實(shí)現“雙碳”目標,能源是主戰場(chǎng)。能源結構調整乃至能源體系的升級換代都蘊藏著(zhù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級,塑造發(fā)展新動(dòng)能新優(yōu)勢。
作為能源系統的重要組成部分,城市供熱也在迭代升級,滿(mǎn)足采暖需求的同時(shí),還要滿(mǎn)足低碳、高效、經(jīng)濟的需求,創(chuàng )造越來(lái)越多的更加低碳,更加節能的使用場(chǎng)景。
5月11日,聚焦高效、低碳、經(jīng)濟三大要素價(jià)值需求,美的樓宇科技在中國供熱展期間,對外發(fā)布全場(chǎng)景綠色供熱解決方案,其覆蓋場(chǎng)景包括樓盤(pán)配套、戶(hù)式供熱、小區及村莊供熱、區域能源站、農林牧漁、工業(yè)園區、商業(yè)綜合體等,推動(dòng)供熱產(chǎn)業(yè)轉型升級,賦能各行各業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
圖為:中國國際供熱展 美的樓宇科技展區
圖為:美的全場(chǎng)景綠色供熱解決方案發(fā)布儀式
不久前,美的樓宇科技發(fā)布GREEN FOR ONE雙碳戰略,此次的全場(chǎng)景綠色供熱解決方案早已在規劃之中。伴隨著(zhù)美的向智慧樓宇解決方案服務(wù)商的轉型,其供熱領(lǐng)域的業(yè)務(wù),也逐步實(shí)現設備售賣(mài)到空間解決方案的進(jìn)化升級。
從終端用戶(hù)需求出發(fā)
在美的看來(lái),硬件熱泵產(chǎn)品是解決方案的核心競爭力。作為美的旗下專(zhuān)注于暖通解決方案服務(wù)商,美的樓宇科技以完善的產(chǎn)業(yè)鏈與豐富的產(chǎn)品線(xiàn),持續不斷地在醫療、院校、園區、基建等領(lǐng)域推廣應用。
圖為:美的多場(chǎng)景熱泵解決方案
與傳統的供熱手段直接將煤炭、天然氣等一次能源直接轉化為電力的原理不同。熱泵本身并不生產(chǎn)熱量,而是在電力的驅動(dòng)下,將熱量移動(dòng)到更被需要的地方去,被譽(yù)為熱量的“搬運工”。也正因此,這一更加直接的轉化過(guò)程避免了能量形態(tài)轉化中的大量損耗,直接提升了能源利用效率。隨著(zhù)雙碳政策拉開(kāi)了能源系統高效化、潔凈化變革的序幕,未來(lái)的十年,也被認為是熱泵產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的十年。
事實(shí)上,早在多年前,在環(huán)境政策的推動(dòng)下,美的就認為傳統供熱模式已無(wú)法滿(mǎn)足所有應用場(chǎng)景的需求。因此,美的基于自身優(yōu)勢產(chǎn)品為和用戶(hù)最終需求的變革,打造覆蓋工業(yè)、商業(yè)、住宅、農業(yè)等不同場(chǎng)景的多套全場(chǎng)景解決方案,是美的本次發(fā)布的最終考量。
如何做到根植于用戶(hù)需求?美的樓宇科技水機產(chǎn)品公司研發(fā)總監駱名文表示,解決方案的創(chuàng )新,根本要考慮幫助場(chǎng)景解決怎樣的問(wèn)題。以工業(yè)為例,其碳排放占據全社會(huì )總量的近60%,同時(shí)具有較高的能源成本敏感性,因此要從降本增效出發(fā),通過(guò)合理的系統匹配,采用高溫螺桿熱泵、空氣源熱泵與節能控制系統的組合,同時(shí)可融合余熱回收系統。此外,針對工業(yè)場(chǎng)景有著(zhù)較為復雜的運營(yíng)管理,方案可結合美的自身研發(fā)的CPC智能控制系統,針對不同的溫度條件,可單獨或與低溫空氣源熱泵耦合運行,極大提升能源利用效率。
圖文:美的樓宇科技水機產(chǎn)品公司研發(fā)總監 駱名文
現場(chǎng)講解美的多場(chǎng)景熱泵解決方案
與工業(yè)截然不同的是,農牧漁場(chǎng)景碳排放尚未被列入重點(diǎn)監管行業(yè),但多樣化的水質(zhì)環(huán)境,對設備可靠性有著(zhù)較高的要求。美的采用水側套管換熱器,集中排水、輪換化霜等措施,讓設備更加耐壓耐腐。例如,美的為農業(yè)場(chǎng)景打造的單熱烈焰系列實(shí)現了供暖/制熱水一機兩用,低溫耦合/高溫直供多種模式,在南北方均有較強的適應性。
此外,學(xué)校、度假村、醫院、洗浴中心等場(chǎng)景,不僅隨時(shí)有大量熱水需求,更對產(chǎn)品潔凈度、適應性有著(zhù)極高的需求。美的直熱循環(huán)系列熱泵,實(shí)現增壓&循環(huán)泵二合一,不僅兼容南、北方氣溫條件,更具有多段定時(shí)定溫功能集中用水和隨時(shí)用水場(chǎng)景,滿(mǎn)足了大用水量、潔凈用水的需求。
即便是無(wú)熱力管網(wǎng)覆蓋、輸配管徑小、末端多元化的分布式集中供熱等特殊場(chǎng)景,美的也有相應對策。美的采取烈焰進(jìn)行分布式集中供熱+智能管理APP+多元末端相集成的形式實(shí)現精準溫控。同時(shí),可實(shí)現空氣源烈焰與高溫螺桿或高溫離心熱泵耦合供熱,解決長(cháng)距離輸送和高溫熱水需求難題。即便是在諸如礦井等特殊環(huán)境,美的熱泵依舊有著(zhù)發(fā)揮的空間,美的空氣源烈焰+空調箱組合方案,同時(shí)實(shí)現乏氣回收熱量,防爆的同時(shí),保證設備高效節能。
由產(chǎn)品走向全場(chǎng)景的轉變,佐證了“把復雜留給美的,讓用戶(hù)更簡(jiǎn)單”的品牌理念。如今,其業(yè)務(wù)涵蓋了離心熱泵、磁懸浮熱泵、螺桿熱泵、渦旋熱泵等,覆蓋不同制熱量和能力段、多種熱源利用形式的熱泵產(chǎn)品,形成了全場(chǎng)景解決方案的護城河。自該理念提出以來(lái),美的供熱解決方案持續成長(cháng),在不少領(lǐng)域落地。2022年美的在中國中央空調出口總額中占比為29%,位列第一,其中僅空氣源熱泵產(chǎn)品的出口就同比增長(cháng)超過(guò)160%。
城市供熱系統的變革將帶來(lái)巨大的減碳空間,而眼下,正是走向更廣闊城市空間的最好時(shí)機。
打造穩定可靠的品質(zhì)保證
一臺汽車(chē)最快不到 24 小時(shí)就可以從零部件變成整機下線(xiàn),但相比之下,熱泵缺更加復雜。由于使用條件往往存在于各種極端環(huán)境,也正因此,新品的迭代,要經(jīng)歷不同工況,不同材料的嚴格測試,去發(fā)掘和執行每一個(gè)微小細節的提升,往往一次測試周期往往就要超過(guò)半年以上,出場(chǎng)設備要經(jīng)歷各種復雜工況驗證。
這兩年,美的樓宇科技的熱泵產(chǎn)品研發(fā)版圖,不僅囊括了西部炎熱的沙漠盆地,也包括高寒高海拔地區。在這個(gè)長(cháng)流程、高要求、大規模的研發(fā)競賽中,美的空氣源熱泵先后獲評“教育部高等學(xué)?？茖W(xué)研究?jì)?yōu)秀成果”中國節能協(xié)會(huì )“節能減排科技進(jìn)步獎”“廣東省優(yōu)秀科技成果”,省部級獎項的數量在行業(yè)名列前茅,為用戶(hù)帶來(lái)的不僅是終端用戶(hù)的舒適體驗,更多的是穩定可靠的品質(zhì)保證。
在漠河境內的北極村,美的聯(lián)合了賽寶研究所展開(kāi)產(chǎn)品測試。這里一年中有8個(gè)月處于冬季,極端氣溫環(huán)境長(cháng)達4個(gè)月以上。零下40℃的低溫對多聯(lián)機和空氣源熱泵產(chǎn)品整機運行的化霜能力的考驗是嚴峻的,同時(shí)考驗的還有極寒環(huán)境下產(chǎn)品低溫制熱性能的嚴苛檢測。據美的樓宇科技教授級高級工程師張光鵬博士介紹:“一方面要在實(shí)驗室內手動(dòng)模擬凍雨等復雜環(huán)境,另一方面,產(chǎn)品也要到實(shí)地去經(jīng)歷復雜工況的測試。環(huán)境范圍囊括了溫零下30度到50度的氣溫,25度到60度的水溫,同時(shí)還要進(jìn)行凍雨模擬、干燥模擬等極端氣候測試,測試周期達到半年以上,設備要經(jīng)歷的這樣的打磨。”
在這樣的嚴苛測試條件下,美的在熱泵產(chǎn)品核心部件積淀了海量的專(zhuān)利技術(shù),掌握了關(guān)鍵設備的修改、優(yōu)化能力,不斷突破新的標準。以天氟地水系統為例,采用直流變頻壓縮機、直流變頻電機和搭配直流變頻的室內機,噴氣增焓加持,降低了直流、交流轉換的能量消耗。此外,室內機換熱器搭載了C形換熱器一體式設計,同比行業(yè)主流V型換熱器平均提升8.15%,整套機組APF最高可做到5.3,IPLV最高做到7.5,讓整套系統在能效上遙遙領(lǐng)先行業(yè)均值。此外,在設計上,美的以釋放用戶(hù)空間價(jià)值為本,天氟地水搭配的室內機全系列內機厚度深度大大降低,從設計上和安裝上都釋放了吊頂空間。
圖為:美的全變頻空氣源熱泵兩聯(lián)供機組
也正因此,美的眼中的產(chǎn)品價(jià)值,正在從產(chǎn)品生產(chǎn)到產(chǎn)品創(chuàng )造,從市場(chǎng)銷(xiāo)售到標準引領(lǐng)。2016年,由于京津冀遭遇大范圍霧霾,燃煤污染與降霾需求形成了突出矛盾,“煤改電”被深入推廣。彼時(shí),住建部與中國節能協(xié)會(huì )熱泵專(zhuān)委會(huì )等部門(mén)合作,將空氣源熱泵供熱產(chǎn)品納入了可再生能源產(chǎn)品范圍,在該項政策的強力推動(dòng)下,逐步確定了以“空氣源熱泵為主”的清潔取暖技術(shù)路線(xiàn),為以點(diǎn)帶面把熱泵供暖推廣到全國“煤改電”打下了堅實(shí)的基礎,美的亦是這項政策的重要參與者和推動(dòng)者。
業(yè)內人士稱(chēng),熱泵行業(yè)具有較高的技術(shù)壁壘和經(jīng)驗壁壘,眼下,行業(yè)產(chǎn)能將逐步集中于頭部企業(yè)。許多企業(yè)已經(jīng)在試圖擺脫低端發(fā)展模式,以適應用戶(hù)的對低碳、高效、經(jīng)濟的進(jìn)階需求,探尋著(zhù)更多的解決方案和應用場(chǎng)景。
光儲熱柔,“碳”尋更多可能
技術(shù)能力不再成為企業(yè)與行業(yè)的發(fā)展阻力,美的樓宇科技也在不斷拓寬自己固有的優(yōu)勢領(lǐng)域。2021年,美的樓宇科技研究院成立,并發(fā)布iBUILDING美的樓宇數字化平臺?；趇BUILDING打造的數字化底層能力,美的全系列熱泵產(chǎn)品不僅能實(shí)現多個(gè)城市配套場(chǎng)景的深度定制,還能實(shí)時(shí)監控能源、溫度數據,設備行為,供暖需求曲線(xiàn),為用戶(hù)降本增效。同時(shí),智能識別系統情況,防止凍管、堵管、缺水、干燒等問(wèn)題的發(fā)生。
圖為:美的光儲熱柔綜合能源解決方案展區
與供熱全場(chǎng)景解決方案同時(shí)發(fā)布的,還有全場(chǎng)景光儲熱柔解決方案。發(fā)布會(huì )上,美的樓宇科技數字化業(yè)務(wù)架構中心負責人王坐中表示,iBUILDING美的樓宇數字化平臺已孵化出多個(gè)樓宇減碳方式,其中即包括光儲熱柔。以iBUILDING數字化平臺為底座,從建筑出發(fā),重新定義著(zhù)建筑樓宇的未來(lái)能力,通過(guò)暖通空調的建筑負荷感知與預測技術(shù),系統可以精準進(jìn)行預冷預熱控制,提高使用舒適度,同時(shí)實(shí)現光伏-儲能-熱泵/空調等用能設施耦合控制。
圖為:美的樓宇科技數字化業(yè)務(wù)架構中心負責人王坐中
現場(chǎng)講解美的光儲熱柔解決方案
光伏、熱泵、儲能不是簡(jiǎn)單的產(chǎn)品組合,而是通過(guò)“數字化”技術(shù),實(shí)現1+1+1>3的解決方案。如果說(shuō)“柔性控制”是這套解決方案的核心競爭力,那對于終端用戶(hù),它又能帶來(lái)怎樣的價(jià)值?對此,美的也給出了自己的答案。
一是增加綠電的消納,達到整體綠色低碳。柔性智能的方案能夠更好地發(fā)揮算法能力,可以根據當地電價(jià)情況及用戶(hù)用電曲線(xiàn)智能生成能源控制策略,光儲熱柔系統可以智能生成控制策略,利用峰谷電價(jià)、峰平電價(jià),獲取最大電價(jià)收益,光儲的最優(yōu)配置又使得光伏綠電100%自發(fā)自用,整體達到高效綠色低碳。
二是實(shí)現綠色低碳的運維。以服務(wù)區充電站場(chǎng)景為例,隨著(zhù)光儲充系統被越來(lái)越多的應用到高速服務(wù)區,柔性算法會(huì )結合電價(jià)情況、服務(wù)站用電曲線(xiàn)、新能源汽車(chē)充電數量,智能生成能源控制策略,實(shí)現服務(wù)站動(dòng)態(tài)削峰增容,實(shí)現服務(wù)站綠色低碳運維。
三是降低終端業(yè)主的運營(yíng)成本。提高運維效率。整套方案可根據現場(chǎng)勘測、實(shí)際用電負荷、用電需求、空調熱水需求、電價(jià)政策等內容,然后定制整套的光儲熱柔解決方案。在空調系統上,能夠提供設備級、系統級的方案,能效較常規系統提高20%以上,為物業(yè)人員簡(jiǎn)化運維、方便管理;為消費者,我們提供舒適健康的購物體驗,同時(shí),降低城市商業(yè)綜合體、辦公樓的運營(yíng)成本。,
在上述場(chǎng)景的基礎上,基于iBUILDING的柔性控制,也在由此及彼,由近及遠,走向了虛擬電廠(chǎng),走向更多的領(lǐng)域,實(shí)時(shí)負荷全面在線(xiàn)監測,及時(shí)進(jìn)行需求響應,助推國家用電側改革。
在王坐中看來(lái),當前,光儲熱柔的推廣,已經(jīng)擁有了良好的政策環(huán)境,在我國能源管理體制改革下,電、水、氣、熱(冷)等不同品類(lèi)由分散管理轉向相對集中的統一的管理已是重要趨勢,未來(lái),建筑能源生產(chǎn)、消費的邊界逐漸模糊,新的建筑能源系統重新定義建筑的減碳方式。
回過(guò)頭看,由產(chǎn)品到全場(chǎng)景解決方案,美的在供熱產(chǎn)業(yè)近幾年的足跡,佐證了美的產(chǎn)業(yè)藍圖的構建路線(xiàn)圖?？梢钥隙ǖ氖?為用戶(hù)帶來(lái)高效、低碳、經(jīng)濟的舒適空間,美的的探索不會(huì )止步,也將重新定義建筑簡(jiǎn)單的新方式。
