從污水中汲取能量
“2015年，我國(guó)能源消耗總量折合成標(biāo)準(zhǔn)煤約為43億噸，每一采暖季二氧化碳排放量達(dá)到26億噸，能源變革刻不容緩。”在山東膠州日前召開的清潔能源供熱供冷技術(shù)與產(chǎn)業(yè)交流會(huì)上，青島科創(chuàng)藍(lán)新能源股份有限公司總工程師吳榮華說(shuō)。
青島科創(chuàng)藍(lán)新能源股份有限公司成立于2010年，其開發(fā)的污水及地表水源熱泵技術(shù)與系統(tǒng)、疏導(dǎo)式取熱裝備被中科院、山東大學(xué)等高校院所專家鑒定為“國(guó)際領(lǐng)先水平”，已在全國(guó)諸多城市廣泛應(yīng)用。
7月8日上午，記者在該公司位于山東膠州膠北街道的廠區(qū)看到，所有建筑外墻上均未見空調(diào)外掛機(jī)，更難覓高聳的鍋爐煙囪，但邁進(jìn)辦公樓的瞬間，卻感到清涼的空氣撲面而來(lái)。
“公司供熱制冷系統(tǒng)的能量全部來(lái)自地下污水。”吳榮華說(shuō)，與傳統(tǒng)空調(diào)制冷、鍋爐供熱相比，污水源熱泵系統(tǒng)不產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣和煙塵，環(huán)境效益顯著。
據(jù)介紹，污水源熱泵系統(tǒng)是通過污水換熱器與中介水換熱，只需消耗少量電能，就可以在冬天將污水中的低品質(zhì)能量“汲取”出來(lái)，經(jīng)管網(wǎng)供給室內(nèi)采暖系統(tǒng)、生活熱水系統(tǒng)；夏天，將室內(nèi)的熱量帶走，并釋放到污水中，為室內(nèi)制冷并制取生活熱水。
據(jù)了解，污水源熱泵技術(shù)在理論上已經(jīng)相當(dāng)成熟，但將技術(shù)成果轉(zhuǎn)化到日常應(yīng)用卻是一個(gè)嶄新的課題，國(guó)外也只是在1980年前后才開始應(yīng)用。
吳榮華于2003年開始研究污水源、地表水源、工業(yè)余熱源熱泵系統(tǒng)，成為我國(guó)污水源熱泵技術(shù)的主要開創(chuàng)者和帶頭人。2010年，科創(chuàng)藍(lán)公司對(duì)相關(guān)技術(shù)實(shí)施了科技成果轉(zhuǎn)化。
科創(chuàng)藍(lán)公司董事長(zhǎng)遲芳介紹，經(jīng)歷10余年的技術(shù)革新與市場(chǎng)錘煉，公司先后攻克了防堵防垢、熱泵提效以及自清洗等技術(shù)難點(diǎn)，形成專利池，擁有以疏導(dǎo)式換熱技術(shù)與裝備為核心的成熟且完整的技術(shù)和產(chǎn)品體系。“近期完成了凝固熱以及多源耦合式供熱供冷系統(tǒng)的研發(fā)，產(chǎn)品已在試運(yùn)行階段。”
相比現(xiàn)有的燃?xì)、地源及空氣源熱泵、太?yáng)能等清潔能源技術(shù)，污水及地表水源熱泵系統(tǒng)在節(jié)能效果、初投資和運(yùn)行成本等方面更具優(yōu)勢(shì)。
“污水及地表水源熱泵系統(tǒng)初投資僅占燃煤供熱的60%左右，經(jīng)濟(jì)效益顯著。”遲芳說(shuō)，以公司承接的“國(guó)家科技惠民計(jì)劃項(xiàng)目”為例，項(xiàng)目計(jì)劃以污水、地表水及土壤等熱泵新能源為膠州市90萬(wàn)平方米的住宅供熱。憑借成本優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)減免居民采暖費(fèi)達(dá)到15%，室內(nèi)溫度可達(dá)20至22攝氏度，實(shí)現(xiàn)惠民供熱。
西安利君未來(lái)城是當(dāng)前科創(chuàng)藍(lán)公司規(guī)模最大的民用住宅污水源熱泵項(xiàng)目，總建筑面積180萬(wàn)平方米，一期項(xiàng)目25萬(wàn)平方米的供熱范圍初投資僅為2200萬(wàn)元。“目前，設(shè)備已穩(wěn)定高效運(yùn)轉(zhuǎn)度過第一個(gè)采暖季，為利君未來(lái)城年節(jié)約運(yùn)行成本達(dá)100余萬(wàn)元。”西安水務(wù)集團(tuán)新能源有限公司總經(jīng)理曲國(guó)慶介紹。
節(jié)能之外，“零排放”使污水源熱泵更添社會(huì)效益。以青島地區(qū)1000萬(wàn)平方米的建筑項(xiàng)目為例，項(xiàng)目每年可節(jié)省原煤10萬(wàn)噸，減排二氧化硫670噸，減排二氧化碳26萬(wàn)噸，減排粉塵3000噸。吳榮華說(shuō)，污水源熱泵能源利用效率遠(yuǎn)高于其他形式的中央空調(diào)系統(tǒng)。
“目前北方城鎮(zhèn)民用建筑中70%采用集中供熱方式采暖，其余為分散采暖或無(wú)采暖設(shè)施。我國(guó)每年產(chǎn)生污水800億噸，如果使用污水源熱泵系統(tǒng)，可以為城市25%的建筑物供熱，并為我國(guó)節(jié)省年0.75億噸標(biāo)煤的能耗。”吳榮華說(shuō)。
承壓能力高、不漏水、流動(dòng)阻力小，不需要前置過濾，清洗及維護(hù)周期增加一倍，并提高換熱效率30%以上，減小占地面積30%，實(shí)現(xiàn)了污水及地表水源熱泵系統(tǒng)高效、可靠運(yùn)行；初投資低至每平方米50元至80元，運(yùn)行成本每平方米只需12元至18元，分別比傳統(tǒng)供暖方式節(jié)省37%、40%。在2015年青島市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，科研成果《基于疏導(dǎo)換熱的污水及地表水熱泵供熱供冷技術(shù)》被授予技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
“企業(yè)要在競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，必須不斷探索新方法、研發(fā)新技術(shù)。”遲芳表示，沿海地區(qū)的海水源熱泵普及將是公司接下來(lái)布局全國(guó)市場(chǎng)的重中之重。
如今，青島科創(chuàng)藍(lán)新能源股份有限公司的科研團(tuán)隊(duì)囊括教授、博士后、研究員、教授級(jí)高工等各類高層次專業(yè)人才，已自主研發(fā)了50余項(xiàng)專利，完成了50余個(gè)項(xiàng)目的可行性研究、工程方案設(shè)計(jì)與系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試。同時(shí)，配有專業(yè)安裝施工隊(duì)伍，長(zhǎng)期從事相關(guān)領(lǐng)域的設(shè)備安裝與施工，實(shí)力強(qiáng)、經(jīng)驗(yàn)豐富。
“我們的目標(biāo)是，將水源熱泵系統(tǒng)推向全國(guó)，讓大家都能用上低成本、低耗能、高效率的環(huán)保型新能源。”吳榮華說(shuō)。
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