丹麦哥本哈根中心城区的区域供冷

2016年2月4日星期四

气候友好型区域供冷(DC)系统可为客户节省 45% 的供冷费用。而且它稳定、易于使用,不需要多少维护
位于国王新广场的 Sydbank A/S 银行对于区域供冷解决方案期待已久。这是丹麦首都哥本哈根的一座漂亮的广场,银行是一栋典雅的五层楼建筑,对供冷的需求还在不断增加。因此当哥本哈根能源有限公司提出 2009 年交付工程时,银行感到如释重负,立刻答应下来。

我们跟随工程师兼 Sydbank 银行外部顾问 Svend Aage Petersen 下到地下室,查看新安装的区域供冷系统。Svend Aage Petersen 介绍说:“要把用于供冷的换热机组搬进地下室可不容易。这里非常狭窄,我们只能把丹弗斯的换热器和其他设备拆成几部分,一样一样地搬进地下室”。这些年他跑遍了丹麦各地,参与 Sydbank 支行的供冷系统的设计和安装。不过,以前的系统都是传统供冷系统,需要在地下室安装大量的管道和设备,屋顶上也有几吨重的设备。在安装传统供冷系统时,Sydbank 银行甚至需要一个特殊的钢结构来固定装置——没有静态施工专家的帮助就没法完成。

哥本哈根能源有限公司花了几年时间在国王新广场附近铺设供冷管网,并于 2009 年春季开始试点项目——为几家公司提供区域供冷。

Sydbank 银行的区域供冷系统位于哥本哈根,主要是因为 2009 年之前的丹麦法规还没有涉及区域供冷。毫无疑问,Svend Aage Petersen 认为,在提供稳定且具成本效益的供冷系统方面,区域供冷是一个巨大的进步。“传统供冷系统需要在屋顶上安装 2-3 吨重的设备,按照我们的计算,其成本是区域供冷的两倍。也就是说,这个项目节省了 42% 的成本——公司不仅省下一大笔钱,而且得到一个好得多的供冷系统。此外,传统供冷系统放在屋顶上显得很不美观”, Svend Aage Petersen介绍说。如果把运营成本考虑在内,总共可节省 45% 的成本,其中包括大笔的电费(区域供冷的电费比传统供冷系统低 110 倍)和检修费。“当然,每年的成本都会有所不同,这是因为银行对供冷系统的实际使用量不可预测。他们是否会每年多使用 3 到 4 个月? 这取决于员工的要求和夏季气温”,Svend Aage Petersen 说。

区域供热和供冷手牵手

银行现在不仅拥有区域供热,还通过哥本哈根能源有限公司,利用丹佛斯的区域供冷换热机组获得区域供冷。公司已经开发出一款供冷换热机组,用于交换区域供冷管道和 Sydbank 系统中的水。街道管网中的冷水被利用起来,对建筑中的水进行冷却。然后通过现有的通风系统,将冷空气(夏季低至17度)吹入建筑物的大多数房间。“可通过我们的换热器在建筑物内部调节温度,但员工不能单独调节供冷温度。此外,也可以通过通风系统进行调节”, 丹弗斯的技术销售顾问 Villiam Rasmussen 介绍道。他还解释说,由于原理基本相同,公司还将多年的区域供热经验应用于区域供冷项目。当然,需要为区域供冷系统开发一套专用的控制系统。

按照设计,通风和空调系统每小时可供应 25,000 m3 的空气,但这是理论最大值,实际使用中应该不会达到。“目前换热器是 150 kW,但可以提升 30%,就算需求发生变化也足以应付”,Svend Aage Petersen 说。施工部门将负责日常运作。通过 Sydbank 内部的建筑管理系统(BMS),他们可以对系统进行日常监控。 

为记者提供更好的供冷 

在距离 Sydbank 银行仅几百米的地方,我们又发现一位区域供冷用户: 时代广场。丹麦古老的报纸《贝林时报》的旧址 2006-2009 年间经历了重大的现代化改造。这一过程也被用来安装区域供冷系统,为员工提供舒适的供冷效果,并为服务器机房供冷。这座建筑物不再归传媒公司所有,而是由房地产公司 Jeudan A/S 收购。该公司不仅拥有时代广场,还拥有该地区的其他几座建筑物。Ole Frederiksen 介绍道:“我们不仅为这座建筑物安装了区域供冷网络,还在时代广场的一系列店铺和建筑物内安装,以便向所有这些建筑物供冷”。他是 Jeudan 公司的营运经理,我们在时代广场的地下车库内找到他,请他为我们介绍这套区域供冷系统。这里的供冷换热器为 1,380 kW,比 Sydbank 的那台大得多,因为它要为几个大用户供冷。“我们在所有店铺内安装了网络,无论他们是否需要供冷。如果将来他们决定加入该系统,很容易就能将店铺连接进来。已经入网的用户满意度极高,我们随处都能听到好评。凡是有可能入网的人实际上都已加入了该系统”, Ole Frederiksen 介绍道。 

我们乘电梯来到时代广场的楼顶,映入眼帘的是哥本哈根的市中心美景。若采用传统供冷系统,整个屋顶都将被设备占满。但由于采用了区域供冷系统,Jeudan A/S 不仅在屋顶为报社员工盖了一座崭新的餐厅,还修了一个会议中心。“这真是太棒了。不仅没有难看的设备,还几乎多了一层楼和漂亮的露台”,奥雷满意地感叹道。 

站在屋顶上可以望见其他几座建筑,它们都采用传统供冷,屋顶上挤满了几吨重的设备。毫无疑问,这一点也不美观。 

区域供冷还带来了额外的好处:Jeudan A/S 的房屋出租率提高了,贝林报社也多了一个带露台的漂亮餐厅。此外,与传统供冷系统相比,这家传媒公司还节省了大量供冷费用。此外,与传统系统相比,区域供冷系统大大降低了二氧化碳排放。过去 10 年,区域供冷的市场需求稳步增长。其原因之一是 IT 设备的使用量增长带动信息存储需求的增长,导致办公室和服务器机房的用电量增加。根据哥本哈根能源有限公司的数据,服务器机房的供冷需求占总需求的 40-45%。   

哥本哈根区域供冷概况

  • 根据哥本哈根能源有限公司的计算,二氧化碳排放比传统供冷低 67%。 
  • 区域供冷系统的能源利用效率是分散式电力供冷方案的 5-10 倍。哥本哈根能源有限公司已将 7-8 MW 的供冷能力接入管道,并已投入使用。今后 2-3 年,哥本哈根中心城区的装机容量将达到 30-35 MW。 
  • 按照下一步规划,哥本哈根的 Kalvebod Brygge、Islands Brygge、Sydhavn、Nordhavn 等新区(全部靠近海港)都将通过新安装的区域供冷管道获得供冷。 
  • 哥本哈根的区域供冷是通过换热器、压缩式和吸收式制冷设备来实现的。能源来自于无成本的天然供冷和垃圾焚烧厂的余热(夏季)。区域供冷的理念是利用原本会被浪费的资源。