赵成银：荏原多能互补供冷（热）技术应用

编者按：2021年12月7-8日，以“双碳目标下的智慧方案与行业机遇”为主题的第十七届中国分布式能源国际论坛于西安召开。本次会议由中国能源研究会分布式能源专业委员会、中国能源网主办，陕西分布式能源股份有限公司联合主办。会上，荏原冷热系统(中国)有限公司分布式能源技术总监赵成银发表了“荏原多能互补供冷(热)技术应用”的主旨演讲。以下内容根据大会演讲实录进行整理。

主持人 潘志刚：下面有请荏原冷热系统(中国)有限公司分布式能源技术总监赵成银，为大家分享《荏原多能互补供冷(热)技术应用》，大家欢迎。

赵成银：各位领导、专家大家上午好!我是来自荏原冷热系统(中国)有限公司的赵成银，下面由我向各位领导分享一下荏原在多能互补领域做的一些工作和努力。

关于“双碳”的目标、任务以及时间的紧迫性，这两天各位领导和专家说了很多，在这里不做过多的赘述，相信各位领导都比我了解得更多一些。我就先向各位领导汇报一下荏原的情况，荏原成立于1912年，以泵起家，1920年正式更名为株式会社荏原制造所，经过百余年的长足发展，一直在水、空气、环境领域进行积极的领域和研究，经过我们的技术沉淀到现在为止，我们有三大事业部，包含了风水力、环境工程以及精密电子，全球设有86家子公司，自1912年以泵起家，创立离心式泵类产品以来，在这个行业里面一直有着举足轻重的地位，被誉为泵的继承人，同时离心式的原理在1929年，我们生产了亚洲第一台离心式的冷冻机，也就是我们到现在为止，从事制冷行业已经有80余年的历史。

在1952年我们开始生冷却塔，被誉为日本冷却塔界的泰斗，1962年我们在日本最早开始生产并且销售这种吸收式制冷机，后期陆陆续续生产了全世界第一台吸收式制冷机以及全世界第一台吸收式的热泵，1982年我们前总工高田秋(音)先生出版了《吸收式冷冻机》和《离心式冷冻机》等行业著作，各位领导有了解的话这两本书是真正意义上引领了空调行业的发展。

目前在烟台我们有两片工厂，总厂建厂于1996年，目前主要承担全球的溴化锂的生产重任，还有一片工厂主要是用来生产电制冷、冷却塔以及风冷模块的空调产品，我们也率先在行业内取得了一级安装资质，溴化锂作为我们传统的优势产品，从2012年开始连续9年在行业内市场占有率排在第一位，这是权威杂志的统计。

关于分布式能源系统，各位领导也很了解，所以说在这个系统里面我们所生产的设备主要是应用于烟气和热水进行余热转化的烟气热水型的溴化锂机组产品，在这个能源利用图里面我们可以看到，我们可以有效地将发电机排出的烟气和钢皂水进行能源转化，转换成冷或者热进行用户的供能服务，这样可以使能源的综合利用效率进一步提高。

在燃气轮机方面我们也可以利用燃气轮机产生的烟气以及联合循环当中所产生的蒸汽，在余热锅炉排出的低温烟气我们也可以进行有效的利用。另外我们在微燃机方面做了一定的研究，可以采用小型的微型化的燃气机或者热水型的溴化锂制冷机组进行应用，而基于分布式能源系统，我们也可以为用户进行多能源互补的供冷供热系统的量身定制，在这个示意图里面除了绿色的发电机组之外，其余的烟气热水型的溴化锂机组，可以进行补燃，或者是电制冷的热泵或者制冷机组进行能源的补充，一个应用，以及我们的冷却塔或者泵组的产品进行有机的结合，达到节能综合服务的目的。

关于多能互补，我想提出一些我个人的看法。

第一，我们做能源站的时候，首先进行第一步项目的分析。在项目分析的时候比较重要的一点是我们的建设地点，它的地理位置，它的自然条件和周边的配套以及分布情况是决定我这个基础的方案走向的，经过它的用能分析以及冷热用途，冷热比的变化，可以通过我的一个智能化的控制实现更加节能的效果，所以在方案配置上我们可以采用溴电结合的方式，以及配套如果周边有相关的余热系统，我们可以采用吸收热泵、离心式热泵达到余热暖民的效果。

在这种情况下为什么将这个带有分布式能源的方案称之为进阶方案，因为随着我们这几十年分布式能源的发展，我们都经历过，我们的探索阶段，我们的发展阶段以及到现在理性回归的阶段，在这个阶段里面我们在追求分布式能源有效的利用，只要上了这个设备之后，就要使它发挥更大的功效，所以我们在配套分布式能源的时候，一定要进行合理的复合分配，使它能保证基础复合的应用。

我们可以在项目上合理地配套我们的蓄能系统，降低我们的运营成本，如果我们配套分布式能源系统，我们可以采用热燃机组，我们直燃型的热泵机组，将烟气的温度有效利用到30度之后进行排放，这样可以结合我们的地源、水源、污水源或者海水源，进一步达到节能减排的目的。如果说有些用户在配套的发电机之后，我的冷的需求不是那么大，而对蒸汽的需求比较大，除了采用余热锅炉之外，可以将钢皂水通过第二类吸收热泵的形式转化为蒸汽，第二类吸收热泵不需要任何外界能源驱动的，只需要给我90度左右的热水，我就可以将它转成8公斤的蒸汽。

关于溴电结合的应用方式，我想提出几点它的优势。在这个溴电结合应用的时候，我们可以充分发挥离心式冷水热泵机组和吸收式热泵它的优势区间，使它的复合参数达到最优势的区域，让它的COP做得更高，而且在供热的时候可以大幅度地提升热网的供水温度，加大热网水的供水温差，这样降低水泵的功率消耗。

可以有效地加大余热水的利用温差，提升余热的利用效率，在制冷方面可以进一步降低我们在溴化锂机组对热源品位的要求，传统上我们做溴化锂机组的时候，做余热的时候都会要求热水的温度不低于70度，而通过这个溴电结合的方式，我的热水要求降低到65度左右，这样可以扩大它的应用范围。

而在余热制冷和余热制热领域，已经有了60年的经验，我们通过蒸汽级、热水级或者是烟气型的机组，可以制取不低于5度的冷水，通过第一类吸收热泵可以制取95度左右的热水，再通过第二类吸收热泵也可以制取蒸汽，现在离心式的热泵机组最高可以制取98度的热水。

荏原的溴化锂产品包含了天然气的、蒸汽型的、热水型的、烟气型的，这几种能源可以单一去驱动我的机组，也可以多种能源同时来驱动我的机组运行，我可以结合用户现场的实际条件，既有蒸汽又有热水，或者既有烟气又有热水的情况，都可以同时驱动机组运行。

我们的离心组织除了这种RTGC高效的变频离心机组之外，我们还有一款产品是COP可以高达7.25的变频离心机，RTGC的这款机组同时可以实现三种工况的运行，一个是普通的空调的工况，再一个有续冰要求的时候，冷热比大家大的时候，有风电，峰谷差比较大的时候，可以采用续冰的设计，同时机组可以作为热泵功耗进行运行。

荏原在冷却塔方面有非常丰富的产品，除了我们有横流式冷却塔、逆流式的冷却塔，我们还有节水型的冷却塔，在冷却塔方面我们通常选型的时候都会提到实求温度，在提到温度的时候我们涉及选型的值就是它的温度，指冷却水的出水温度和实求温度的温差，当越小的时候我的冷却塔塔型需要选的越大，但是我在实际运行的情况下，这个实求温度随着环境的变化有一定的波动，所以在实际项目在机组运行的时候，可以通过我的系统的节能控制，控制冷却水的水出温度，从而降低主机的能耗，进一步达到节能减排的效果。

除此之外荏原有消雾节水型的机力通风冷却塔，它可以实现在出风口的上方看不到白雾的效果。通过上部的热空气很快下部的湿空气进行混合，使它达不到接入点，从而形成消雾的节水效果。

说了这么多,荏原的产品还是比较丰富的，除了主机产品之外，我们还有冷却塔还有水泵，对于荏原来说，我们的优势是可以为用户量身定制一体化的机房。刚才各位同仁介绍的一体化机房也比较多，对于荏原来说，我们的优势在于所有的产品都是我们自身生产的，所以我们对它的复合缺陷也是非常了解的，我们可以将它进行一个有机的结合，再通过我们的第三次控制系统，让它达到一个在实际运行当中更加节能的效果，而不是在理论计算的时候，全部都是处于满负荷运行的计算。这样实际在运行中，通过复合调节，让它达到一个更加节能的运行。

除此之外，我们在多能互补的高效机房设计当中，还有一些降低压损设计，比如说网络的优化、顺水斜插，以及钝角弯头的使用，这样进一步减少了我们的压损。而且我们还可以进行一个BIM的设计，为用户在工厂内预制，所有的弯刀都可以在工厂内预制。

目前为止，在国内我们已经有80余例分布式能源的业绩，截止到目前，这些项目当中有很多成功的，当然也不乏有一些运行不太好的，主要运行不太好的原因就是，在我们项目爆发期的时候，有很多设计没有注重前期复合用能的设计，而导致后期的发电量远大于实际的用电需求量。所以这些项目的很多发电机组处于半停的状态。

这是我们昨天晚上获奖的项目，广州万博的中央商务区，它采用13台10兆瓦的发电机，也是目前行业内最大的内燃机应用的项目，采用了3台220的烟气热水机，单机制冷量达到了8.8兆瓦，这是它实际机房，各位领导可以看到，这个机组还是比较大的。

在一体化方面我们今年也做了几个项目，一个是在深圳的项目，配套400千瓦发电机，燃气的在潍坊，还有在杭州的一个项目，以及上海的西门子大厦，这都是我们一体化项目的情况。

我们在燃气轮机的应用方面，也是有一个成都新世纪环球中心的项目，它是通过燃气轮机加余热锅炉产生的蒸汽，来驱动我们蒸汽型的机组，这也是目前行业内最大的制冷机组，单机的制冷能力达到了11兆瓦。

这个是联通德清的数据中心，目前采用了7台我们的机组，这是一些数据中心的项目。在数据中心研究的时候，我们发现它非常适合于分布式能源的应用，因为它的电和冷的消耗比，基本上接近1：1，而同时我们在这种数据中心，如果周边有供暖任务的话，我们可以利用余热进行供暖。这是上海世博央企总部基地的项目，采用了我们两台4兆瓦的烟气热水机。

再一个就是溴电结合的应用，我们也有众多的实际案例，这是天津永旺梦乐城，采用了治氨机来满足它基础供暖的需求，不足的冷量通过高效离心机组进行一个调峰使用，达到节能减排，并且可以实现能源互补，这样一个用能稳定的目的。

这是我们的东京晴空塔的项目，它采用的是我们离心式热泵、离心式冷水机组，以及螺杆式热泵，这个项目还有一系列蓄能的应用。

这是我们做的北京大兴国际机场的项目，它采用的机组是离心机、螺杆机，以及闭式塔产品，用的产品也是比较全的。值得一提的是我们这台离心式的智能机组，它同时可以实现三种工况的运行。夏季的正常制冷、蓄冰以及热泵的工况，最高的出水温度可以达到52度。

再有一个就是上海浦东机场的三期，采用了我们12台高效的离心式冷水机组，它采用大温差、小流量的系统设计，使它的系统能耗进一步降低。

再一个就是今年调试运行的海水源热泵的项目，它采用了12台离心式热泵，目前为止运行的状况非常良好。

由于时间的关系，我的介绍就到这里，谢谢大家。

主持人 潘志刚：感谢赵总的精彩发言，荏原中国公司成立于1996年，由日本荏原制作所投资兴建，目前在风力水力基建、环境工程和精密电子产业等三大领域中，成为技术领先的世界一流高科技企业，并跻身机械制造业世界500强。它在国内的业绩，刚才也看了，是遍布大江南北，在这里就一句话，祝荏原在中国的事业兴旺发达。