暖通空调>理事会>理事风采

清华同方热泵节能20年

文章来源: 作者: 发布时间:2015年01月20日 点击数: 字号:

 

同方人工环境有限公司前身为北京清华人工环境有限公司,成立于1988 年,由现任同方股份有限公司董事长陆致成教授创办,创立之初主要从事人工环境领域的自动化控制业务,经过不断的发展创新,现已成为清华同方能源环境产业集群的核心企业,在中央空调领域构建了完整的一体化产业链,并率先在国内实现横跨南北、辐射全国的四大中央空调产业化基地布局,是国内一流的建筑节能解决方案提供商、产品供应商及能源投资运营与节能综合服务商。

热泵技术从校园走向产业化

作为目前世界上第二能源生产国和消费国,中国正在加快发展现代能源产业,将节约资源和保护环境作为基本国策,将可再生能源列为优先发展的能源领域。“热泵”从自然界的空气、各类水体、地层结构或其他介质中捕获低品位热能,转移并提升至可供人们生产、生活利用的高品位热能,是规模利用自然能源与可再生能源的有效途径。

20 年前,在中国乃至全世界对能源保护还没有明确的概念和规划时,清华大学热能专业的几位教师,以科技成果产业化为目标,以超前的节能和环保意识,率先开始了热泵产品的研发和制造,成为中国热泵事业的第一批创业者。

空气源热泵横空出世

1993 年,陆总与老人环的决策层作出决定:在沙河镇王麻子剪刀厂的废旧车间建立“人环设备中心”,开发生产“风冷模块式热泵机组”。同年,首批机组成功下线,并在四川成都尝试推广应用,实施了锦城大厦和蓝光大厦等开创性项目,一举获得客户和社会的全面认可。自此,热泵这一用来制取冷暖的节能环保技术,开始面向全国普及开来。

同方人环始终将技术创新作为企业发展的驱动力,经多年探索和努力,先于行业开发“补气增焓”技术(被住建部鉴定为国际领先水平),使空气源热泵运行时的最低环境温度从-7℃降至-24℃,得以从容应对华北地区的严寒气候。低温空气源热泵在北京云蒙山庄、张家口万兴综合楼、司马台新农村等众多已实施项目中,都经受住了-20℃低温环境的考验。

多年来,同方空气源热泵经不断发展和完善,单机制热量从60 kW(小型模块)增至700 kW(大型螺杆),应用温度从-7℃降至-24℃,从单纯提供冷热拓展至用于超低能耗建筑的“冷热水风”一体化机组,至今,同方人环已累计实施空气源热泵项目数千例,累计应用面积超过1亿m2,并且随着城镇化的推进和低能耗建筑的普及,空气源热泵将面临更加广泛的应用。

水(地)源热泵厚积薄发

空气源热泵的研发、制造和推广经验,增强了同方人环的产业化能力。1997 年,随着同方的上市,人环也勾画出新的发展蓝图,从水源热泵的研发开始。

1999 年,水源热泵问世,同年12 月,同方召集百家媒体,以“科技拥抱新世纪”为主题发布系列技术,其中“水源热泵”的冷热革命和节能环保轰动会场。同方突破了我国水源热泵仅限于理论尚无应用的现状, 使热泵技术在市场上真正拥有了价值,中国的水源热泵事业也因此而正式启动。

同方人环根据水源和地质特征,分别制定并实施水、地源热泵空调系统解决方案,在水资源丰沛的地区,如沈阳(地下水)、新安江流域(地表水)等地, 规模性实施水源热泵项目,在水资源匮乏及水源保护区实施地源热泵项目(地源热泵源侧以土壤为热交换介质)。至今,已累计实施水地源热泵项目超过1.3亿m2。

由水源热泵衍生而来的“污水源热泵”,则以城市污水及污水处理后的再生水为源,在“青岛联城海岸污水余热利用”典型案例中,同方人环“污水源热泵供热解决方案”满足了60 万m2 建筑的冬季供暖需求,每年可节约标煤1500t。除此以外,同方人环还推出工业废水水源热泵、工业循环水水源热泵等,用于专项领域的节能减排。

吸收式热泵应运而生

空气源、水地源热泵实现了对自然资源的充分利用,但随着工业的扩张及其粗放的增长方式,另一类能源逐渐进入到人们的视野当中,即工业余热资源, 规模之大,受到政府和社会的高度重视。据统计,工业能耗占全国总能耗的70%,而能耗高的原因之一, 即是工业生产过成中有大量余热资源未得到充分利用。吸收式热泵从工业循环冷却水中吸取余热,用于城市集中供热和工艺伴热,极大提高了一次能源的利用效率。

吸收式热泵的开发,同方再一次走在了行业的前沿。2010 年,同方人环以旗下同方川崎节能设备有限公司廊坊基地为研发和生产平台,开发吸收式热泵。2010 年11 月,为承德钢铁定制的首台5 MW 机组投入运行,标志着同方吸收式热泵正式踏足工业节能领域;2011 年冬季,同时完成中电投赤峰热电(120 MW,单机30 MW、128 t)、黑龙江鹤岗热电(132 MW)、三门峡开曼铝业(50 MW)3 个大型吸收式热泵项目订单,标志着同方吸收式热泵机组的设计和制造能力达到业界最高水平;2012 年底,实施首个空冷电厂项目(174 MW,单机58 MW),不断在技术、产品、市场等方面实现突破。

同方吸收式热泵的研发和应用成果受到住建部的关注,2011 年5 月,住建部领导深入基地考察调研吸收式热泵,在2011 年8 月发布的《“十二五”节能减排综合性工作方案》中,吸收式热泵供暖即作为国家重点推广的节能减排技术位列其中。2011年12月,同方的吸收式热泵生产基地被指定为“国家吸收式热泵产业化示范基地”,得到政府资金的大力支持。

截至目前,同方人环已累计实施吸收式热泵项目2 000MW,解决4 000万m2 建筑的供暖需求,极大缓解了集中供热与城市发展不匹配的矛盾,成为集中供热的有力补充;同时创造了巨大的节能减排效益, 实现年回收余热量1 100×104 GJ、节约标煤38 万t、减排二氧化碳100 万t、节水520 万t、减排粉尘1 万t、节省资金3.6 亿元。

从教师到城市的能源规划师

从空气源热泵到水地源热泵,再到吸收式热泵, 从民用住宅、商业建筑、政府机关,再到学校、医院、各类工业企业,热泵技术已在同方得到了最为全面的开发利用。近年来,同方人环开始站在更高的角度思考节能环保产业的发展模式,以城市节能为平台,提出《城市清洁能源解决方案》,为地方政府提供能源规划,实现能源的梯级利用与合理利用。

与此同时,为落实国务院节能减排战略部署,加快发展新能源与节能环保新兴产业,财政部、住建部联合启动了“可再生能源建筑应用示范城市”项目, 同方人环作为浙江建德、湖南炎陵等城市可再生能源技术和方案支持单位,成功协助其成为“可再生能源示范城市”,同时推动了同方热泵技术在城市建筑节能领域的大规模应用。

知本+资本,从幕后到台前

创新是同方人环发展的核心动力,技术的创新, 拓展了产品的应用领域,而商业模式的创新,则使人环从幕后走向台前,从生产研发走向能源运营,加速了产业化的进程,加入到节能减排的主战场。

吸收式热泵结合EMC 合同能源管理,是推动工业节能的最佳方案,是《“十二五”节能减排综合性工作方案》倡导鼓励的用于节能环保领域的商业模式,方案指出:“加快推行合同能源管理,落实财政、税收和金融等扶持政策,引导专业化节能服务公司采用合同能源管理方式为用能单位实施节能改造,扶持壮大节能服务产业。”

同方人环以旗下同方节能工程技术有限公司为业务平台,整合优势资源,成立专门团队,开展EMC 业务。2011 年7 月,公司首个EMC 项目——“鸡西煤矸石热电厂余热回收综合利用项目”正式启动。项目采用4 台15 MW 主机,实现供热面积100 万m2,总投资

3 300 万元,合作期10 年。在节能项目实施的全过程中,由同方出资建设余热回收城市供热系统,双方共同管理运行项目。在合作期内,双方共同分享节能收益;合作期满后,项目设施无偿移交,鸡西热电独享此后的节能收益。

同方采用“吸收式热泵+ EMC 模式”投资节能环保事业,至今已实施鸡西热电、唐山钢铁、开滦热电、望奎阳光热力、灯塔红阳热电、宁安化工、广西贵港钢铁、中粮生化、锦州节能热电等十余例项目,涉足热电、钢铁、化工、生化、食品加工等多个领域,总投资额超过3.5 亿元。

目前,同方节能工程技术有限公司已先后进入发改委《节能服务公司备案名单》和工信部《节能服务公司推荐名单》,进一步为公司在全国范围内以“合同能源管理模式”开展节能业务创造了有利和必要的条件。

助力绿色城镇化,社会责任成就企业价值

城镇化是中国未来主要的发展方向,而发展常伴随着能源的消耗和环境的污染,尤其是在城镇化过程中,若舍弃高耗低效的分散式供暖模式,则首先要解决数亿居民的供暖难题,同方人环以此为己任,在“城镇化”和“节能环保”的双重国策下,推出新型、清洁的供暖方式,为绿色、低碳的城镇化道路提供了支持和保障。

同方人环基于传统的空气源热泵技术,提出“热泵供暖系统解决方案”,即空气源热泵+地板辐射供暖,与直接电供暖相比节能率达65% 以上,且系统运行时没有燃烧过程,节能环保,是建筑供暖的全新模式。一方面解决了城郊及农村等市政热网无法覆盖区域的居民供暖问题,同时又具备运行经济、环境友好、安全舒适、维护方便等特点。

新农村建设是城镇化发展的重要环节,北京密云司马台新村是北京市政府新农村建设的重点项目,总建筑面积8 万m2,共计596 户住宅。但由于市政热网无法覆盖,且司马台及周边地区作为北京市的水源保护区和生态旅游区,不宜采用燃煤方式取暖,若直接采用电供暖,一次能源利用率低。同方人环根据项目需求和特征,采用“热泵供暖系统解决方案”,既满足了当地居民的供暖需求,又实现了节能环保和可持续发展的目的。项目受到国家住建部及各地方政府部门的高度关注,成为城镇化过程中居民供暖的示范工程。

中国正迎来规模空前的城镇化发展时机,在即将出台的《全国促进城镇化健康发展规划》方案中,就涉及到全国20 多个城市群、180 多个地级市,以及1 万多个城镇。另据不完全统计,仅在北京周边,就有近250 万户农村住宅仍采用燃煤取暖,若全部改用热泵供暖,则每年可减少直接燃煤850 万t,减排二氧化碳2 200 万t,减排粉尘570 万t,将极大改善北京及周边地区的大气环境质量。热泵供暖作为顺应国策、节能环保的供暖模式,将创造巨大的节能减排效益。

20 年来,同方人环矢志不渝,始终坚持推动中国热泵节能事业的发展。截至目前,同方人环已在全国南北实施热泵项目超过2.43 亿m2,每年可节约270 万t 标煤、节省80 亿kW·h 电、减少700 万t 二氧化碳排放,年节资超过21.6 亿元人民币。

未来,同方人环将以心系天下冷暖为己任,以科技服务社会为宗旨,探索和开发更加高效、节能的热泵技术和产品,使之应用到更加广阔的地域和领域, 将同方乃至中国的热泵事业推向新的高度。