編者按:2020年9月17~18日,以“塑造新模式•激活新動(dòng)能”為主題的“第十六屆中國(guó)分布式能源國(guó)際論壇暨2020綜合能源展覽會(huì)”在山東濟(jì)南召開,本次論壇由中國(guó)能源網(wǎng)主辦,中國(guó)能源研究會(huì)分布式能源專業(yè)委員會(huì)、水發(fā)能源集團(tuán)有限公司聯(lián)合主辦。會(huì)上,荏原冷熱系統(tǒng)(中國(guó))有限公司銷售總監(jiān)趙冉發(fā)表了“區(qū)域能源發(fā)展方向及主機(jī)設(shè)備選型”的主旨演講。
以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實(shí)錄進(jìn)行整理。
感謝大家,今天聽了很多的報(bào)告了,我這是最后一個(gè)了,今天我這最后一個(gè)報(bào)告,可能微觀的東西講的比較多。
首先跟大家再匯報(bào)一下荏原的歷史,荏原是成立于1912年,主要最早發(fā)明了全世界第一臺(tái)離心式的水泵。現(xiàn)在有三個(gè)事業(yè),第一個(gè)風(fēng)水力事業(yè),還有一個(gè)環(huán)境工程事業(yè),第三個(gè)是精密電子事業(yè)。
荏原的歷史,是1912年創(chuàng)業(yè),是發(fā)明了離心泵,1929年發(fā)明了機(jī)組,1966年生產(chǎn)了世界首臺(tái)吸收式熱泵。1970年開始和東京煤氣公司合作開發(fā)了全世界最早的直燃機(jī)。一個(gè)是吸收式制冷機(jī),還有一個(gè)是離心式冷凍機(jī),其中吸收式制冷機(jī)在全世界翻譯成多種文字,應(yīng)用于大學(xué)的教材。
荏原我們這個(gè)公司現(xiàn)在的產(chǎn)品一個(gè)是吸收劑制冷機(jī)組和離心螺桿熱泵機(jī)組等等產(chǎn)品。從吸收式制冷機(jī)來說從1996年到2012年,一直位于國(guó)內(nèi)的行業(yè)領(lǐng)先地位。
區(qū)域能源發(fā)展的主要方向,我們認(rèn)為是有這么幾個(gè)方式。第一個(gè)現(xiàn)在主流的比較常見的一個(gè)是水/冰蓄冷,第二是地源熱泵,第三分布式能源。研究方向,第一是大溫差設(shè)計(jì)。第二是變頻技術(shù)應(yīng)用。第三是自然冷卻。評(píng)價(jià)指標(biāo),第一,能源利用效率;第二,經(jīng)濟(jì)效益;第三,碳減排。
我們開始介紹天然氣分布式能源,這是一個(gè)典型的系統(tǒng)圖。中間這部分是一個(gè)內(nèi)燃機(jī),后面這部分是一個(gè)煙氣熱水型的,給內(nèi)燃機(jī)配套的消化冷機(jī)組,右側(cè)這是一臺(tái)離心式機(jī)組。現(xiàn)在因?yàn)槟茉礌顩r不同,它的運(yùn)行的時(shí)間段也不同,往往它應(yīng)該做成一個(gè)耦合的系統(tǒng)。
那么對(duì)于天然氣分布式能源的選型,下面著重談一下。
從選型上來說,整個(gè)大的系統(tǒng),我們通常的做法跟國(guó)外的情況是不一樣的,我們現(xiàn)在大部分都是有兩種方式,第一種方式是以冷熱定電的方式,無(wú)論是燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)還是燃?xì)廨啓C(jī),冷發(fā)的時(shí)候效率最高,我們希望它滿發(fā)滿用得到最好的效率。第二種方式是數(shù)據(jù)中心的方式,這個(gè)我待會(huì)兒再說。
你這個(gè)天然氣一般的項(xiàng)目來講,我剛才講冷熱定電,怎么定法呢?基本上按照整個(gè)冷負(fù)荷的33%來定,天然氣分布式能源一般來講是20到30這個(gè)范圍,來保證它的滿發(fā)滿用,這個(gè)系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期高效的運(yùn)行。
對(duì)于荏原來講,我們參加了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)院幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的起草。第一個(gè)是分布式能源的熱電技術(shù)條件,制冷和供熱單元。第二個(gè)是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)院分布式源統(tǒng)節(jié)能率的計(jì)算。第三個(gè),現(xiàn)在已經(jīng)標(biāo)完了,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)院在今年1月份已經(jīng)過會(huì)了,通過馬上就看到了。
天然氣的情況,基本上我們常規(guī)做法是一個(gè)8600大卡,天然氣能出4千瓦的電,然后還能出4千瓦的冷,都是每小時(shí)的計(jì)算單位,這里頭有幾個(gè)問題跟大家也在著重講一下。一個(gè)是微燃機(jī)的應(yīng)用,針對(duì)這種設(shè)計(jì)來講是沒法實(shí)現(xiàn)了,這個(gè)就是說我們一般來講,溫度降到170度,這個(gè)系統(tǒng)來講,對(duì)天然氣分布式能源來講是很決定性的,按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)院的標(biāo)準(zhǔn)來說,我們應(yīng)該達(dá)到制冷120度的排煙排放溫度。170度再往下降都存在這個(gè)問題,可以自己生成一部分熱水,然后再加一個(gè)熱水發(fā)生器,這樣能夠擴(kuò)大整個(gè)系統(tǒng)的制冷量,同時(shí)能把這個(gè)煙氣的溫度也能降到120度。如果是溴化鋰機(jī)組的排煙溫度越高,那么說明它的制冷量越小,或者說它制冷機(jī)的CUP值越低,那么應(yīng)該它的設(shè)備的造價(jià)也應(yīng)該越便宜。但是過去來講,我們做過160度排煙,也有180度排煙,這種項(xiàng)目也都做過。現(xiàn)在目前從發(fā)改委來講和能源局來講,或者國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)院來講,已經(jīng)明確了120度的選型。
燃?xì)廨啓C(jī)的配套有這么幾個(gè)問題跟大家匯報(bào)一下。第一個(gè)考慮余熱條件,發(fā)電機(jī)機(jī)組的品牌不一樣,雖然可能都是兩兆瓦的機(jī)組,溫度都不一樣,可能同樣一個(gè)型號(hào),在北京和上海用也不一樣,所以它所有的數(shù)都是變動(dòng)的,都是一個(gè)線性的。第二個(gè)問題,煙氣的條件,煙氣的進(jìn)出口溫度,還有最后的排氣壓力,煙氣成分和密度不一樣。第三個(gè)是缸套水的條件,右邊這張圖,我們現(xiàn)在應(yīng)對(duì)于不同的溫差有兩種選型的方式。第一種就是用普通的直燃機(jī)來做的煙氣熱水機(jī),加了一個(gè)熱水發(fā)生器來實(shí)現(xiàn)的,比如缸套水的溫度比較大,或者溫度比較低的情況,有一種用熱水型的機(jī)組基本本體做的煙氣熱水機(jī)。
第二個(gè)問題,用戶的需求側(cè)。第一個(gè)就是要考慮機(jī)組的形式,你是用煙氣熱水型的,當(dāng)然了你供熱的溫度和你衛(wèi)生熱水的溫度這又是一個(gè)很大的變數(shù),對(duì)于機(jī)組的成本和能效來講,起了很大的一個(gè)決定性作用。
第三個(gè)制冷的要求,冷水和冷卻水的溫度。
第四個(gè)采暖的要求,進(jìn)出口的溫度,缸套水是否提供隔離板換。再一個(gè)方面是具體的配置要求,是否考慮防爆。前五年推出去很多的項(xiàng)目我們天然氣分布式能源對(duì)于機(jī)組的招標(biāo)過程當(dāng)中,往往的設(shè)計(jì)要求是防爆的,我個(gè)人來講是非常反對(duì)這種做法的。因?yàn)閺慕ㄔO(shè)部規(guī)范來講,無(wú)論是鍋爐房還是我們的直燃機(jī)房,還是我們冷機(jī)的機(jī)房都不存在防爆的要求,比如鍋爐也好,直燃機(jī)也好,都沒有要求做防爆,為什么這種系統(tǒng)非要做防爆呢,你做了防爆以后得花了好多錢,影響了系統(tǒng)效率。
第二個(gè)問題,就是煙房的調(diào)節(jié)方式,根據(jù)不同的項(xiàng)目有不同的應(yīng)用。有的項(xiàng)目比如4兆瓦級(jí)的,我們建議還是考慮到安裝的問題,這些方便性還是采用兩個(gè)兩通的方式比較好,當(dāng)然了一個(gè)三通閥也是可以的。
再一個(gè),你機(jī)組的采暖流程,熱水要求多少度,我們這個(gè)是可以達(dá)到90度的供熱。再還有一個(gè)設(shè)計(jì),有些項(xiàng)目,你比如說我們?cè)谏虾HA能提供的煙氣熱水器是配套卡特彼勒的燃機(jī)。
對(duì)于分布式能源溴化鋰的機(jī)組其他配套,可能機(jī)房里還有天然氣的直燃機(jī),剛才華電的領(lǐng)導(dǎo)業(yè)介紹了他們北京的華電科技園的項(xiàng)目,這項(xiàng)目我也去過好多次,采用這種方式。還有蒸汽的,比如說我用余熱鍋爐再做成蒸汽。比如說250度以上,原則來講我們認(rèn)為是可行,250度以下就建議還是采用余熱鍋爐的方式。
可以單一的熱源或者多種能源同時(shí)耦合的組成驅(qū)動(dòng),最低可以指出5度的冷水。
這里面提出幾個(gè)問題可以思考一下,第一,設(shè)備選型,水泵變頻。設(shè)計(jì)的時(shí)候保證發(fā)電機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行,對(duì)應(yīng)的機(jī)組也是滿負(fù)荷運(yùn)行。在這種滿負(fù)荷工作的時(shí)候,你這個(gè)配套的水泵是否必要?我個(gè)人感覺,從二次泵來講,考慮變頻是必要的,是科學(xué)的,但是冷泵搞科學(xué)的話是否合適,在不同的項(xiàng)目上是不一樣的,大多數(shù)項(xiàng)目對(duì)于冷機(jī)的能效來講沒有好處,一般來講,冷卻水溫度降低一度,那么冷凍及的效率可以提高3%,基本上來講暖通專業(yè)我們是這么算這個(gè)帳的。
第二個(gè)問題,煙氣熱水型溴化鋰機(jī)組補(bǔ)燃?制取衛(wèi)生熱水?溴化鋰機(jī)組補(bǔ)燃設(shè)計(jì)建議充分考慮現(xiàn)場(chǎng)條件,確定補(bǔ)燃必要性,不建議采用煙氣熱水及從本體上制取衛(wèi)生熱水。
第三個(gè)問題,溴化鋰機(jī)組與調(diào)峰電制冷機(jī)組共用冷卻塔。共用冷卻塔主要應(yīng)考慮溴化鋰機(jī)組停機(jī)時(shí)稀釋期間冷卻運(yùn)營(yíng)情況,可考慮部分冷卻。
第四個(gè)問題:排煙深度利用。
對(duì)于目前國(guó)內(nèi)的空調(diào)能耗來講,在北京上海這種大型建筑來講,如果從公共建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)來講,甲級(jí)寫字樓可能占的能耗,中央空調(diào)占47%,酒店占59%,商場(chǎng)占50%,目前來講是這樣一個(gè)情況。根據(jù)現(xiàn)在大家有一個(gè)概念,在高效機(jī)房這個(gè)概念,廣東現(xiàn)在實(shí)踐的比較多,也做了很多項(xiàng)目,對(duì)于系統(tǒng)的CUP值,現(xiàn)在大家普遍暖通的專業(yè)來講,我們都比較關(guān)注這件事兒。從現(xiàn)在來講,大部分我們的系統(tǒng)CPU值3.5,3.2,2.9達(dá)到4.4,5.0,新加坡給的標(biāo)準(zhǔn)是7.0到5.9以上,新加坡的立法容量不能低于1.17。在這里頭應(yīng)對(duì)于能效的產(chǎn)品,實(shí)際上來講我認(rèn)為從節(jié)能型來講,肯定不是一個(gè)好的選擇,因?yàn)樗且粋€(gè)利用余熱的設(shè)備。從能效來講,當(dāng)然首選還是壓縮式的,還是離心式的機(jī)組。我們應(yīng)對(duì)這個(gè)產(chǎn)品,在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)現(xiàn)在主推有兩款產(chǎn)品,第二個(gè)是BF變頻的高效離心機(jī),這個(gè)是國(guó)標(biāo)規(guī)劃可以做到7.25。首先看這個(gè)機(jī)組,是可以從負(fù)10度一直到65度的供熱溫度,可以應(yīng)對(duì)于通常的我們的熱泵,我們的蓄冰工況,RTBF,這個(gè)重點(diǎn)打的是我們小冷量的機(jī)組。
還有一款能到98度的高溫?zé)岜谩?/p>
機(jī)組的選型,因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系我就不太強(qiáng)調(diào)說了,從你的一般離心機(jī)來講,看你的容器的換熱面積。
我們還要選足夠大的冷卻塔,越小應(yīng)該是對(duì)冷機(jī)的能效提升是最有用的。
這個(gè)就是說所謂的一體化機(jī)房,包括高溫出水,低的冷卻水溫度,以及我們用110度的彎頭。這個(gè)是一體化機(jī)房的圖片,這個(gè)是免安裝的,最近剛剛在深圳燃?xì)猓髡{(diào)試的項(xiàng)目。
這個(gè)水泵的選型也是這樣,采用泵組能夠一一調(diào)節(jié),一一對(duì)應(yīng)。
自控現(xiàn)在發(fā)展的比較快,包括現(xiàn)在云的方法,帶記憶,能夠?qū)W習(xí)的自控,現(xiàn)在的應(yīng)用都是在一個(gè)比較廣泛的水平上了,對(duì)于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)都有很好的作用。
最后講幾個(gè)用戶,一個(gè)是東京的晴空塔。另外一個(gè)分布式能源天然氣來講,可能國(guó)內(nèi)大家都知道二本木,采用我們的荏原2500組6臺(tái),這個(gè)是北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng),由我們生產(chǎn)的熱泵,共52度的熱泵,高壓變頻的。
上海浦東機(jī)場(chǎng),這個(gè)是前年的項(xiàng)目,12臺(tái)2000噸的機(jī)組。
還有一個(gè)是配套的燃?xì)廨啓C(jī)加余熱鍋爐的,單機(jī)是1000萬(wàn)大卡的。聯(lián)通的德清,4.3兆瓦的內(nèi)燃機(jī)配套的我們9臺(tái),溴化鋰機(jī)組。其他的數(shù)據(jù)中心還有環(huán)川的等等。世博片區(qū)也是了5年的項(xiàng)目。廣州萬(wàn)博剛才給華電的領(lǐng)導(dǎo)也說了,我們是配套了8.8兆瓦的單機(jī)。
分布式能源天然氣這塊我們有65個(gè)業(yè)績(jī),也歡迎大家有什么問題跟我們多交流,多反饋,謝謝。
責(zé)任編輯: 張磊