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菱感能源前原则保:长三角能源综合利用低碳示范区典型案例分享

时间:2021-07-15 16:01:11 来源:北极星电力网

对应日本政府承诺的在2050年实现碳中和目标,三菱重工承担了重要社会责任,在社会基础设施旧有设施改造、新设施设计建设和研究,作了很多工作。在中国参与了三亚海棠湾区域供冷供热能源站建设,采用的三菱重工优化控制系统,是建设能源站的核心。有别于其它行业使用的算法都是基于天气预报,三菱重工不是采用这种方法,而是实测。这个系统叫PSO,它是基于鸟类和鱼类的社会行动,强调局部优化化为整体优势,这是算法的核心。

菱感能源前原则保:长三角能源综合利用低碳示范区典型案例分享

7月14日,国网电商科技有限公司联合北极星电力网在苏州举办“零碳赋能—工业园区综合能源服务专题研讨会”。通过园区政府、用能企业和综合能源服务商的生态对接,打造一个工业园区能源链,打通多方综合能源服务通道,为综合能源服务产业发展赋能。

会上,菱感能源科技(上海)有限公司技术副总经理前原则保分享主题报告《长三角能源综合利用低碳示范区典型案例分享》。

以下为发言实录:

大家好,我叫前原则保。我一直从事能源站方面工作,我讲能源主要是集中供冷、供热的能源站,目前进入到菱感能源科技上海有限公司。实际上菱感能源和三菱重工有直接的血缘关系,在今年之前我一直在三菱重工从事节能减碳方面的工作。三菱重工在日本是第一大工业集团公司,对应日本政府承诺的在2050年实现碳中和目标,三菱重工承担了重要社会责任,因此在社会基础设施方面的旧有设施改造、新设施设计建设和研究,在这方面作出了很多工作。

举个例子,比如我们正在做的氢还原炼铁炼钢,这样在今后的制钢制铁过程中不需要焦碳。我们现在广泛使用的燃气轮机作为天然气为燃料的大规模发电设施,我们现在把它改造成为燃氢或者燃氨,以此进行发电。另外对于大型火力发电厂,我们把它改造成为燃液氨进行发电。对于旧有碳排放设施进行改造,有中期和远期的计划,我们今后的发电基本上没有碳的排放。对于核能设施,我们致力于小型化、可移动、搞高温气冷、高安全性的核反应设施,逐渐提高核反应堆发电在日本发电领域当中的分量。

刚才我讲的这几个项目,基本上到今年已经实现了示范项目的试车,明年可以进行商业化。另外要实现二氧化碳的循环使用,我们在网上已经接触过新闻,从理论研究二氧化碳+氢可以还原成为乙醇或者甲醇,它可以变成燃料循环使用。目前三菱重工已经实现了终试,明年可以实现生产线的量产,三菱重工在大型社会基础设施建设上,已经在日本走到了前列。今天我们要谈的是我们这个部门,我们这个部门是冷暖部门,以大型离心机组为中心的提供冷热部门。这个部门里面从事了50年的高效大型区域供冷供热能源站建设、研究和运行,这方面的经验是我们部门所具有的。今天主要是从这个角度谈一谈日本的发展,同时以及我们这个部门所做的工作。

我们在日本做的大型知名冷热供冷供热能源站有140多个项目,它比较集中在大阪、东京、北海道,我们在东京建设了大型集中供冷供热能源站网络。这个网络是以东京站作为中心,向四外扩展。供给办公楼58栋,站内建筑17栋,地下通道三处,这都需要集中供冷供热。供给建筑面积618万平米,供冷能力12万冷吨,供热热源折合蒸汽630吨,管道全长27公里,隧道约四公里左右。我们刚才讲在日本有很多这方面的案例,因为时间关系只挑一个日本的案例,另外一个在东南亚,这个案例也很精彩,我们也在中国做了一个案例。

首先看在新加坡由三菱重工完成的集中供冷能源站,这个建筑是它的标志性建筑,上边是大型游泳池,整个区域的建筑规划是美国设计师,由他做的设计。设计之后跟新加坡政府建议,由三菱重工做冷暖能源站的规划和设计,这个设计师提议之后开始了新加坡政府和三菱重工之间的交流。我们可以看到在2002年的时候还是一片农田,左上角有一个三角形地带,2018年也有一个三角形地带,这一片在2002年是一片农田,2018年建成了28栋高层建筑组成的金融中心。

这是它的主体项目,为此我们对整体规划建设了五个集中供冷能源站,由一个环形环在一起,并进行资源互补。到目前为止已经建成运行两个能源站,也做了整体的地下管网。

看一下整个时间轴建设,由三菱重工作为EPC总承包,从2002年开始建设第一号能源站,2006年投入运营。2010年二号能源站开始建设,2013年能源站投入运行。2015年两个能源站成本全部收回,平均四年收回一个大型能源站的投资。整个设计都是由三菱重工完成,2000年已经给对方提供了3D设计,我们还对冷却塔和气流解析进行了研究,放在不好的环境中能不能在非常恶劣的环境下把热量排出,这关乎与能源站效率是否可以提高。此外噪音也是如此,在这样的环境下冷却塔噪音往往被用户建设的时候所忽视,但建成以后对周边造成了噪音污染。这个问题我们专门为项目编制了分析软件,对它进行解析分析。

这个项目得到了新加坡政府高度评价,在见过50周年的时候评选50个优秀项目,我们入选了这个项目,并且得到了新加坡总理给我们颁发的奖杯。这个项目很巨大,但目前投入的两个能源站机房系统COP值可以达到伍元整,这是非常高的小于雄驴。系统包括了冷却塔、水泵等等一切用电的电力消耗。

五年前三菱看到中国区域供冷供热能源站发展前景,决定投入力量为中国建设。为此成立了菱感能源科技上海有限公司,我在这个公司担任董事长,目前它是一个平台公司,以这个公司作为平台,我们可以承接三菱重工的综合能源设备销售、系统方案提供解决方案、区域能源站的投资及运营方面业务也可以承接,还可以建设。关于建设能源站,我们单独成7立了一家工程公司,对我们的用户来讲,我们可以一站式的进行服务。

刚才讲的菱感能源公司,以它作为平台,现在发展了好几个子公司,现在苏州就有这么一家公司,它叫菱感能源科技苏州分公司,目前从事同样的工作。在北京、西安、成都已经开始挂牌营业,在这些城市都有进行业务开展。

下面我们看一看在国内做了什么,目前有一个马上投运的项目——三亚海棠湾区域供冷供热能源站。国家给它定位是综合休闲旅游区,整个园区面积27平方公里,当中坐落了42座五星级酒店及中间零散的购物免税店、疗养医院。实际上这是法国和中国政府之间的合作项目,这是2018年1月份中法两国首脑共同见证签署的一揽子项目,其中就有三亚海棠湾区域集中供冷特许权的经营合作协议。

这个项目的投资由法国电力公司进行,建设过程有这么几个步骤科研报告递交地方政府开发,通过地方发改委的批准实施,实施之后有工程的初步设计,然后EPC合同招投标,评价选定EPC,施工图设计,之后开始建设。整个优化控制系统,这是我们建设能源站的核心。三菱重工在这个地方有别于国内或者世界其它地方采用的算法,其它行业使用算法都是基于天气预报作为平台进行计算。我们不是采用这种方法,使得它更加精确,预测并不是预测,而是实测。我们指导运行不是想象,而是通过计算拿出解决方案。这个系统叫PSO,它是基于鸟类和鱼类的社会行动,我们强调的是局部优化化为整体优势,这是算法的核心。

三菱重工第一次把这样的设计算法理念引入这个行业,在2019年成功把这个东西应用在一个项目当中,引起了日本同行业的关注,邀请回到日本进行报告和普及。在这方面我们第一个成功实施的项目是澳洲美高梅赌场,在它的系统当中使用了这套设备。整个系统全年平均COP值达到5.2,运行人工成本也有大幅度降低。只要得到授权,我们可以远程对机房、能源站进行控制,通过我们的远程控制不但可以了解运行现状,而且还可以远程修复软件瑕疵,让它运行的更加合理。这是重庆的朝天门,目前它也采用了三菱重工系统,正在试运行之中。这套系统的特点是极大降低了自控系统成本,如果有中央集控系统,我们可以把软件镶嵌进去。如果是新的系统,我们完全可以用模块代替它,每个索要控制的机器前面增加这么一个东西,不用系统也可以对它进行精确的控制。海南岛能源站本来要6月底投运,我估计遇到了一些麻烦,可能在八九月份投运。三亚系统是原有设计时采用了系统,我们的这套优化控制系统可以镶嵌进去。整个控制画面都可以跟用户协调,拿出一门让用户满意的控制画面。我们非常希望把这种能力及掌握的专业技术贡献中国宏大的市场,跟同行一起推动国家双碳目标实现,推动整个节能减排事业的发展,谢谢大家。


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