制冷节能改造项目和技术调研报告.pdf

中国制冷空调工业协会 2021/5/31 China Refrigeration and Air-conditioning Industry Association May 31, 2021 制冷节能改造项目和技术 调研报告 Cooling Energy-saving Retrofit Projects and Technology Research Report 1 关于作者 张朝晖 中国制冷空调工业协会 副理事长兼秘书长 zzh@chinacraa.org 教授级高级工程师 ,长期从事制冷空调行业技术开发、认证与标准化、制冷剂 替代、行业规划与管理、、国际交流合作等方面工作。兼任中国工商制冷空调行 业 HCFCs 制冷剂替代技术专家委员会主任委员、全国冷冻空调设备标准化技术 委员会副主任委员、中国能效标识专家委员会副主任委员、广东省冷冻空调标准 化技术委员会主任委员等职务。先后获得全国机械工业先进工作者、中国机械工 业科学技术奖一等奖、第八届绿色制造科学技术进步奖技术创新一等奖、职业教 育国家级教学成果二等奖等奖项。 刘璐 璐 中国制冷空调工业协会 技术与标准法规部 副主任 lll@chinacraa.org 陈敬良 中国制冷空调工业协会 副秘书长 cjl@chinacraa.org 马广玉 中国制冷空调工业协会 副秘书长 mgy@chinacraa.org 王若楠 中国制冷空调工业协会 技术与标准法规部 副主任 wrn@chinacraa.org 高钰 中国制冷空调工业协会 技术与标准法规部 副主任 gy@chinacraa.org 致谢 本研究由中国制冷空调工业协会统筹撰写，由能源基金会（美国）北京办事处提 供资金支持。 本研究是能源基金会 工业 项目 /工作组下的课题， 项目名称 是 《绿色高效制冷行动 方案》节能改造项目调研 。 在本项目研究过程中，研究团队得到了 中国标准化研究院 资环分院 的大力支持， 包括 :林翎院长、 李鹏程主任、 成建宏研究员 等，在此向他们表示诚挚感谢。 研究团队同时感谢以下专家在项目研究过程中作出的贡献： 罗继杰 中国勘察设计协会建筑 环境 与能源应用分会 张 华 上海理工大学 石文星 清华大学 2 李红旗 北京工业大学 潘云钢 中国建筑设计研究院 张 杰 北京市建筑设计研究院有限公司 张群力 北京建筑大学 目 录 1 项目背景 0 2 工作路线 0 3 节能改造项目征集 1 3.1 项目征集情况 . 1 3 3.2项目宣传 3 3.3 基本项目信息汇总 . 3 3.2 重点项目推荐 . 9 3.3 重点项目方案及分析 . 10 4 绿色高效制冷技术征集和技术发展分析 50 4.1 绿色高效制冷技术征集信息汇总 . 50 4.2 绿色技术推荐 . 63 4.3 绿色高效制冷技术发展分析 . 64 5 项目运行模式及技术展望 74 5.1项目运行模式 74 5.2节能改造项目技术展望 76 1 项目背景 2019年 6月国家发改委等七部委联合发布了《绿色高效制冷行动方案》。 该 行动对推动落实《联合国气候变化框架公约》、《巴黎协定》和《蒙特利尔议定书》 等国际公约、深度参与全球环境治理具有重要意义。国家方案明确提出将加强制 冷领域节能改造，政府和有关机构大力支持公共机构、大型公建、地铁、机场等 中央空调节能改造以及数据中心制冷系统能效提升、园区制冷改造和冷链物流绿 色改造等重点示范工程。 自 2019年起，中央预算内投资生态文明建设专项资金增加支持 “高效制冷节 能改造项目 ”。 2019 年申报的 2020 年中央预算内投资生态文明建设专项资金主 要支持：城镇污水垃圾处理设施建设项目、高效制冷节能改造项目、大宗固废资 源综合利用、环保关键技术装备及重点行业清洁生产示范项目、农作物秸秆综合 利用项目和重大节能工程。高效制冷节能改造项目支持以城市为单位开展公共机 构、公共建筑、地铁、机场等重点集中领域的中央空调节能改造工程。支持大型 数据中心的制冷系统能效提升工程。支持工业园区、商业聚集区、集中行政区、 高校园区等制冷需求量大、负荷集中区域和园区实施整体制冷改造工程。支持冷 链物流企业实施制冷设备和设施的全产业链绿色改造。 为了积极落实《绿色高效制冷行动方案》， 配合政府在国家方案的框架下开 展节能改造示范项目，拟开展《绿色高效制冷行动方案》节能改造项目调研方面 的工作。以期为生态文明建设专项资金支持的高效制冷节能改造项目提供备选项 目库， 有助于实现《绿色高效制冷行动方案》提出的：到 2030 年，大型公共建 筑制冷能效提升 30%，制冷总体能效水平提升 25%以上，绿色高效制冷产品市场 占有率提高 40%以上，实现年节电 4000 亿千瓦时左右的目标。 2 工作路线 通过向制冷空调行业内协会会员及相关单位，包括设备制造商、设计院、工 程安装维修公司等，征集绿色高效制冷节能改造项目，发送调查表格，针对可跟 踪的机场、地铁、公共机构、公共建筑、商业聚集区、集中行政区、数据中心、 冷链、物流中心、园区等领域的节能改造项目进行调研。 1 征集到一批在各个应用场合的绿色高效制冷节能改造项目，列出项目的基本 信息， 内容不限于：项目名称、所属领域、地点、建筑规模、用途、在用系统设 备类型和容量、在用设备使用年限、在用设备能效水平、计划改造的起止时间； 分析汇总这些项目节能改造的潜力，并筛选出不少 于 20 个重点项目， 所选项目 集中在 2-3 个省 /市 /地区，并收集进一步的详细信息，包括拟采用的节能改造技 术和总体改造方案、预期能效提升比例、改造预测的费用规模等信息； 为《绿色 高效制冷行动方案》框架下实施绿色高效制冷节能改造提供备选项目库， 针对重 点项目，组织项目运行单位积极申报绿色高效制冷节能改造项目，争取获得财政 资金的支持，更好的进行节能改造项目市场推广， 从而为实现国家的节能减排目 标做出贡献。 同时，通过调研收集目前行业的典型绿色高效制冷技术，对反馈的拟采用的 节能改造技术和总体改造方案进行汇总分析，并组织专家研 讨会，探索项目可能 的运行模式。 调查表格设计：内容不限于项目名称、所属领域、地点、建筑规模、项目概 况、预计投资规模、项目投资来源、是否列入国家或地方重大项目库、项目进度、 计划改造的起止时间、改造前制冷空调系统概况、改造前主要设备主机类别、项 目改造方案等 。 3 节能改造项目征集 3.1 项目征集情况 通过对制冷空调行业企业广泛调研，共有相关企业 44 家积极 参与 绿色高效 制冷技术以及 节能改造项目征集。其中，参与绿色高效制冷技术征集企业 18家， 完成绿色高效制冷技术征集 44项；参与节能改造项目征集企业 26家，完成节能 2 改 造项目征集 53项。 按项目所属领域统计， 如下表 3-1。 其中，其他 2 项（畜禽养殖场及一家医 疗科技公司）冷链物流的项目都集中在 1-5万平米以及 1万平米以下。 表 3-1 项目所属领域统计表 所属 类别 大型 公建 工业 园区 商业 数据 中心 公共 机构 冷链 物流 地 铁 其 他 合计 项目 数量 5 10 2 2 4 28 1 3 53 按建筑规模统计， 如下表 3-2。 其中， 20 万 m2 以上的 5 个大项目是武汉格 力的工业园区 2 项，深圳大型公建 1 项，成都数据中心 1 项，宁波的商业 1 项。 表 3-2 按建筑规模统计表 建筑 规模 20万 m2 以上（ A） 10-20万 m2 （ B） 5-10万 m2 （ C） 1-5万 m2 （ D） 1万 m2 以下（ E） 合计 项目 数量 6 1 6 23 18 53 按地域统计 ， 如下表 3-3。另外， 辽宁省 沈阳市 冷链物流项目 1 项，天津市 冷链物流项目 1项， 陕西省 西安市冷链物流项目 1项， 内蒙古 包头市冷链物流项 目 1项，长沙市冷链物流项目 1项，贵阳市冷链物流项目 1项， 河北省石家庄市 清洁能源去年改造项目 1项， 总计 53项。 表 3-3按地域统计表 地域 湖北 (武汉 ) 上海 广东 重庆 江苏 山东 成都 浙江 安徽 吉林 北京 其 他 合 计 建筑 规模 ADE D A DE E CD E CE AE A DE D AB DE ADE 项目 数量 5 7 9 4 8 2 2 3 2 2 2 7 53 按投资规模统计，如下表 3-4。 总统计项目数量为 47项，其中宇培供应链管 理集团有限公司的下属五个地方项目总投资金额为 1000 万以上。 投资规模 100- 500 万的项目， 占统计项目的 57.4%， 1000 万以上的项目占统计项目的 21%。 500-1000万的项目占统计项目的 14.8%， 50-100万的项目占统计项目的 6.3%。 3 表 3-4投资规模统计表 投资 规模 1000 万以上 500-1000 万 100-500 万 50-100 万 项目 数量 10 7 27 3 3.2 项目 宣传 为了积极 推进《绿色高效制冷行动方案》节能改造项目的征集， 在 2020 年 重庆制冷展期间，协会在 2020臭氧气候技术路演 —— 空调及热泵论坛中以“《绿 色高效制冷行动方案》及节能改造项目征集”为题做报告 进行宣传推广 ，介绍了 该项目的背景、工作路线以及征集项目的具体情况等，并鼓励推动项目的积极申 报。 该论坛 由联合国环境规划署（ UNEP）、联合国开发计划署（ UNDP）、生态环 境部对外合作与交流中心（ FECO）与中国制冷空调工业协会（ CRAA）联合举办 ， 已成功举办九届。 生态环境部大气环境司一级巡视员李培参观了路演展区并参加 了论坛活动 。 臭氧气候技术路演 与论坛 向社会各界全面宣传中国保护臭氧层、应 对全球变暖的政策措施， 向行业 推介和宣传 绿色及高能效 产品与技术交流成功经 验 。 3.3 基本项目信息汇总 对征集到的绿色高效制冷节能改造项目，按照项目名称、所属领域、建筑规 模、项目地址、项目运行单位、项目进度、项目投资来源、预计资金规模、调研 单位等信息汇总如下表 3-5。 4 表 3-5 项目信息汇总表 序号 项目所属领 域 建筑规模 项目地址 项目投资来源 预计资金规 模 1 商业 /住宅 10-20 万m2 吉林省图们 市 自筹及其他 100 万 -500万 2 工业园区 20 万 m 2以 上 湖北武汉市 自筹及其他 1000 万以上 3 工业园区 20 万 m 2以 上 湖北武汉市 合同能源管理 500-1000 万 4 工业园区 1-5 万 m2 浙江省杭州 市 自筹及其他 100-500 万 5 大型公建（办公） 1-5 万 m2 广东省珠海 市 自筹及其他 100-500 万 6 其他（畜禽 养殖场） 1 万 m 2以 下 广东省云浮 市 自筹及其他 50-100 万 7 工业园区 1-5 万 m2 广东省佛山 市 自筹及其他 100-500 万 8 大型公建（酒店） 1-5 万 m2 广东省佛山 市 自筹及其他 1000 万以上 9 大型公建（酒店） 1-5 万 m2 上海市 合同能源管理 500-1000 万 10 工业园区 1-5 万 m2 上海市 地方财政资金 500-1000 万 11 公共机构 1-5 万 m2 安徽省滁州 市 地方财政资金 500-1000 万 12 工业园区 5-10 万 m2 山东省烟台 市 自筹及其他 100-500 万 13 其他 1 万 m 2以 下 江苏武进经 济开发区 自筹及其他 50-100 万 14 地铁 5-10 万 m2 江苏省南京 市 自筹及其他 100-500 万 15 大型公建（办公） 20 万 m 2以 上 广东省深圳 市 自筹及其他 500-1000 万 16 工业园区 5-10 万 m2 吉林省长春 市 自筹及其他 100-500 万 17 大型公建 /数据中心 20 万 m 2以 上 四川省成都 市 自筹及其他 100-500 万 18 数据中心 1 万 m 2以 下 江苏省（南 京、苏州、 无锡、常 州、扬州） 自筹及其他 100 万 -500万 5 19 商业 20 万 m 2以 上 浙江省宁波 市 自筹及其他 100 万 -500 万 20 公共机构 1~5 万 m2 安徽省淮南 市 合同能源管理 100 万 -500万 21 冷链物流 1~5 万 m2 江苏省连云 港市 银行贷款 100 万 -500万 22 冷链物流 1 万 m 2以 下 四川省成都 市 自筹及其他 100 万 -500 万 23 冷链物流 1~5 万 m2 武汉市 自筹及其他 100 万 -500万 24 冷链物流 1 万 m 2以 下 北京市 自筹及其他 100 万 -500 万 25 冷链物流 1 万 m 2以 下 浙江省杭州 市 自筹及其他 50-100 万 26 冷链物流 1~5 万 m2 上海市 自筹及其他 1000 万以上 27 冷链物流 1~5 万 m2 沈阳市 自筹及其他 100 万 -500万 28 冷链物流 1 万 m 2以 下 重庆市 自筹及其他 100 万 -500 万 29 冷链物流 1 万 m 2以 下 上海市 自筹及其他 100 万 -500 万 30 冷链物流 1 万 m 2以 下 广州市 自筹及其他 100 万 -500 万 31 冷链物流 1~5 万 m2 深圳市 自筹及其他 100 万 -500万 32 冷链物流 1 万 m 2以 下 自筹及其他 100 万 -500 万 33 冷链物流 1 万 m 2以 下 武汉市 自筹及其他 100 万 -500 万 34 冷链物流 1 万 m 2以 下 陕西省西安 市 自筹及其他 100 万 -500 万 35 冷链物流 1~5 万 m2 地方财政资金 / 银行贷款 /合同 能源管理 /自筹 及其他 36 冷链物流 1~5 万 m2 北京市 自筹及其他 1000 万以上 37 冷链物流 1~5 万 m2 湖北省武汉 市 银行贷款 /自筹及其他 500-1000 万 38 冷链物流 1~5 万 m2 上海市 自筹及其他 500-1000 万 39 冷链物流 1~5 万 m2 上海市 自筹及其他 1000 万以上 40 冷链物流 1~5 万 m2 广州市 自筹及其他 1000 万以上 6 41 冷链物流 1 万 m 2以 下 重庆 自筹及其他 1000 万以上 42 冷链物流 1 万 m 2以 下 南京 自筹及其他 43 冷链物流 1 万 m 2以 下 长沙 自筹及其他 44 冷链物流 1 万 m 2以 下 贵阳 自筹及其他 45 冷链物流 1 万 m 2以 下 济南 自筹及其他 46 冷链物流 1~5 万 m2 上海 自筹及其他 1000 万以上 47 冷链物流 1 万 m 2以 下 重庆 自筹及其他 1000 万以上 48 冷链物流 1~5 万 m2 重庆 自筹及其他 100 万 -500万 49 其他 /热源站 20 万 m 2以 上 石家庄 合同能源管理 1000 万以上 50 公共机构 5~10 万 m2 揭阳市 地方财政资金 500 万 ~1000万 51 酒店 5~10 万 m2 江苏省江阴 市 合同能源管理 100 万 ~500万 52 公共机构 5~10 万 m2 江苏省江阴 市 合同能源管理 100 万 ~500万 53 酒店 1~5 万 m2 江苏省无锡 市 合同能源管理 100 万 ~500万 3.31大型公建项目 空调系统 的改造特点 大型公共建筑一般指建筑面积 2万平方米以上的办公建筑、商业建筑、旅游 建筑、科教文卫建筑、通信建筑以及交通运输用房 等。 根据 空调系统的通用性 ， 按照前述“表 3-1 项目所属领域统计表”， 将征集到的大型公建、商业、公共机 构 等 项目 的共性特点 进行了 合并 汇总 分析。 （一） 改造前制冷空调系统的 存在的 共性特点 大部分项目的 空调系统主要是水冷式集中空调系统，包括冷水机组，冷冻水 泵，冷却水泵，冷却塔，空调末端等设备。 冷源采用 电压缩式制冷 ，空调末端系 统采用风机盘管 +新风组成 或者全空气系统 ，空调水系统采用闭式一次泵或二次 泵 系统。原系统存在的问题包括： 1． 设计负荷 与实际使用不一致，远低于实际使用需求。 7 2． 主机设备能效偏低，配套设备选型不合理，水泵、冷却塔能耗占比大。 3． 部分设备 老化严重，损坏， 能效衰减 严重 ， 影响 正常的 空调负荷需求。 4． 空调系统自动控制水平低。 5． 部分设备使用时间 长 ， 设备故障率高，维修保养费用高。 （二） 改造方案共性特点 节能改造，提高系统能效是一个多方面的系统工程，需要从设计、设备、管 理、控制、维护保养等方面多管齐下，才能达到最优。 针对以上问题，汇总了征 集项目的改造方案普遍应用的思路。 1. 更换 国家一级能效或以上的主机设备 。 2. 根据负荷合理搭配大小主机。 3. 优化管路设计，对主机流量精准控制。 4. 优化控制系统， 系统全面监测及精准控制，保持设备高效运行。 5. 末端设置智能启停控制系统，降低能耗。 3.32工业园区项目空调系统的改造特点 按照前述“表 3-1 项目所属领域统计表”，将征集到的工业园区的项目进行 了分析。 （一） 改造前制冷空调系统的存在的特点 工业园区项目由于各个厂房的工艺不同， 对空调系统的要求不同，因此 改造 前 应用的空调系统形式比较多样。 1. 建筑面积较小的项目，空调 冷源 多采用风冷式的冷水（ 热泵 ） 机组 ， 在使 用的过程中，也出现了能效降低的问题。 2. 对空气温湿度要求比较高的项目，改造前的空调系统出现硬件配置不合理 导致能耗增加以及温湿度控制系统不完整的问题。 3. 老的设备不能满足新的工艺要求。 4. 设计负荷与实际使用不一致，远低于实际使用需求。 5. 主机设备能效偏低，配套设备选型不合理，水泵、冷却塔能耗占比大。 6. 部分设备老化严重，损坏，能效衰减严重，影响正常的空调负荷需求。 7. 空调系统自动控制水平低。 8. 部分设备使用时间长，设备故障率高，维修保养费用高。 （二） 改造方案特点 8 1. 利用工业园区的大量工艺余热回收，运用余热制冷技术制冷。 2. 利用绿色清洁能源，建设光伏空调对系统进行节能改造，实现用电自发自 用。结合群控一体化管理系统，达到节能减排效果。 3. 更换国家一级能效或以上的主机设备。 4. 根据负荷合理搭配大小主机。 5. 优化管路设计，对主机流量精准控制。 6. 优化控制系统，系统全面监测及精准控制，保持设备高效运行。 7. 末端设置智能启停控制系统，降低能耗。 3.33公共机构项目空调系统的改造特点 按照前述“表 3-1 项目所属领域统计表”，将征集到的 4 个 公共机构的项目 进行了分析 ， 其中 4个项目有 2个是医院项 目，另外 2个为办公楼。 4个项目改 造前 的最大共性的问题就是空调系统 老旧，平均使用寿命达到 15 年。 老旧设备 能效衰减严重，影响正常的空调负荷需求，老旧空调系统自动控制水平低。老旧 设备设备故障率高，维修保养费用高。 针对 改造方案 ，基本应用了老设备换新增加及优化控制系统的方式。 3.34冷链物流项目空调系统的改造特点 （一） 改造前冷库系统的存在的特点 1. 设备运行时间久 ,设备老化， 能耗增大。 2. 冷库库体破损，保温开裂漏冷现象严重。 3. 系统运行监控不到位。 4. 制冷设备故障或损坏，严重漏冷漏制冷剂。 5. 电气线路老化。 6. 不满足目前使用需求。 7. 冷库系统设计不合理。 （三） 改造方案特点 1. 优化自动控制管理系统，云端监测，对故障及时处理 ，加强后期维护管理。 2. 更换优质保温材料。 3. 更换高能效及环保安全制冷剂主机设备 以及节能的风机、配件更换。 目前我国冷链物流产业实现了较快发展，但由于起步较晚、基础薄弱，冷链 物流产业的综合发展尚存在明显短板。从冷库的改造方案来看，技术方案成熟性 9 与中央空调系统改造方案比较，相对较弱 。 3.4 重点项目推荐 通过汇总以上节能改造的信息，分析每一项项目节能改造的潜力，并按照 2020年发改委征集节能改造项目的要求，从上述名单中选出 21个重点项目，并 收集进一步的详细信息，包括拟采用的节能改造技术和总体改造方案、预期能效 提升比例、改造预测的费用规模等信息； 2020 年 8 月，根据发改委征集节能改 造项目的信息，我协会积极联系以下项目到地方发改委进行项目申报。重点项目 详 细信息如下表 3-2。 表 3-6重点项目汇总表 序号 项目所属领 域 建筑规模 项目地址 项目投资来源 预计资金规模 1 工业园区 20 万 m 2以 上 湖北武汉市 自筹及其他 1000 万以上 2 工业园区 20 万 m 2以 上 湖北武汉市 合同能源管理 500-1000 万 3 工业园区 1-5 万 m2 浙江省杭州 市 自筹及其他 100-500 万 4 大型公建（办公） 1-5 万 m2 广东省珠海 市 自筹及其他 100-500 万 5 其他（畜禽 养殖场） 1 万 m2以下 广东省云浮 市 自筹及其他 50-100 万 6 大型公建（酒店） 1-5 万 m2 广东省佛山 市 自筹及其他 1000 万以上 7 工业园区 1-5 万 m2 上海市 地方财政资金 500-1000 万 8 公共机构 1-5 万 m2 安徽省滁州 市 地方财政资金 500-1000 万 9 工业园区 5-10 万 m2 山东省烟台 市 自筹及其他 100-500 万 10 大型公建（办公） 20 万 m 2以 上 广东省深圳 市 自筹及其他 500-1000 万 11 大型公建 /数据中心 20 万 m 2以 上 四川省成都 市 自筹及其他 100-500 万 12 公共机构 1~5 万 m2 安徽省淮南 市 合同能源管理 100 万 -500 万 10 13 冷链物流 1~5 万 m2 上海市 自筹及其他 1000 万以上 14 冷链物流 1~5 万 m2 湖北省武汉 市 银行贷款 /自筹及其他 500-1000 万 15 冷链物流 1~5 万 m2 上海市 自筹及其他 500-1000 万 16 冷链物流 1~5 万 m2 上海市 自筹及其他 1000 万以上 17 冷链物流 1~5 万 m2 上海 自筹及其他 1000 万以上 18 公共机构 5~10 万 m2 揭阳市 地方财政资金 500 万 ~1000万 19 酒店 5~10 万 m2 江苏省江阴 市 合同能源管理 100 万 ~500万 20 公共机构 5~10 万 m2 江苏省江阴 市 合同能源管理 100 万 ~500万 21 酒店 1~5 万 m2 江苏省无锡 市 合同能源管理 100 万 ~500万 3.5 重点项目方案及分析 项目 1 项目概况： 项目装机容量约 3MW，结合水冷空调机组的分布，重点能耗车 间及新能源整体规划，计划在总装一车间、总装二车间、停车场铺设光伏。将注 塑、总装、控制器 车间 的现有水冷机组改造成光伏直流变频螺杆机组。 改造前，控制器、总装、注塑 车间 共有螺杆制冷机组 9台，主要用于控制器 车间降温，总装、注塑岗位送风，注塑模具冷却，每年耗电约 280万度电。日常 螺杆机组开启的数量和时间无法人为判断，也未做到精细控制，且螺杆机功率高， 耗电量巨大，为减少消耗标煤及碳 排 放量，决定通过建设光伏空调对系统进行节 能改造，为系统提供绿色清洁能源，实现用电自发自用。 改造前主要设备 主机类别 台 数 额定制冷 量 /制热量 （ kW） 年运 行小 时数 年耗 电量 (kW h) 执行能效标准 及性能系数 开始 使用 年份 制冷 剂 水冷式 冷水 （热泵 螺杆式 4 898 3600 140万 2级能效，性能系数 5.69 2012 R134a 螺杆式 2 500 305 15万 2级能效，性 2012 R22 11 机组） 能系数 6.10 螺杆式 1 871 2760 55万 2级能效，性能系数 5.34 2012 R134a 螺杆式 2 900 2500 70万 2级能效，性能系数 7.5 2012 R22 项目改造方案： 总装岗位送风空调、注塑螺杆机房、控制器螺杆机房使用的 空调机组都是螺杆机组，耗电量大。通过在总装车间、总装二车间、停车场建设 光伏系统，将光伏发的直流电通过直流汇流后供给原螺杆机机组使用，多余的电 通过逆变后，供给厂区大工业用电。光伏装机总容量约 3MW，采用 310wp光伏 组件 9677块， 20kW三相智能变流器 90台，年发电量约 300万千瓦时。 1． 改造思路：利用绿色清洁能源，从源头上降低能耗，并通过自主研制的 光伏微网及暖通群控发用电一体化管理系统，实现发用电一体化智能管理，达到 智能管理和最优化运营目标，通过分析太阳辐照度和光伏发电量关系以及空调负 载和太阳辐照度的匹配关系，自动调整运行控制策略，调度光伏发电与螺杆机组 耗电联动运行，提高 自发自用匹配度及光伏能直驱利用率，减少电能的浪费，达 到了节能减排的效果。分布式光伏发电技术应用 已 相当成熟，较传统分布式光伏 武汉项目增加了光伏直驱空调系统，整个系统安全保护具有极性反接保护、短路 保护、孤岛效应保护、过温保护、交流过流及直流过流保护、直流母线过电压保 护、电网断电、电网过欠压、电网过欠频、光伏阵列及智能变流器本身的接地检 测及保护功能等。 2． 改造计划： 2020年 10月光伏项目建设启动， 12月 30日完成光伏系统建 设，完成光伏空调改造第 一 阶段； 2021 年 1 月 1 日启动 直驱变频螺杆机组的联 网集中控制， 2 月 10 日完成螺杆机组的联网集中控制，完成光伏空调改造的第 二阶段。 3．运维情况：光伏空调系统建设完成后，运行维护费用较少，主要是对损 坏的光伏组件、逆变器进行更换，每年对光伏组件进行两三次清洁、清理。 预期达到系统能效水平和节能减排效果测算：该项目实施后装机容量约 3MW， 根据武汉光照辐射情况，年平均发电有限时间为 1000 小时，年发电量约为 300 万度，基本可供公司生产用电，注塑、总装光伏空调使用。年节电量为 300万度， 年减少二氧化碳排放约 2808吨，二氧化硫排放约 23.76吨，粉尘排放约 18.36吨， 氮氧化物排放 约 10.8吨。 注：按 1度电＝ 936g二氧化碳＝ 7.92g二氧化硫＝ 6.12g 12 粉尘＝ 3.6g氮化物折算。 预期年节能量（吨标准煤）： 915吨标准煤 。 注：年预计可发电 300万度，按 l度电 =305g标准煤折算。 改造方案的经济性分析和投资回收年限测算： 该项目预计投资约 1500万元， 年节省电费 240万元，投资回收年限约为 6年。注：项目建成后年发电量约 300 万度，电费单价按 0.80元／度，每年电费收益为 300万度＊ 0.80元／度＝ 240万 元，回收成本周期为 1500万元／ 240万元／年＝ 6.25年。 项目方案分析 ： 该项目利用企业自主研发的 光伏空调 技术，对已经投入使用 8年的螺杆冷水机组进行更换，对空调系统进行改造，实现了较好的节能减排效 果。投资回收期稍长。 项目 2 项目概况： 现控制器车间使用 4 台水冷螺杆机组制冷，每年夏天制冷用电 140万度左右；使用 6套 多联式空调热泵 系统 制热，每年冬天制热用电 120万度 左右。利用空压机余热夏天供冷冬天供热，大量节省制冷、制热用电。控制器生 产车间对温度要求严格，常年要求温度保持在 22-26℃之间。夏天使用 4台螺杆 制冷机组制冷，年制冷用电量在 140万度左右：冬天使用 6套 多联式空调热泵 系 统 制热，年制热用电量 120万度左右。空调系统制冷制热能耗高，每年仅电费就 高达 180余万元，且由于设备使用年限的增长、冷却系统易结垢等问题，空调系 统能耗呈逐年上升趋势。厂区内空压站离心 式空压 机在运行过程中会产生大量的 压缩热，这部分热量目前没有进行回收利用只能排放到环境中，不仅对环境造成 热污染还 产生能源浪费，且由于散热量巨大，空压冷却系统每年所需的运行维护 费用较高。如果将这部分热量回收利用起来，不仅减少对环境的热污染，还能降 低其他工序的能耗。 改造前主要设备 主机类别 台 数 额定制 冷量 / 制热量 （ kW ） 年运 行小 时数 年耗 电量 (kW h) 执行能效标 准及性能系 数 开始 使用 年份 制冷 剂 水冷式 冷水（热 泵 ） 机组 螺杆 式 4 898 3600 140万 2级能效， 性能系数 5.69 2012 R134a 13 多联式空调热泵 机组 6 870 2160 120万 2级能效， 性能系数 3.13 2012 R22 项目改造方案： 空压站房位于 钣 金车间二楼，有 4 台 C700 离心式空压机 ， 2 台 C400 离心式空压机。机组一级排气温度为 127℃，二级排气温度为 120℃， 为保证每一级进气温度在 35-40℃，热量需要通过离心机冷却器冷却后，由冷却 水系统带走。在这个流程中，离心机产生的大量压缩热被冷却水系统带走，不但 冷却水维护成本高，还造成环境热污染。现对 空 压机余热进行利用，对控制器生 产车间进行节能改造，余热完全可满足制冷制热需求，原螺杆机组和热泵空调系 统可停用。 1、改造思路：通过余热制冷技术利用离心 式空压 机在运行时产生的压缩热 制冷，夏天时将该冷量供给控制器车间降温使用，解决了螺杆机夏天制冷电耗高 的问题。冬天将 离心 式空压 机 压缩余热直接供给控制器车间供暖，解决了冬天制 热电耗高的问题。且由于离心机压缩热被回收利用，冷却系统散热压力降低，运 维费用减少 80%以上，同时解决热量对环境的热污染。 技术原理：将来自发生器的高压水蒸气在冷凝器中被冷却为高压液态水，通 过膨胀阀 后成为低压水蒸气进入蒸发器。在蒸发器中，冷媒水与冷冻水进行热交 换发生汽化。带走冷冻水的热量后成为低压冷媒饱和蒸汽进入吸收器，被吸收器 中的溶液吸收，吸收的过程中产生的热量由送入吸收器中冷却水带走，吸收后的 水溶液有溶液泵送至发生器，通过与送入发生器中的热源进行热交换而使其中的 水发生汽化，重新产生高压蒸汽。同时由于水溶液的蒸发温度较高，稀溶液汽化 后，吸收剂则成为浓溶液重新回到吸收器中。在这一过程中包含两个循环，即制 冷剂的循环和吸收剂的循环。余热制冷机组的一个主要特点是节省电力，从其制 冷循环中可以看出，它的用电设备 主要是溶液泵，这与压缩式制冷机组相比是微 不足道的。 主要部件及功能： I）蒸发器：利用负压方式，形成低温汽化，并产生 冷剂蒸汽。 2）冷凝器：一方面将来自低发的冷剂蒸汽变成冷剂水，另一方面将 来自高发的一次冷剂水降温。产生的热量由冷却水带走。 3）蒸发器：利用冷剂 水的蒸发使空调冷水降温。 4）吸收器：浓溶液吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽，并 将吸收热由冷却水带走。 5）热交换器： 回收发生器浓溶液的热量，提高机组热 力系数。 6）自动抽气装置；组成机组的抽气系统，用以抽除系统中的不凝气体。 14 7)冷剂泵；用来输送冷剂水。 8）溶液泵；用来输送 溶液实现机组内溶液循环。 9） 控制柜：整个系统的控制单元。 2、改造计划： 2020 年 8 月空压机余热制冷项目启动， 9 月 20 日完成离心 机热交换系统改造，完成改造第一阶段： 10月 20日完成余热制冷机安装， 11 月 20日完成管道敷设， 12月 20日完成设备、管道对接，调试运行。 3、运维情况：空压机余热制冷项目完成后，运行维护主要有两个方面： 1） 系统维护：换热系统内循环使用纯水换热，可有效解决一系统结垢问题，仅需每 2-3年补充 1次纯水。 2）配件更换：为增加换热面积、提高换热效率，换热器需 选用板式换热器， 5年左右需要更换 第一次密封。 预期年节能量（吨标准煤）：年节能 701.5吨标准煤，注：年预计可节省用电 230万度，按 1度电＝ 305g标准煤折算 。 改造方案的经济性分析和投资回收年限测算： 该项目预计投资约 600 万元， 年电费节省约 184万元，投资回收周期约为 3年。注：项目建成后年节省电量约 230万度，电费单价按 0.8元／度，每年电费收益为 230万度＊ 0.80元／度＝ 184 万元，回收成本周期为 600万元 /184万元／年＝ 3.26年。 项目方案分析 ： 这个项目主要利用了厂房的空压站，在保证厂房工艺正常进 行的同时，因地制宜，将余热回收利用。 利用空压机余热进行冬季供暖，投资少， 并大大降低了冬季供暖的费用。回收期短，节电节能效益显著。 项目 3 项目概况： 该 车间主要是生产空调器电子元器件，为恒温恒湿车间，温度要 求 24+2℃，温度要求 40%～ 70%，暖通系统配置 2 台变频离心冷水机组，装机 容量为 750RT，及 6台组合风柜，车间建筑面积 17069.84m2； 杭州控制器车间全 年车间要求恒温恒湿，暖通系统改造前配置 1 台 400RT 定频机组和 1 台 350RT 变频机组，两台机组 本身能效偏低。 存在问题如下： 1、硬件配置不合理：机组运行冷却水需求量为 567m3/h，冷却水塔配置处理 量为 600m3/h，不满足暖通机组高效运行需求；配置二台冻却水泵二用一备，改 造前制单台水泵额定功率 37kW，扬程 28米，机组与冷却水塔相距较近，水泵配 置偏大，运行能效较高；管阀系统阀线采用较普通的 Y型过滤器、闭式回止阀系 统运行水阻偏大，增加系统运行能耗。 15 2、控制系统不完整：暖通送风设备配置 6 台组合式风柜，车间末端及设备 配置有传感器，运行采用 DDC 系统控制送风系统，而冷冻站未配置控制系统， 两系统无法形成联动孤立运行，控制系统不完整，可进一步联动优化降低系统运 行能耗。 改造前主要设备 主机类别 台 数 额定制 冷量 / 制热量 （ kW ） 年运 行小 时数 年耗电 量 (kW h) 执行能效标 准及性能系 数 开始 使用 年份 制冷 剂 水冷式 冷水 （热泵 机 ） 组 离心式 2 2637 7200 82万 GB19577- 2015冷水机 组能效限定 值及能效等 级性能系 数： 6.11和 6.29 2018 R134a 项目改造方案： 以中央空调机房的整体 EER 效率为目标重新对系统整体进 行设计优化，包括能源模拟、管路优化、设备选型、全生命周期实际运行成本经 济效益分析等。 1、系统硬件方面：经对整体系统运行模拟，对配置不合理的硬件配置进行 优化调整，提高运行能效，具体：对所有水泵、风机增加变频控制，将 2台离心 式空调机组更换为运行效率较高新机组，将冷却水塔处理量增大到机组运行需求 的 1.5倍进一步提高机组运行效率，对配置偏大的冷却泵更换可提效约 40%，对 过滤器、阀门等调整阻力小的配置，并管道系统进行部分优化。 2、控制联动方面：采用高效制冷机房群控系统，对整个制冷机房系统 内的 制冷主机、冷却塔等机电设备进行监测和智能控制，实现自动化控制，减少人为 失误，在末端负荷和室外气象条件变化时，系统投入匹配的设备台数、设定合适 运行参数等，使系统高效运行。 对送风 DDC 控制系统数据点位进行优化，通过 末端传感器监测参数， DDC 控制冷冻管道和送风系统阀门开度，调整冷冻水、 风量，冷战控制系