刘伟：基于“互联网+”智慧能源管理的可再生能源技术在北方清洁供暖项目中的应用

编者按：2019年6月5～6日，“未来能源大会(FEC2019)暨第十五届中国能源战略投资论坛”在北京中奥马哥孛罗大酒店召开。本次未来能源大会汇集了国内外、中科院、工程院院士专家，共同探讨"传统能源"向"未来能源"转型融合的趋势。会上，华清安泰(北京)科技股份有限公司副总裁刘伟做了《基于“互联网+”智慧能源管理的可再生能源技术在北方清洁供暖项目中的应用》主旨演讲

以下内容为中国能源网根据现场实录整理而成，未经本人审核。

我跟大家交流一下情况，从地热发展的应用简单介绍一下，这些年这个行业发展的规模是越来越大，到2018年全国已经有将近6亿平米的建筑面积，北京有6000名米，单体规模越来越大，从最小的几千平米到几万平米，到后来做软件园5000平米是巨无霸，现在是通州副中心也是越来越大，速度增长也越来越快，每年20%的增加速度在增长。在2000年的时候中国只有10平米的地热应用，到现在6亿平米，十三五规划要到12.2亿平米，从华北东北为主向中西部发展，最早是北京天津，到最后是河北，沈阳是发展非常快，辽宁，后来是江苏，然后东南，冬冷夏热地区也有，技术也从单一到多能互补，现在自动化技术，互联网技术融合我们也在应用和推进。国家政策也是大力的引导，从2014年国家发展战略指出，一直到后来可再生能源规划，到地热能开发“十三五”也做了规划。国务院《打赢蓝天保卫战三年行动计划》也提出来，地热也是在里面发挥作用的。北京市也有大力的引导，今年1月份出台了北京市发改委一号文，进一步加快热泵系统应用推动清洁供暖实施意见的通知，采用低飞热泵项目的享有100%的投资补贴，其他改造项目享受50%的投资补贴，新建项目给予30%的投资补贴。规划2022年达到新增地热面积达到2000万平米，可再生能源利用达到10%。行业也在制定规范，从2015年出台的热泵运营标准到后来的设计、施工、运行、安全管理、后评价、检测体系环节都在完善，这个技术到一定的程度国家才出台标准规范化发展，很多人也在探讨，这个需要全产业链和全环节做好。

我们也是结合我们这些年的经验把我们用友北京软件园项目做一个深入的介绍这个项目全程在参与，从2003年到现在，一直是不断地从设计完成之后运营中不断地优化和提升，不是一次建完交付业主那个事了。这个在海淀区北清路，建设面积是47.3万平米，我们现在在办公运营这个项目，这个项目的整个历程，项目论证是在2004年，规模的地源热泵最大的是35万平方公里，地区没有市政热力，解决供暖是一个大问题，在2004年左右直燃机是市场占有量特别大的，但是他们没有用，他们用50万的规模做地源热泵，后来证明是比较好的，现在的运营也比较好。论证完成之后在2004年进行了地源热泵加储能，燃气锅炉的调峰方案，然后进行热物性测试，技术经济分析，定稿方案，施工图设计。我们分了两期建设，根据园区的配套建设情况，资金投入情况，一个是官网比较大，投资浪费，资本占有量也是占有时间比较长，分了两期建设，目前已经完成了，运营已经13年了，从2006年开始，我们一直做监测计量，节能诊断，节能改造和节能运行，目前的效果还是比较好的，去年国家能源局搞示范项目，这个项目也是排在第一名，在全国里面。

园区建的也是非常漂亮，北清路那是中关村一号，晚上的夜景非常好。2006年建设一期，2010年建设的二期28.8万平米，，一期采用的是冰系能，二期采用的是水系能。因为当时一期水系统技术不太完善，2016年增加了水系统，这是二期能源站，这个项目采用了地源热泵技术，940组双U，140米地源井，布置在绿地下面，然后配套的冷水机组的调峰，储能系统，5200立方的蓄水罐，用的蓄热。还有燃气锅炉系统作为冬天的调峰，这个调峰系统是非常少的。我们还有热水系统，我们实现了冷水双回收，我们在夏天制热的时候把冷回收到系统里面去，也没有排到地下，运营非常精细。

三是在末端环节我们也是采用了很多新的技术，在末端数配环节我们采用了24泵技术，降低整体系统能耗，在供水方面，常温是采用5度温差5度供水，在夏天5度，到冬天也是8度，但是我们采用大温差8度供水，夏天是8度到16度，冬天是15到43度，通过大温差，比5度温差增大了60%，减少了系统的能耗，减少了管网的投资。

在末端我们采用了逆流高温风盘，这是一种新的风盘形式，是和厂家联合开发的，和常规的风盘相比它提高了输送温度，常规的风盘是需要7度-12度，我们可以到11度到16度提高了6度，冬天是40，45度常规系统，我们是35，40度。冬天降低温度，夏天提高温度，提高了将近4度，降低了系统的能耗。二期比一期更加节能，刚才说的末端二期也是用的这种28万平米。也是用友给我们机会让我们尝试各种新的技术应用。

整体能源配置方面，地源热泵配置40%，储能配了20%常规系统配了40%，我们在整体运营方面先用地源热泵和储能，节约了80%的运行比例。

而且我们是连续多年对运行的统计，每个小时都有统计数据，水电气的消耗，这是我们和物业用友三方的统计数据都是公开的，连续三年的能耗数据是平均33元一平米，2005年的设计的能耗是35块钱一平米，目前是整个能源费，电价水价气价上涨了30%左右，但是我们能源费还是低于设计水平。我们用居民采暖的费用解决了整个园区的供能供热和水平热水的费用。我们这期间做了节能改造，是末端的楼宇控制，我们以前末端分多个单体楼，每个单体楼是总楼来实施，源头是我们一家来做的，管网是另外一家，这样存在很多的不匹配和不平衡，我们对末端进行了计量改造，远程控制，再加上互联网管理平台的应用，加上原网联动运营，整体能耗还是比较好的，降低了18%左右。

同时这个项目在2005年实施的时候就做了大量的低温监测系统研究，地源热泵系统能不能冬储夏用，这样是非常节能的，大家一直有这个理论，我们很多的监测项目，只有少量的项目，不到1%，2%可以实现冬储夏用，地下有水流动，大部分的热扩散下去，储能还是集中在用水储能，冰系统，或者用溶岩来固体储能，集中这一次地下储能，包括行业很多研究用太阳能补热技术，其实作为科研应用是可以，在应用中很少的项目有应用价值，太阳能补热技术。我们通过检测地下温度，然后跟集团联动运营，用友整个区域没有冬夏不平衡现象，十几年了，运营完一星期两星期就恢复到了原有温度了。

我们对项目进行了能效政策，评估报告我们整体是3.96，供热在3.0。这个项目获得了国家能源示范项目，北京市第一批地源热泵示范项目，建设部可再生能源示范项目，海淀区循环经济示范项目，国家和地方政府、行业主管领导多次带考察团参与考察本项目，本项目成功实施对地热可再生能源技术应用和推广起到非常重要的作用。

我们“互联网+”智慧能源管理平台简单的做一些介绍。我们是针对这个领域从热泵，从源头到机房到末端整体应用端，能效采集到运维管理，到远程控制，我们组装是采用BIM组装，前期我们把能效管理平台搭建起来，把组装模型搭建起来，到全生命周期都在应用这个系统。我们通过这个系统实现运行监控，能够实现安全报警，运行空调系统监测水泵有专业的工程师来值班，实时调节运行策略。我们能源评估方面，可以实现实时对比，上一年度的对比，包括不同的系统之间对比，系统里面的项目越来越多，行业的标准，报警系统，能耗超标我们会发现原因实时分析。这里面对冷机水泵，所有的系统都有电量，都有实时分析。这是对末端房间的一些温度，二氧化碳浓度的检测，这些和机房连动起来，因为很多的系统末端和机房是脱离的，末端的楼宇控制是独立的，没有和机房连接起来所以把包括末端的风盘，照明灯和机房整体联动起来。运维管理完全进入了系统，采用每台设备用二维码，保修维修都在这里面，实现资产的管理和运营维修的管理。便于项目推广和复制，市场对分布式能源，一般的物业人员日常管理操作还是有难度的，所以我们通过配置系统加以培训，通过系统管理能够快速复制，我们这个系统“互联网+”智慧能源管理平台评为2018年河北和北京市的节能低碳示范项目，示范技术。

简单介绍一下我们企业，华清安泰我们以热泵技术为基础，充分利用地热能，浅层地温能，地表水，废热能，空气能技术。结合储能技术，高效能源塔技术和高效末端风盘技术，整合“互联网+”智慧能源管控平台，为用户提供供冷供热和生活热水服务。我们业务领域涉及到投资，规划设计，安装调试，运维托管，然后是售后服务，节能诊断和节能改造，提供全生命周期的建筑能源服务。

公司前身是北京市地矿局下属北京市地质勘查技术院，企业改制过程中成立了华清安泰，2012年正是运营，2013年，2014年做了一些示范项目，同仁堂，用友南昌都是企业对我们信任。2015年我们登录了新三版，也是北京市国家高新企业，有多项的专利和技术，参与北京市行业标准的制定。我们这个企业20年来一直专注做地热领域，没有任何偏离，行业发展到这阶段，大家都遇到很多的困惑，早期地热应用在前几年也陷入停滞期，光伏应用，燃气应用前两年有爆发，现在目前行业里面能够产生经济效益的还是地热应用这一块，导致我们的燃气分布式和太阳能都遇到很多的瓶颈。我们企业做了一些规划，有施工单位，还有物业运营，还有节能改造，投资，划分不同的主体，我们参加北京市地方标准地源热泵系统运行安全管理规范，还有运营技术规范，配套这次发改委政策的发文，后期一系列的评估和检测。同时源头热备效应规划也是前期，论证地源热泵是否可行，参编国家的《地源热泵工程技术规范》，基于前10年的积累，在热泵地热领域做了深入的研究。

也积累了很多的专利和技术，围绕我们热泵的上下游应用，同时结合平台研发，生产软件著作权，我们不生产主机，也不生产热泵，但是我们挖掘自己的产品，把组配式能源机房作为我们的推广，我们开发自己的智能控制系统，实现模块化安装，同时还开发了我们多功能数据采集仪，配套的北京市发改委的能效检测平台，我们走在行业的前面，目前政府在推广这套系统。我们这些年做了很多的示范项目，用友北京软件园，用友南昌软件园，还有北京汽车产业基地，大兴区的北京同仁堂制药厂。

污水和余热利用项目在北京奥运村之后做的上海世博会，太阳宫热电厂利用的余热提升。在住宅类项目，城区的土地寸土寸金，没有那么多的绿地，为了解决这个情况我们放到建筑楼板下面，可以解决50%，燃气和空气能结合起来，效果非常不错。在北京是当代MOMA，北京的金茂府项目，还有在安阳水天元，邯郸梧桐雅苑项目，我们主要在主城区的推广，推广还不错，解决城区热力不足，北京市已经到天花板，北京电力集团，所有的公共建筑项目不再介入市政热力，自己用清洁能源解决供热发展，我们集团已经走到这个环节。我今天跟大家分享的就是这些，希望大家批评指正。