[分享]江亿院士谈我国制冷空调行业发展展望

发表于2015-04-28     1969人浏览     0人跟帖     总热度:11  

制冷空调行业面对的机遇和挑战
江亿院士谈我国制冷空调行业发展展望-111
  从以下五方面慎重考虑:节能减排和治理雾霾的重大需求;城镇化和基础设施建设带来的新需求;食品安全和建立完善的冷链系统的需要;一路一带建设带来的新的市场需要和挑战;互联网、大数据对制冷空调产业的影响。
  中国目前是全球第二大经济体,并且必然会发展到全球第一大经济体。与国家经济实力发展相匹配,必然出现一批国际化大企业,一批国际领先的行业,空调制冷行业有机会成为这一飞跃中的一员。如何把握时机,抓住机遇,实现腾飞?实现制冷空调行业飞跃的条件是创新驱动,充分利用国内市场和一路一带机遇,标准先行,通过标准推动技术发展。

  节能减排和治理雾霾的重大需求
  国务院去年颁布,至2020年我国能源总消耗量应低于48亿吨标准煤,中美能源备忘录中,2030年之前我国碳排放要达到峰值,我国制冷、空调、供暖能耗超过全社会总量30%。
  以上两条对节能减排作出了清晰上限要求。另外东部沿海地区严重雾霾已经成为保障民生和社会发展的最大问题。

  节能减排和治理雾霾对空调制冷行业提出的挑战
  空调系统在保证室内环境的前提下需进一步节能降耗,包括对系统形式的创新,末端方式的创新,降低输配能耗。
  从系统形式方面看,温度湿度独立控制可提高冷源温度,利用自然冷源,可大幅度降低能耗。目前欧洲提出高温供冷、低温供热。末端方式创新方面,辐射方式的前景被看好。辐射末端直接采集各类表面热源热量,减少了换热环节。改变热量输配方式,输配系统电耗有时可高达空调的40%~60%,应该把输配系统能耗降低到总能耗的20%以下。

  对于民用建筑,降低空调能耗的途径有:发展分散式系统,适应末端需求的不同步性。在这件事上,世界各国采用不同方式:美国采用大规模集中式、全空气式,能耗持续走高。日本则发展分散可调方式,例如VRV,使得能耗下降。中国的创新方向:分散、可高效地独立调节。发展空气源热泵,可实现不同规模的分散和独立调控。提高冷源效率,发展小容量磁悬浮离心式制冷机。

  对于工业建筑,降低空调能耗的途径有: 净化、温度、湿度三者独立,提高冷源温度,避免冷热抵消。大量“恒温恒湿”系统,再热、再加湿过程导致极大浪费,需针对污染源、热/冷源、湿源分别处理、单独循环,改变系统形式,可以节能30%~50%。排风能量回收、
减少新风量,新风定工位点供应,需要大量的新设备、新装置支持上述改造。

  城市能源系统革命的新需求
  目前城市能源系统面临的问题是巨大的电力峰谷差导致输配电和发电系统效率低下;风能、太阳能光伏,导致源侧变化,弃风20%以上;北方热电联产电厂刚性电源,加剧电网困难;开发工业低品位余热资源为城市集中供热热源;燃气冬夏负荷差超过10倍,长途输送效率低下。所以调节城市建筑用能峰谷差是改善能源系统性能的关键。解决途径有:发展直流建筑和分布式蓄电;变热电联产电厂为优良的调峰电厂;开发集低品位余热提取、蓄能、可协调电力峰谷变化的发电、供热、回收工业低品位余热的集成系统。

  发展直流供电建筑+分布式蓄电
  民用建筑用电变化是负载侧峰谷差的主因,目前民用建筑大多数用电设施已为直流,同时电池技术迅速发展,可在各建筑单元(户、房间)设置蓄电池,实现分布式蓄电;通过智能调节,可以使一座建筑的电力入口电流全天不变,彻底取消峰谷差;如此一来,需要民用建筑的空调制冷装备直流化。

  变热电联产电厂为调峰电厂
江亿院士谈我国制冷空调行业发展展望-222
  
  利用吸收式热泵提供低温热源
  利用单效直燃式吸收机,在制取生活热水的同时提供部分空调用冷水,使1份燃气热量产生0.8份冷量和1.7份热量;利用热水型吸收机,以集中供热热网提供的热水为动力,提取地源/水源低温热量,使1份产生1.5~1.7份热量;利用燃气为动力制取冷水,回收燃气锅炉排烟中的低温潜热,用来预热热网回水,可以使供热用燃气锅炉真正成为冷凝锅炉;利用热水型吸收机冷却热网回水,从而使热网回水温度降到20~25 ℃,进而回收低品位热源的热量。

  用吸收式热泵构成吸收式换热器,实现低品位热量的长距离输送
江亿院士谈我国制冷空调行业发展展望-333
  供暖产热是吸收式热泵的广阔天地
  北方城镇供暖建筑2020年将达到150亿m2,用热电联产电厂和工业余热通过大规模区域型热网为这些建筑提供供暖基础负荷,用分散在各热力站的燃气装置提供尖峰热量。各类新型吸收式热泵将在热量采集、热量变换等环节起重要作用。2014年市场额25亿,实现供热面积约1亿m2,150亿m2建筑需要各类吸收式热泵2 000~4 000亿,10年完成改造项目,年市场规模200~300亿。

  城镇化带来的新需求
  大规模城市地铁建设,解决长江流域住宅供暖空调是目前迫切要解决的问题。途径:采用散式、分户的空气源热泵。

  一路一带建设带来的新需求和挑战
  通过一路一带建设,引导基础设施建设和建筑业走出国门,向西亚和东南亚发展。西北亚、东南亚基础设施建设和城市发展需要什么?西北亚:蒸发冷却技术的大规模应用,城镇热电联产集中供热技术的推广。东南亚:包括南海岛礁建设,需要除湿、柴油机发电余热制冷、余热淡水制备、新型空调。通过一路一带,带动空调产业新的发展。

  互联网和大数据带来的变化
  直接需求:数据中心冷却。如何发展专用的高效冷却系统,大幅度降低能耗?途径如下:
  末端机柜内冷却技术,避免冷热掺混,高温供冷;高温冷水机组:供水温度17 ℃,COP超过10;高效冷却塔,夏季到室外湿球,冬季免冻;系统年运行时间超过8 000 h,节能设备回报快。
  间接影响:可以实时掌握各台售出设备的现场运行状况,并对设备运行状况进行横向、纵向比对和评估;生产厂家:利用实时数据了解产品状况,提供产品全寿命周期服务,这将成为竞争焦点;消费者:通过大数据比较和评估产品的真实性能和厂家服务,从而对产品进行更科学的选择;产品选择、产品推销、售后服务、维护与更换,整个服务链的模式将出现根本的变化。

  结论
  节能减排、治理雾霾、城镇化、一路一带和互联网+都为制冷空调行业提供了机遇和挑战。我国的制冷空调行业有可能成为全球领先,成为促进我国经济持续增长的拉动者之一,关键需要创新驱动,利用好国内市场,着眼于全球发展,科学、系统的标准化工作和使我们的标准国际化是使这一行业走向世界的重要保证。
  
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