大兴国际机场建设了大型耦合式地源热泵系统,在保障机场供能安全可靠的前提下,实现多能互补,地源热泵与常规能源进行了有机结合,环保、节能的社会效益与降低能源成本的经济效益实现有效统一,探索和开拓了机场未来的绿色能源新模式。
与传统的燃气锅炉相比,它的技术难点在于,地源热泵热量取自土壤,但这一热量属于比较低品位的热量,如何提取热量,如何保证供热系统能够稳定的供热?
早在2019年,大兴国际机场建设团队就试验过,夏季通过太阳能获取热量并储存,然后在冬季把这部分热量取出来,经过大量取热后,到1月份供热效果就会比较差,团队提出了多能互补耦合式地源热泵系统的概念,即不单靠地源热泵来供能,还靠燃气锅炉烟气余热回收、光伏等几种能源相互补充,确保供热的稳定可靠。
大兴国际机场地源热泵项目结合冰蓄冷和电制冷技术,辅以区域燃气锅炉调峰,有效解决了机场257万平方米配套建筑的供热制冷问题。整个供热制冷系统建设2个地源热泵能源站,共安装8台地源热泵机组。整个区域设置地埋管10500个,其中,南区3120个,北区7380个,地埋孔深度南区120米、北区130~140米,孔间距5米。
大兴机场还分别在1号能源站和2号能源站配套安装了5套锅炉烟气余热回收热泵和1套冰蓄冷设备,加大设备运行期间对多种再生能源的综合利用。根据测算,大兴机场地源热泵系统每年能提取浅层地热能56.36万吉焦,节省天然气1735.89立方米,相当于21078吨标准煤,可减少碳排放1.58万吨以上,是真正意义上的绿色节能空调系统。
继大兴国际机场实施地源热泵系统工程之后,北京大兴临空经济区自贸区创新服务中心综合能源站也采用了地源热泵复合式能源提供冷热。据了解,该站融合了电力、冷热供应、屋顶光伏等资源,可实现电、冷、热、光等多种能源的集约控制和高效互补。
除此之外,大兴国际机场里地勤车辆分两种,一种是没有特殊功能的通用车辆,大兴机场通用车辆100%全是新能源车。另一种是民航专门作业用的特种车,比如说牵引飞机用、航空送食品用车,现在已经实现了60%是新能源车。
那么,剩下的40%为何不用新能源车呢?大兴国际机场国际科技部能源环境与科技模块业务经理康春华回答说,这一部分作业环境中所需的特种车整体生产量就比较小,市面上还没有实现电动化,有的甚至是还没有开发出新能源车品种。按照民航局的要求,有新能源车型的车辆,大兴国际机场全部实现了电动化,整体的电动化比例大概是79%。他还介绍说,国内全民航系统新能源车大概共5000多辆,有1500多辆在大兴机场,大概占总量的三分之一。
空调系统是用电“大户”,大兴机场为了给旅客带良好的体验,同时满足绿色节能的运营需求,大兴国际机场持续开展航站楼空调系统精细化调试工作。比如在太阳西晒的地方,根据实际的环境温度调节阀门的开度,让空调出风稍微小一点,冰凉的地方让空调出风量稍微大点。尤其是在新型冠状病毒疫情防控期间,为达到最佳防疫效果,实时调节新风量的供给,这些都是在大兴机场后期运行过程中不断积累经验、不断调试才达到的节能效果。