果。

除此之外荏原有消霧節水型的機力通風(fēng)冷卻塔，它可以實(shí)現在出風(fēng)口的上方看不到白霧的效果。通過(guò)上部的熱空氣很快下部的濕空氣進(jìn)行混合，使它達不到接入點(diǎn)，從而形成消霧的節水效果。

說(shuō)了這么多,荏原的產(chǎn)品還是比較豐富的，除了主機產(chǎn)品之外，我們還有冷卻塔還有水泵，對于荏原來(lái)說(shuō)，我們的優(yōu)勢是可以為用戶(hù)量身定制一體化的機房。剛才各位同仁介紹的一體化機房也比較多，對于荏原來(lái)說(shuō)，我們的優(yōu)勢在于所有的產(chǎn)品都是我們自身生產(chǎn)的，所以我們對它的復合缺陷也是非常了解的，我們可以將它進(jìn)行一個(gè)有機的結合，再通過(guò)我們的第三次控制系統，讓它達到一個(gè)在實(shí)際運行當中更加節能的效果，而不是在理論計算的時(shí)候，全部都是處于滿(mǎn)負荷運行的計算。這樣實(shí)際在運行中，通過(guò)復合調節，讓它達到一個(gè)更加節能的運行。

除此之外，我們在多能互補的高效機房設計當中，還有一些降低壓損設計，比如說(shuō)網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)化、順水斜插，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(gè)BIM的設計，為用戶(hù)在工廠(chǎng)內預制，所有的彎刀都可以在工廠(chǎng)內預制。

目前為止，在國內我們已經(jīng)有80余例分布式能源的業(yè)績(jì)，截止到目前，這些項目當中有很多成功的，當然也不乏有一些運行不太好的，主要運行不太好的原因就是，在我們項目爆發(fā)期的時(shí)候，有很多設計沒(méi)有注重前期復合用能的設計，而導致后期的發(fā)電量遠大于實(shí)際的用電需求量。所以這些項目的很多發(fā)電機組處于半停的狀態(tài)。

這是我們昨天晚上獲獎的項目，廣州萬(wàn)博的中央商務(wù)區，它采用13臺10兆瓦的發(fā)電機，也是目前行業(yè)內最大的內燃機應用的項目，采用了3臺220的煙氣熱水機，單機制冷量達到了8.8兆瓦，這是它實(shí)際機房，各位領(lǐng)導可以看到，這個(gè)機組還是比較大的。

在一體化方面我們今年也做了幾個(gè)項目，一個(gè)是在深圳的項目，配套400千瓦發(fā)電機，燃氣的在濰坊，還有在杭州的一個(gè)項目，以及上海的西門(mén)子大廈，這都是我們一體化項目的情況。

我們在燃氣輪機的應用方面，也是有一個(gè)成都新世紀環(huán)球中心的項目，它是通過(guò)燃氣輪機加余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽，來(lái)驅動(dòng)我們蒸汽型的機組，這也是目前行業(yè)內最大的制冷機組，單機的制冷能力達到了11兆瓦。

這個(gè)是聯(lián)通德清的數據中心，目前采用了7臺我們的機組，這是一些數據中心的項目。在數據中心研究的時(shí)候，我們發(fā)現它非常適合于分布式能源的應用，因為它的電和冷的消耗比，基本上接近1：1，而同時(shí)我們在這種數據中心，如果周邊有供暖任務(wù)的話(huà)，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目，采用了我們兩臺4兆瓦的煙氣熱水機。

再一個(gè)就是溴電結合的應用，我們也有眾多的實(shí)際案例，這是天津永旺夢(mèng)樂(lè )城，采用了治氨機來(lái)滿(mǎn)足它基礎供暖的需求，不足的冷量通過(guò)高效離心機組進(jìn)行一個(gè)調峰使用，達到節能減排，并且可以實(shí)現能源互補，這樣一個(gè)用能穩定的目的。

這是我們的東京晴空塔的項目，它采用的是我們離心式熱泵、離心式冷水機組，以及螺桿式熱泵，這個(gè)項目還有一系列蓄能的應用。

這是我們做的北京大興國際機場(chǎng)的項目，它采用的機組是離心機、螺桿機，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組，它同時(shí)可以實(shí)現三種工況的運行。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到52度。

再有一個(gè)就是上海浦東機場(chǎng)的三期，采用了我們12臺高效的離心式冷水機組，它采用大溫差、小流量的系統設計，使它的系統能耗進(jìn)一步降低。

再一個(gè)就是今年調試運行的海水源熱泵的項目，它采用了12臺離心式熱泵，目前為止運行的狀況非常良好。

由于時(shí)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)，并躋身機械制造業(yè)世界500強。它在國內的業(yè)績(jì)，剛才也看了，是遍布大江南北，在這里就一句話(huà)，祝荏原在中國的事業(yè)興旺發(fā)達。