高温预警,冷气续命!集中供冷第一城,广州凭什么

武佩璇 幸雯雯
2022-08-16 08:46:01
来源: 时代财经
“每个地方开展新的园区项目,一定要先做能源规划:区域的用途、输送能源的方式、能源的利用效率等,一定要在前期就做好顶层设计。”

尽管立秋已过,但8月12-15日,中央气象台已经连续四天发布高温红色预警;中国天气网预计,即使三伏天结束,高温恐怕也没有结束……

在这个高温天气旷日持久的年份,40°已经进不了全国高温排行榜,人们对于“凉快”的渴望被激发,集中供冷也再度成为被热议的话题。

carlos-lindner-53wcYH4IOig-unsplash_1374x916.jpg图片来源:unsplash

当人们还在兴致勃勃讨论因集中供冷项目而“出圈”的济南时,殊不知,在广东,有一个城市,早已走在了集中供冷的前列。

2004年,广州大学城“开城”启用区域集中供冷,首批入驻的师生率先享用集中供冷带来的清凉;这是我国最早实行集中供冷,也是全球集中供冷量最大的区域供冷项目之一。

而在广州珠江新城猎德路段的江边绿化带下,藏着全地下花园式的集中供冷中心,放眼望去,只看到一个半埋式的冷却塔,其他机器设备全部建设于地下,但这里,却能源源不断地向距离不到两公里的珠江新城一批超大建筑提供冷气。

WechatIMG33811_1266x950.jpeg图片来源:时代财经摄

这是广州第二个集中供冷工程,也是全国首创选址于城市区域CBD公共绿地、全地下建设的花园式集中供冷项目。

集中供冷,让CBD凉快起来

珠江新城集中供冷项目采用冰蓄冷技术,一个占地1万平方米的冷站,可以满足珠江新城核心区内约200万平方米、负荷总计6万冷吨的用户建筑物用冷。夜间,在用电低谷期进行蓄电制冰,相当于储能;白天,在用电高峰期把储蓄的冰转化为冷冻水输送进管道,并向各个用户输送冷量。

2008年7月,负责该项目投资、建设和运营的广州珠江新城能源有限公司(下称“珠江新城能源公司”)正式成立。制冷专业出身、现为珠江新城能源公司总经理的滕林,作为项目负责人,重点着手项目工程建设。

时代财经了解到,当初珠江新城能源公司因为规划原因,由地面改为地下建站,这使得土建成本大幅增加、与负荷中心的距离也由近到远。

“能源站下地的造价比地面的造价要贵得多,单单这件事就比原本的预算多了3000万,审批流程也相当耗费时间,面临保障亚运会场馆用冷的任务,各方面的压力非常大。”想起当初的难处,滕林记忆犹新。

WechatIMG33813_1562x1172.jpeg珠江新城半埋式冷却塔。图片来源:时代财经摄

但难题最终被攻克。2009年11月,珠江新城集中供冷项目一期工程正式完工。4个月后,广州大剧院作为首个签约用户,正式用冷。2010年9月,海心沙亚运场馆也顺利接入冷气。

除了上述两个场馆,还有广州美术馆、广州博物馆等4个公共建筑,广州地铁APM线,广州周大福金融中心、花城汇地下商业广场等9个商业建筑使用珠江新城集中供冷项目。

CBD某集中供冷使用单位的相关负责人在接受时代财经采访时表示,使用集中供冷总体感受比较舒适,体验感也在逐渐改善,“前两年有不少人反映场馆内冷气温度太低,而且不同区域温度不均,但现在好多了。”

对此,滕林向时代财经解释,建筑物内不同区域的温度不均,是由于用户的末端系统水力平衡的调节未能完全配合负荷需求的变化而导致的,属于物业单位的管理范畴,可以通过后期的调适得到改善。

不过,珠江新城集中供冷项目曾因供冷费的“老大难”问题受到质疑。

据滕林介绍,珠江新城集中供冷项目的冷费价格为每月每平方米7-10元,有物业公司会认为费用过高。对此,滕林也透露了其中的定价逻辑。

假设要做一个4万冷吨负荷的供冷系统,回报周期是25年,规划设计之初会算一笔账,把整个项目的投资金额、贷款利息,加上每年的固定资产折旧、人工维护等成本费用,计算出总成本,然后根据项目的投资回报额计算出投资收入,再分摊到每年的收入,最后得出冷费价格。

“当然这笔账算下来,我们会与传统制冷模式作对比,如果价格差太多,那说明这个项目不符合经济性。”滕林表示,最理想的状态是集中供冷费用和使用传统制冷系统的费用持平,但事实上难以实现,“因为单单是独立选址的冷站的土建成本,就要比建设在大楼内部的传统制冷机房的投资成本要大得多。”

滕林介绍表示,珠江新城集中供冷项目的经济效应体现在多个方面,包括节省建筑物常规制冷系统(含配电)的一次性初投资和维护费用;节省制冷机房的面积,增加商业面积,如改建地下车库,为用户带来额外的经济收入;消除冷却塔带来的噪声、水雾和热污染,改善周边环境等等。

每年夏季都是用电高峰。今年高温天气持续,中国电力企业联合会预计,2022年迎峰度夏期间,全国电力供需总体平衡,华东、华中、南方区域部分省份在用电高峰时段电力供需偏紧。

滕林表示,在此时,集中供冷的优势便相当突出,“凡是用集中供冷的大楼,全年的耗电量明显比不用的(大楼)要低。当然不是不用电,只是电转移到我们冷站,我们的集约化和专业化的制冷系统,在能效和管理水平上,肯定比单独做空调系统好。这也是当时政府愿意转换使用集中供冷模式的原因。”

滕林向时代财经介绍道,珠江新城集中供冷系统满载运行后,最高可以削减约1.4万千瓦的峰期电力负荷,并因此节约标准煤5625吨/年、减少二氧化碳排放量1.4万吨/年、减少二氧化硫排放量100吨/年,相当于572亩森林的碳汇能力。

大学城集中供冷项目:“摸着石头过河”

珠江新城集中供冷项目,担负着当时广州市政府在市政规划上关于构建低碳经济模式的历史使命,但它的成功落地,离不开大学城集中供冷项目带来的经验和教训。

广州大学城的建设早在2000年便已开始“酝酿”,但直到2002年才选址广州市番禺区小谷围岛。2003年,时任广东省相关领导在视察小谷围岛时下达了“铁任务”:广州大学城必须建立成全国一流的大学城,2004年9月开学。

高标准要求下,大学城的能源系统建设自然也要朝着全国一流的方向发展,广州大学城规划了热电冷三联供的分布式能源系统,系统利用集中供冷、供生活热水。

一直从事能源工程建设的傅建平偶然间看到广州大学城建设指挥部发布的招聘信息,一纸传真应聘后,2004年6月2日,傅建平来到广州大学城,担负起全面建设能源系统项目的任务。

当时,集中供冷在国内还是一个新鲜事物,没有一个成功项目可供参考。对于曾在日本工作期间接触过集中供冷的傅建平来说,这份新工作既兴奋,同时又是巨大的挑战。

如今身为深圳市前海能源科技发展有限公司总经理的傅建平回忆道,当时带着拥有暖通、电气、自控、给排水等专业技术人员的团队开始了一次全新的探索,“大家其实都没干过,团队里所有的人都是有理论知识但没有实际经验的。”

而在他们摸着石头过河的同时,各路专家对于要不要建设集中供冷却产生了巨大的分歧。

暖通空调、区域能源、建筑能源工程领域资深专家,中国建筑节能协会区域能源专委会名誉主任许文发教授曾以顾问身份参与广州大学城能源项目建设,他向时代财经回忆道,当时几乎每周都要从北方飞去广州,参与讨论,“其实都不能叫讨论,叫激辩。”

集中供冷与北方普遍使用的集中供暖原理相同,管网中的媒介始终是水,供冷还是供暖取决于水温的高低。因此,以许文发为代表的一众北方专家大都表示支持,认为集中供冷可行,“我们都是从集中供暖的地方过来的,供冷供暖原理是相通的,我们有很多经验,但南方的一些学者不认可。”

傅建平记得,当时大学城集中供冷项目的设计主要由华南理工大学设计院负责,但就算在华南理工大学内部,也分成了两种观点,有人支持,有人反对。

反对方有不少顾虑:要将10所高校的制冷设备集中起来,这种系统构建能行吗?庞大的管网铺设、运行能成功吗?如果主系统出了问题,冷气送不进去怎么办?时间来不来得及?

此前,便有某位业内人士对时代财经表示,大学城的管道铺设,长度约120公里,相当于广州到深圳的距离,如此长的管网在输送冷气过程中,会耗费很多冷量。“而且对于大学城能源发展有限公司来说,每年的用冷高峰,即七、八月份,学校大部分人都不在,用冷量大大减少,不利于投资主体收回成本。”

同时,上述业内人士表示,通过研究可以发现,做不做集中供冷有一个标准。一个区域内建筑物密度特别高、空调铺得特别多、建筑群使用空调负荷场景差异特别大,更加适合使用集中供冷。像大学城的业态不够丰富,从经济效益的角度看,并不十分突出。

种种现实问题和技术之争常常使双方争得面红耳赤,傅建平已经不记得当时开了多少场会,吵了多少次架,只记得直到2004年开学后还存在不少反对声音。

傅建平在回忆大学城集中供冷项目时感慨道,作为当时国内最大规模的集中供冷项目,大学城有经验也有教训,“作为一个企业投资项目来说,它前期在经济效益上的一些论证工作比较欠缺。为了配合整个大学城的建设,我们没有太多时间做这些事,而站在政府的角度上,他们更关注整个项目的社会效益。”

傅建平与许文发都不约而同地提到了大学城集中供冷的另外一个重要意义。2010年广州亚运会举办时,有7个比赛场馆位于大学城内,集中供冷为这些室内比赛提供了重要的支持。“当时的场馆温度舒适,受到了国际友人的一致好评。”许文发回忆道。

大学城集中供冷项目在政府的大力支持下成功推进,这个项目由广州城投旗下的广州大学城能源发展有限公司(下称“大学城能源公司”)全权负责。

据大学城能源公司副总经理、高级工程师刘向辉介绍,大学城集中供冷项目共计花费8亿元左右。目前广州大学城共有3个冷站,第4个正在建设之中。前三个冷站所提供冷气不仅覆盖了10所高校、还有档案馆、超算中心、科学中心等多个市政建筑。

WechatIMG76.jpeg大学城第二冷站。图片来源:受访者提供

不过,对于大学城集中供冷项目,早期校方和学生“颇有微词”。

2010年时,羊城晚报曾报道称,大学城的冷费令许多学校大喊吃不消,“如星海音乐学院,某间宿舍一个月的空调费居然高达2000多元。有的学校不得不重新自建中央空调。”

对此,大学城能源公司相关负责人表示,2000元一个月的费用与大学城的平均用冷费相差甚远,绝不是普遍存在的。“出现这种情况一定是有原因的,属于异常情况。”

对于费用问题,傅建平对时代财经坦言,“学校自建空调设备,其使用的电价享受学校优惠,费用会更便宜。但接入集中供冷后,却是以商业用电的价格来计算。另外,学校不需要计算自建空调设备的折旧成本,所以不少学校难以接受两者之间的价格差距。”

曾在大学城上了4年学的周周(化名)对时代财经回忆道,学校的集中供冷非常凉快,也很好用,但就是有时间限制,学校控制开放月份和每日的具体使用时间。这也是大部分接入集中供冷的学校的要求。

对此,刘向辉表示,“我们也了解到现在不少学生表示愿意付费,希望放开用冷。其实对于我们服务商来说,完全可以实现学生想要的自由取冷,但学校有自己的难处。首先是方便对学生的管理,其次是因为大学城有些学校并没有向学生收取冷费,冷费由校方承担,经费有限难以满足24小时开放用冷。”

据刘向辉介绍,目前大学城能源公司向学校收取的冷费在每月每平方米5-8元之间,“我们按实际用冷量来计算,这中间的差别来自使用者的节能习惯和时长。”

能源规划要先行

尽管大学城集中供冷项目遭受过争议,也存在可以优化的方向,但其为构建低碳校园的所做出的努力也不应被抹杀。

据统计,如今广州大学城区的集中供冷在夏季用电高峰时段,单次最高可为全市降低峰值电力负荷4万千瓦,每年可以节约标准煤2.4万吨,减少二氧化碳排放量6万吨,减少二氧化硫排放量480吨。

“有经验、有教训,有探索、有创新。广州大学城为中国区域供冷的发展,做了先行者和开拓者的角色。”傅建平在采访的最后总结道。

集中供冷这件事,珠江新城能源公司团队一干就干了十几年,在不断克服困难的过程也积累了不少经验。“为了保障这套系统的安全、稳定和高效,这么多年以来我们不断做优化,积累了很多数据,可以通过输出服务的方式给同行提供参考。”

今年3月,广州国际金融城起步区综合能源项目交通枢纽冷站和供冷管网工程正式开工。该项目总投资额32亿元,拟建8个集中供冷站点,供冷总规模约20万冷吨,已被纳入广东省重点建设项目、广州市“十四五”时期能源保障重点建设项目。珠江新城能源公司作为该项目起步区能源站的全过程咨询单位,为项目的实施保驾护航。

稍早一些的1月份,华润电力(00836.HK)在广州市南沙区香港科技大学(广州)校区的综合能源项目也正式动工。据介绍,该项目包含集中供冷、集中供暖、屋顶光伏发电、校园充电桩等一体的综合能源服务系统。

不过,对于普通的住宅小区,老城区改造难、新城区投资大“劝退”开发商,集中供冷仍较难实现。

从普通用户的角度来看,集中供冷无法提供比空调更便宜的冷气;从投资公司的角度看,集中供冷项目需要较长时间回本。但站在绿色经济和可持续发展的角度,包含集中供冷在内的所有区域能源建设项目都值得被记住。

在集中供冷行业耕耘了十多年的滕林认为,要想更大程度推进集中供冷,实现更大的社会效益,需要政府、能源公司、用户三方共同努力。其中,很重要的一点是政府的政策支持。

“当前期经过可行性研究专家团队的研究、多方论证等环节,确定某区域适合采用集中供冷,那我认为政府应该在土地出让条件上,设定对区域内建筑物使用集中供冷的约束性要求,以及对自备制冷系统和配电容量的限制,否则无法实现通过削减装机容量带来的社会效益,并造成物业公司跟供冷单位之间在冷费标准认知上难以弥合的差异。”滕林认为。

许文发曾是哈尔滨工业大学暖通空调专业的教授以及博士生导师,当年广州大学城项目、珠江新城项目以及全国其他地区多个区域能源建设的项目,都曾找他当顾问。

在他看来,区域能源建设首先实现了能源的高效利用,符合碳中和、碳达峰的可持续发展理念,其次则是实现了能源生产供应的工业化、现代化。

在提到大学城集中供冷项目的损耗时,他反驳道,“不要捡了芝麻,丢了西瓜,只看到过程中的一点损耗,看不到最后达的成果。采取小农经济式的分散供冷,这个项目的能源利用效率一定没有如今工业化集中生产高。”

这些年,许文发多地奔走,在实践的过程中,他希望推动有关部门向各地下达文件:每个地方开展新的园区项目,一定要先做能源规划:区域的用途、输送能源的方式、能源的利用效率等,一定要在前期就做好顶层设计。

这位被称为“区域能源奠基人”的北方学者,从小到大经历了从一家一户生火炉来取暖,到每个小区能集中供暖,技术的发展让他颇为感慨。

许文发在采访中反复提到,“我们要对能源文化有所认知。以集中供冷为例,各种能源的关系如何转化,冷气的生产、输送、管理和调节是怎样影响着我们的生活,这实际上就是能源文化的一部分。”

“只有提升了对能源文化的认知,真正了解能源和环境的关系,我们才能发展第二步——把集中供冷推广到大面积、高密度的住宅区,这需要一个过程。”许文发开玩笑表示,现在大家对养生文化认识很深刻,吃什么、喝什么、怎么保健,五花八门,什么时候人们开始关注身边的冷、热、电、水,“我们才能真正实现碳中和、实现环保经济的可持续发展”。

许文发如今80多岁了,他在采访最后说道,“区域能源建设已成为我一生最重要的课题。”

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