趙成銀：荏原多能互補供冷（熱）技術(shù)應(yīng)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。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)大會演講實錄進行整理。

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，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，后期陸陸續(xù)續(xù)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。

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)用于煙氣和熱水進行余熱轉(zhuǎn)化的煙氣熱水型的溴化鋰機組產(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)電機排出的煙氣和鋼皂水進行能源轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)換成冷或者熱進行用戶的供能服務(wù)，這樣可以使能源的綜合利用效率進一步提高。

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?zé)煔馕覀円部梢赃M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行應(yīng)用，而基于分布式能源系統(tǒng)，我們也可以為用戶進行多能源互補的供冷供熱系統(tǒng)的量身定制，在這個示意圖里面除了綠色的發(fā)電機組之外，其余的煙氣熱水型的溴化鋰機組，可以進行補燃，或者是電制冷的熱泵或者制冷機組進行能源的補充，一個應(yīng)用，以及我們的冷卻塔或者泵組的產(chǎn)品進行有機的結(jié)合，達到節(jié)能綜合服務(wù)的目的。

關(guān)于多能互補，我想提出一些我個人的看法。

第一，我們做能源站的時候，首先進行第一步項目的分析。在項目分析的時候比較重要的一點是我們的建設(shè)地點，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階方案，因為隨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。

我們可以在項目上合理地配套我們的蓄能系統(tǒng)，降低我們的運營成本，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，進一步達到節(jié)能減排的目的。如果說有些用戶在配套的發(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，在制冷方面可以進一步降低我們在溴化鋰機組對熱源品位的要求，傳統(tǒng)上我們做溴化鋰機組的時候，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，我們通過蒸汽級、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)動我的機組，也可以多種能源同時來驅(qū)動我的機組運行，我可以結(jié)合用戶現(xiàn)場的實際條件，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的這款機組同時可以實現(xiàn)三種工況的運行，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，同時機組可以作為熱泵功耗進行運行。

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(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求溫度的溫差，當越小的時候我的冷卻塔塔型需要選的越大，但是我在實際運行的情況下，這個實求溫度隨著環(huán)境的變化有一定的波動，所以在實際項目在機組運行的時候，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，從而降低主機的能耗，進一步達到節(jié)能減排的效果。

除此之外荏原有消霧節(jié)水型的機力通風(fēng)冷卻塔，它可以實現(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行混合，使它達不到接入點，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房。剛才各位同仁介紹的一體化機房也比較多，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，我們可以將它進行一個有機的結(jié)合，再通過我們的第三次控制系統(tǒng)，讓它達到一個在實際運行當中更加節(jié)能的效果，而不是在理論計算的時候，全部都是處于滿負荷運行的計算。這樣實際在運行中，通過復(fù)合調(diào)節(jié)，讓它達到一個更加節(jié)能的運行。

除此之外，我們在多能互補的高效機房設(shè)計當中，還有一些降低壓損設(shè)計，比如說網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化、順水斜插，以及鈍角彎頭的使用，這樣進一步減少了我們的壓損。而且我們還可以進行一個BIM的設(shè)計，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)期的時候，有很多設(shè)計沒有注重前期復(fù)合用能的設(shè)計，而導(dǎo)致后期的發(fā)電量遠大于實際的用電需求量。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，廣州萬博的中央商務(wù)區(qū)，它采用13臺10兆瓦的發(fā)電機，也是目前行業(yè)內(nèi)最大的內(nèi)燃機應(yīng)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，這是它實際機房，各位領(lǐng)導(dǎo)可以看到，這個機組還是比較大的。

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

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

這個是聯(lián)通德清的數(shù)據(jù)中心，目前采用了7臺我們的機組，這是一些數(shù)據(jù)中心的項目。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，因為它的電和冷的消耗比，基本上接近1：1，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。

再一個就是溴電結(jié)合的應(yīng)用，我們也有眾多的實際案例，這是天津永旺夢樂城，采用了治氨機來滿足它基礎(chǔ)供暖的需求，不足的冷量通過高效離心機組進行一個調(diào)峰使用，達到節(jié)能減排，并且可以實現(xiàn)能源互補，這樣一個用能穩(wěn)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，這個項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場的項目，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，它同時可以實現(xiàn)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。

再有一個就是上海浦東機場的三期，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(tǒng)設(shè)計，使它的系統(tǒng)能耗進一步降低。

再一個就是今年調(diào)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(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。