节能“冰供暖” 廉价清洁零排放
图:“冰供暖”系统中,热泵能够从常温或者低温的介质中提取热量,以较高温度向建筑物供暖\新华社
今冬,河北魏县成为全国首个冬季供暖整体采用可再生清洁能源的城市。为魏县供暖提供全程技术和设备支持的青岛科创蓝新能源股份有限公司介绍,在五百万平方米的魏县供暖项目中,采用了原生污水、地表水、冷水相变能结合取热供暖方式。该技术俗称“冰供暖”,由科创蓝内地独创,在国际上亦走在前列。此项技术不仅提供了清洁能源,还大幅降低了供热成本,令清洁能源全面代替传统能源供热成为可能。\大公报记者 丁春丽青岛报道
“供暖效果非常好,家中有20多度!”家住河北邯郸魏县奥林官邸小区的王先生说。听说家中的温暖是“冰”带来的,王先生表示好奇。带着同样的好奇心,记者走访了位于青岛胶州市胶北工业园区的青岛科创蓝新能源股份有限公司。
结冰过程释凝固潜热
“将0℃的水结成0℃的冰,这个过程能释放相当于80℃的热能。”科创蓝副总经理李文哲向记者解释“冰供暖”的原理。当水流入冷水相变能热泵系统后,经过内置的降温处理变为冰,释放出巨大的凝固潜热,热泵系统提取热能供到小区各处建筑物。冰吸收阳光、空气、土壤的温度可再次化为水,可实现循环利用。
水源热泵系统的冷热源是水及冰,包括城市污水、地表水、工业废水、海水等。热泵能够从常温或者低温的介质中提取热量,以较高温度向建筑物供暖。“冰供暖”技术的发明人、科创蓝技术总顾问吴荣华教授告诉记者,水源热泵的直接驱动力是电能,这也是唯一的能源消耗。相比传统化石能源节能可达50%,可节省运行成本30%。且该技术不改变水的性质,不开采地下水,不产生任何废渣、废水、废气和烟尘,实现了真正的零排放。
实现全国市场应用
也因此,“冰供暖”大幅降低了供热成本。科创蓝董事长迟芳算过一笔帐,以青岛地区1万平方米为例,原煤供热需要20万元人民币,天然气供热需要22.5万元,直接用电供热需要42.4-60.4万元,而热泵成本仅需要10.6-15.1万元。
吴荣华说,这是其研发的第四代新技术,相比之前的地表水、污水取热技术,该技术更具有核心竞争力。他透露,因为受到水资源的限制,此前靠单纯污水取热技术只能满足一个城市30%的供暖需求,而结合冷水相变能热泵技术则可以解决整个城市的供暖。“冰供暖用水很少,减少到原来的二十分之一,而且污水、地表水、中水都可以使用该技术。”
吴荣华向记者举例说明,提取同样的热量原来的技术需要100吨水,“冰供暖”技术只需要5吨水。在吴荣华看来,“冰供暖”将不再受到水资源的限制,使清洁能源全面代替传统能源供热成为可能。仅以污水为例,预计到2020年我国年污水排放量达800亿吨,按开发50%的水量计算,可供热面积至少为5亿平方米。在吴荣华看来,这是一个巨大的市场。
目前,科创蓝公司已经成为利用可再生清洁能源供热、供冷的国家重大科技成果转化基地,其成果已实现了全国范围内的市场应用。迟芳说,她希望这种环保的清洁能源技术能得以快速复製推广,缓解内地环境以及雾霾问题。
河北“奇迹”可复製至全国
图:吴荣华发明的疏导式污水换热器被鉴定为国际领先水平\受访者供图
魏县整个工程总投资达3.5亿元,供热能力500万平方米,建设能源站7座,铺设供热管网60公里。其中,四号供热站供热面积达到140万平方米,成为中国目前单体最大的可再生清洁能源供热典范。每个供暖季节能率超过53%,可节省标准煤约33642吨。
李文哲将魏县项目称为“奇迹”,他表示,此项目最大的意义是为全国可再生清洁能源供热技术快速复制应用提供了样板。对于以技术见长的科创蓝,从前期的气候、水源、人文、地质勘查,到热泵机房选址、建设,系统设计,设备生产、安装,到最终调试、运行,魏县的成功使其积累了城市整体清洁化改造的实操经验。
在整体集中供暖前,魏县居民冬季主要采暖依靠地热井取热,造成资源的严重破坏和浪费。当地政府部门在全国范围内寻找替代性清洁环保供热技术,20多家公司参与了魏县供热项目的招标,最终科创蓝脱颖而出。这也是科创蓝第一个城市整体清洁供暖改造项目。迟芳告诉记者,国家对减轻雾霾、清洁取暖要求严苛,但成熟可靠的清洁能源供热技术屈指可数。魏县成了她“城市攻坚战”的第一个示范项目,她对公司的技术和团队有信心。
记者了解到,科创蓝还联合中国航天科技集团一院战术武器事业部,将其取热技术与航天高端製造、智能物联技术相结合,将成功应用于项目中。
携手港企抢攻制冷市场
图:吴荣华(左)指导学生实验\受访者供图
“香港是我们的目标市场,目前还在等待香港有关部门对公司技术的论证。”李文哲告诉记者,其技术将会先在香港企业的内地项目上使用。
去年10月份,香港利基集团、路劲集团、新世界集团三家港企实地考察了科创蓝公司,对其技术与系统表示一致认可,并一起探讨了新能源供热供冷技术在香港的应用与发展前景。科创蓝将与港企强强联合,进一步打开南方製冷市场。
迟芳告诉记者,除了香港,美国以及东南亚等国家也向公司发来了邀请。面对巨大的海外市场需求,迟芳坦言,以城市供暖整体改造的“城市化战略”将是公司未来的主攻方向。
科创蓝未来两年内,将优先解决北方比较迫切的清洁能源集中供暖问题,逐步在各省、市打造“清洁新能源供热供冷示范城市”,南方製冷市场以及海外市场作为第二步战略目标。
“海水供暖”化解崂山困境
图:科创蓝公司自用的地表水源供热系统”大公报记者丁春丽摄
海水也可以供暖吗?当大家还在惊诧时,青岛崂山区王哥庄街道峰山西社区居民已经感受到了海水带来的温暖。
据科创蓝市场部经理王志斌介绍,峰山西社区位于崂山风景名胜区内,因受环境制约,沿海景区禁止再上锅炉项目,海水源热泵技术成为最好的解决方案。该项目采用远距离取水技术,水泵把海水抽送到换热器,提取热量后海水不作任何处理退回大海。
王志斌告诉记者,因海水有其特殊性,海水供暖除考虑所用材质需要防腐,还要考虑海水的涨潮、落潮以及海底洋流、海水生物等问题。
王志斌说,目前该项目室内供热效果高于国家标准,居民家里温度19℃-26℃。海水供暖解决了峰山西社区260户居民,约2.8万平方米小区的供热难题。
在吴荣华看来,海水源热泵技术已完全可以在沿海区域复製推广了。相比内陆城市污水及江河湖水资源有限,沿海地区拥有用之不竭的天然热源。
迟芳介绍,沿海地区也将是其布局全国市场的重中之重,公司计划在海上船运、海上石油作业平台以及海洋牧场等特种领域尝试推广海水源热泵供热供冷技术。