開啟“融冰供冷”!世界級(jí)區(qū)域集中供冷系統(tǒng)“三局造”
炎炎夏日,同時(shí)向30棟200米層高的高樓大廈集中供冷,該如何辦到?正在建設(shè)世界級(jí)區(qū)域集中供冷系統(tǒng)的前海,給出的答案是:在地下建一座蓄滿冰后相當(dāng)于一座萬(wàn)噸級(jí)“大冰山”的蓄冰池,實(shí)現(xiàn)“融冰供冷”。
近日,隨著深圳氣溫開始回暖,該區(qū)域中心站,也是規(guī)模最大冷站——中建三局二公司承建的前海五號(hào)冷站正式啟動(dòng)“融冰供冷”模式,其一期冰蓄冷系統(tǒng)在夜間用電“谷期”制冰儲(chǔ)存能量,在白天用電“峰期”融冰供冷,實(shí)現(xiàn)電力“移峰填谷”。
創(chuàng)新工藝建1萬(wàn)立方米蓄冰池
五號(hào)冷站位于前海前灣片區(qū)公共空間地下室,總裝機(jī)容量3.84萬(wàn)RT,總蓄冰量15.38萬(wàn)RTh,尖峰供冷能力6.05萬(wàn)RT,供冷服務(wù)建筑面積約275萬(wàn)平方米。
為實(shí)現(xiàn)“融冰供冷”,五號(hào)冷站須建約1萬(wàn)立方米蓄冰池,蓄滿冰后相當(dāng)于一座萬(wàn)噸級(jí)“大冰山”,作為五號(hào)冷站供冷“能量池”。但蓄冰池內(nèi)需要放置192個(gè)易碎的蓄冰盤管,層疊裝高度達(dá)7.8米,安裝中損壞和傾覆風(fēng)險(xiǎn)極大。
施工團(tuán)隊(duì)研發(fā)了蓄冰盤管軌道式疊裝技術(shù),以科技創(chuàng)新突破施工難點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)精益建造。“我們借鑒貨運(yùn)碼頭集裝箱的吊裝方式,在蓄冰盤管頂部安裝工字鋼導(dǎo)軌,配合可水平移動(dòng)的單軌行車及電動(dòng)提升裝置,達(dá)到蓄冰盤管的錯(cuò)位提升、水平移動(dòng)和垂直落位,安全、高效處理四層設(shè)備疊裝的安裝難題。”中建三局二公司安裝公司華南經(jīng)理部總工程師明杰說(shuō)。
此后,項(xiàng)目采用BIM和工廠預(yù)制技術(shù),即提前在公司的數(shù)字化工廠進(jìn)行管道預(yù)制,再通過(guò)BIM平臺(tái)測(cè)量機(jī)器人進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)控與傳遞,實(shí)現(xiàn)管道與設(shè)備的快速精準(zhǔn)連接,高質(zhì)量完成管道和閥組安裝。“我們結(jié)合實(shí)際施工進(jìn)行高精度BIM建模,使現(xiàn)場(chǎng)8000米管線安裝誤差控制在了5毫米以內(nèi),大大保障了施工質(zhì)量。”明杰說(shuō)。
目前,蓄冰工藝系統(tǒng)集成建造技術(shù)已取得2項(xiàng)專利、2項(xiàng)省部級(jí)工法和3項(xiàng)核心論文,并獲得中國(guó)安裝協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
節(jié)能率達(dá)12%左右 每年省1.3億度電
隨著五號(hào)冷站一期機(jī)電安裝工程于2022年底完成竣工驗(yàn)收,2023年2月底,在深圳供冷高峰到來(lái)之前,項(xiàng)目完成了全系統(tǒng)調(diào)試,“融冰供冷”“融冰供冷+基載主機(jī)”聯(lián)合供冷、“融冰供冷+基載主機(jī)+雙工況主機(jī)”聯(lián)合供冷等模式相繼啟用。
“融冰供冷”模式,即指五號(hào)冷站一期冰蓄冷系統(tǒng)在夜間用電“谷期”制冰儲(chǔ)存能量,在白天用電“峰期”融冰供冷,實(shí)現(xiàn)電力“移峰填谷”。
“該節(jié)能降耗技術(shù)一是有效降低系統(tǒng)運(yùn)行成本,相當(dāng)于使前海少建一座220kv變電站;二是與傳統(tǒng)中央空調(diào)相比,前海區(qū)域集中供冷系統(tǒng)節(jié)能率可達(dá)12%左右,每年可節(jié)約1.3億度電,減少的碳排放量相當(dāng)于5000畝森林的碳匯能力;三是解決困擾用戶的難題,包括因自建中央空調(diào)所產(chǎn)生的冷卻塔熱島效應(yīng)及冷卻水漂零污染等。”前海能源公司董事長(zhǎng)傅建平說(shuō)。
傅建平說(shuō),“融冰供冷”投入使用后,系統(tǒng)尖峰供冷能力可增加約44%,最大日供冷量可提高約30%,這不僅意味著五號(hào)冷站在即將到來(lái)的供冷高峰期具備了更大的供冷保障能力,而且能夠提供水溫3℃的更高品位冷源。
“這個(gè)月開始,已經(jīng)用這一模式為部分建筑正式供冷。比如,前海嘉里、前海法院、哈羅國(guó)際學(xué)校等。”傅建平說(shuō)。
“十站歸一”打造供冷系統(tǒng)“大腦中樞”
事實(shí)上,深圳前海區(qū)域集中供冷系統(tǒng)共規(guī)劃了10個(gè)供冷站,是世界最具影響力的區(qū)域集中供冷系統(tǒng)之一。其中,五號(hào)冷站不僅是規(guī)模最大的一個(gè)單體冷站,也是整個(gè)系統(tǒng)的中心站,被喻為前海合作區(qū)區(qū)域集中供冷系統(tǒng)的“大腦中樞”,將為前海高質(zhì)量運(yùn)行提供強(qiáng)勁引擎。
“五號(hào)冷站作為中心站,打造了集監(jiān)控、展示、科普為一體的區(qū)域集中供冷智慧運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)。未來(lái),前海10個(gè)冷站的控制系統(tǒng)都將接入5號(hào)供冷站,運(yùn)行管理人員在五號(hào)冷站控制室就能遠(yuǎn)程操控前海所有冷站的設(shè)備,實(shí)現(xiàn)前海區(qū)域供冷系統(tǒng)的集中調(diào)度、控制和管理,大大提高管理效能。”前海建投集團(tuán)黨委副書記、董事,前海能源公司分管領(lǐng)導(dǎo)史兆倉(cāng)說(shuō)。
特別值得一提的是,五號(hào)冷站項(xiàng)目注重以高質(zhì)量黨建引領(lǐng)高質(zhì)量生產(chǎn)建設(shè),依托前海建投集團(tuán)黨委“支部建在項(xiàng)目上”的組織優(yōu)勢(shì),前海能源公司黨支部組織中建三局二公司等各項(xiàng)目參建單位黨員職工常態(tài)化深入一線,高效有序統(tǒng)籌生產(chǎn)安全和疫情防控,為項(xiàng)目完成“融冰供冷”提供了保障。
而五號(hào)冷站“融冰供冷”模式的啟用,也將進(jìn)一步發(fā)揮了區(qū)域集中供冷系統(tǒng)的低碳節(jié)能優(yōu)勢(shì),為前海踐行綠色發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展,為深圳探索“雙碳”路徑,為中國(guó)城市高品質(zhì)建設(shè),提供可持續(xù)、高能效的綜合能源服務(wù)模式。