李汉龙
成立于2000年的广东申菱环境系统股份有限公司(以下简称“申菱环境”)位于佛山市顺德区,是一家以空调制冷、环境治理、能源管理为方向,集研发设计、生产制造、營销服务、集成实施、运营维护于一体的现代化企业。多年来,申菱环境一直坚持“创新驱动”的理念,主动对接国家战略需求,承接多项国家、省部级科技计划和军队科研项目,获得过2012年度和2016年度国家技术发明奖二等奖、2次建设部华夏科学技术一等奖、4次全军科技进步奖等众多国家、省部级科技奖项,树立了行业技术创新标杆。近日,笔者和佛山市生态环境局顺德分局相关负责人及杏坛监督管理所同志组成宣传报道组,走进申菱环境,探寻该公司如何在空调行业数智化转型升级中形成新质生产力,用科技创新、高质产品不断赋能各行各业。
“菱”造建筑 能耗为零
来到位于佛山市顺德区杏坛镇高新区内的申菱环境第三制造基地(以下简称“第三基地”),笔者真切感受到了以申菱环境为代表的顺德企业正在加强科技创新和市场创造,大力发展新质生产力,促进企业自身和客户的绿色转型。在印象申菱展馆的第一展厅,首先映入眼帘的是一台稍显老旧的申菱工业柜式空调机。申菱环境营销管理中心市场总监李迎春就从这台客户使用了21年的申菱空调的故事讲起,向宣传报道组一行人讲述起申菱环境如何从特种空调设备制造商到数字能源综合环境解决方案提供商转变的发展历程。
在大家传统的认知中,制造业工厂的能耗相当大,但是申菱环境在第三基地打造出近零能耗的建筑。“我们公司的第三基地在2022年5月竣工并投入运行,总投资10亿元,总占地面积13.3万平方米,建筑面积18.8万平方米。”李迎春介绍说,第三基地按照“智慧园区、智能制造、智能产品”三智园区的标杆打造,是集智能制造、智慧办公、研发测试于一体的现代化绿色低碳园区。
据李迎春介绍,第三基地面向终端用户电、热、冷、气等多种用能需求,申菱环境研发建设了基于“绿色发电+清洁供热+多元化储能+智慧能源管理”于一体的柔性能源系统。首先,申菱环境充分利用光伏、光热技术为第三基地提供源源不断的清洁能源,并通过储能、大温差蓄冷、蓄热等多元蓄能手段增强系统用能柔性,大幅提升清洁能源的消纳能力。此外,通过高效集成冷站、梯级能源、热泵、光热耦合等环控技术创新,有效提升用能设施能效,降低系统能耗。同时,申菱物联平台赋能第三基地,提升能源系统管理效率和安全可靠性。通过这些技术手段,实现了“从绿色能源—柔性协同—高效环控”的能流闭环,从而达到绿色低碳园区建设目标。
第三基地日照年均时长1200至1600小时,太阳能资源丰富,且夏季室外温度高,持续时间长,光电和光热资源充足。因此,第三基地充分利用可再生能源,采用光伏发电+光热集热系统为基地提供必要的电能和热能需求。李迎春带着宣传报道组一行人登上第三基地的办公楼屋面,指着旁边的生产车间说道,车间约85%的屋面铺设了太阳能光伏板,年发电量可达730万千瓦时,每年可减少排放约2829.5吨二氧化碳当量。
此外,第三基地配备了申菱环境自行设计制造的供热系统,该系统能够吸收太阳能的热量,制备出40℃~60℃的热水。夏季,光伏光热系统能够为第三基地智慧餐厅和综合楼提供60℃的生活热水。冬季,系统能够提供40℃的热水满足办公楼会议室的供暖需求。如有需要,系统可以配合热泵进一步提高水温,充分满足工业园区的用热需求,实现清洁供热。
“这里有我们公司研发的大温差水蓄冷高效机房技术。”顺着李迎春的引导,宣传报道组一行人穿过天面智慧能源站的机组群,只见两座30多米高的蓄冷罐“拔地而起”。李迎春欣喜地介绍到,第三基地空调系统采用公司自己研发的4/17℃超大温差水蓄冷、热回收级热蓄热的总体方案。这项超大温差水蓄冷技术通过夜间蓄冷、白天放冷,利用峰谷电价差大幅降低了空调系统的运行费用,降低了园区日间用电负荷,保障生产不受限电影响。同时,该技术有利于电网移峰填谷、提高一次能源利用效率,降低碳排放,而且通过全年动态负荷模拟和多种空调冷热源系统仿真,保证空调系统全生命周期的节能高效,同时兼顾占地、投资和运营收益。
据悉,第三基地按照“零能耗建筑”要求进行用能规划设计,集成了申菱环境在低碳技术、建筑环控以及数字智能等方面的最新技术,采用垂直一体化解决方案模式建造。目前,第三基地已经顺利通过中国建筑节能协会“零能耗建筑”设计&运行双认证,根据运行数据显示,建筑综合节能率为100%,建筑本体节能率为41.47%,可再生能源利用率为100%,满足零能耗建筑要求,经济效益显著,具有可推广市场价值。
与“菱”携手 低碳有约
申菱环境不仅在自己的基地践行绿色发展理念,还携手客户共同迈向减污降碳之路。去年,杭州第19届亚运会为参赛国家和地区的运动员以及全球观众带来了一场体育盛宴,也在文化交流、环保和可持续发展等方面给大家留下了美好的印象。“杭州亚运会提出‘绿色、智能、节俭、文明的承诺,践行‘双碳目标,处处彰显‘零碳办赛的绿色低碳理念,这正与我们公司的发展理念不谋而合。”广东申菱环境系统股份有限公司营销管理中心负责人谭志勇告诉笔者,申菱环境为杭州基础设施和部分亚运场馆提供了硬核产品,助力实现绿色亚运的目标。
杭州地铁作为杭州第19届亚运会绿色交通体系的重要组成部分,申菱环境为杭州地铁10号线提供了16台整体式蒸发冷凝螺杆冷水机组,为杭州地铁3号线提供了109台模块式蒸发冷凝冷水机组。
据了解,地铁车站的冷水机组主要负责向车站公共区及设备管理用房提供空调冷源,是维持站厅站台环境舒适性和车站设备运行环境的重要保障。为实现环境友好,减少散热设备对地面环境的影响,杭州地铁采用了基于高效蒸发冷凝技术的高效空调主机产品,避免了传统地铁车站空调系统中地面安装冷却塔带来的占地大、噪声扰民和影响城市景观等一系列问题。
“我们公司为杭州地铁供货的蒸发冷凝冷水机组,采用304不锈钢制造,防腐性能优异,整机使用寿命长,而且运用高效节能压缩机,能实现制冷量无级调节。这些机组还采用我们公司独创的蛇形管板蒸发式冷凝器,一次加工成型,全程无焊点,换热效率高,运行更节能。”谭志勇介绍,申菱环境研发出配套的高效节能集成控制系统,可依据地铁车站的客流负荷变化 ,智能调节机组冷量输出,做到冷量精准控制和机组节能运行,让环境更舒适。
作为亚运会官方出入境口岸,杭州萧山国际机场是迎接四方来客的重要窗口,承载着各方对杭州亚运会的第一印象和最终回忆。申菱环境也为杭州萧山国际机场研发制造了39套飞机地面空调机组,帮助打造绿色低碳机场。
据谭志勇介绍,机场在使用飞机地面空调以前,每架飞机停场期间是使用飞机自带的辅助动力装置(APU)来提供机上所需空调动力。这需要消耗航空煤油,APU的工作效率低、耗油量大,会给机场带来大气和噪声等污染问题。
而申菱环境制造的飞机地面空调机组(PCA)是专门为停靠在地面的飞机提供经过过滤、加压、除湿以及降温或加热的新鲜空气的空调设备。全新风空气经过PCA多级制冷系统的直接蒸发制冷或者电加热器加热处理后,让冷空气或热空气经绝热输送软管和快速接头通过飞机空调进风口送进飞机驾驶舱和机舱,以满足驾驶舱和机舱里的空气质量和温度要求,保证飞行员和乘客享有舒适环境。
笔者了解到,申菱环境制造的PCA是通过电力驱动,可以减少APU的使用时间,能够减少飞机在地面时航空燃油的消耗,具有较高的经济效益和环保效益。目前,北京、广州、上海、杭州等二十多家国内机场相继采用了申菱环境的飞机地面空调机组,实现节能减排、环境友好。
谭志勇表示,除了杭州的地铁和机场外,申菱环境还为杭州奥体中心体育馆冰篮转换场地除湿系统提供了专业的除湿设备,为杭州瓜沥文体中心提供了机房精密空调,为杭州亚运会击剑比赛场馆提供了直膨式空气处理机组……申菱环境作为行业佼佼者,助力杭州为世界奉献了一届绿色低碳的体育盛会。
绿色未来 “菱”先一步
作为国内专用性空调领域规模较大、技术先进、产品齐全的领军企业,申菱环境一直坚持“创新驱动”理念,不断投入研发创新。伴隨云计算、大数据、人工智能的飞速发展,作为基础载体的数据中心目前正向高精尖发展,而随着数据中心单机柜负载增加,相应的机房热负荷相应增加。散热、制冷是数据中心正常运行的基础条件,可制冷却需要消耗大量电能。因此,怎样在保证数据中心高可靠性的前提下最大限度地降低能耗,已经是大数据行业亟待解决的难题。
“我们公司深耕特种制冷领域及数据中心新技术的创新发展,为客户开发出多种‘菱碳创新节能冷却技术解决方案,包括氟泵多联冷却系统、蒸发冷却技术、装配式预制化冷冻站和高效精密空调机房冷却技术方案。”李迎春表示,这些方案可以满足不同行业和场景的算力需求,能够推动数据中心、AI应用等新型基础设施绿色高质量发展。
据了解,申菱环境基于对数据中心散热的认知,逐步形成了公司自有技术路线与节能理念,并研发出两大系列产品。一种是“菱系列”产品,主要是针对室内端,包括房间级、列间、机柜级、背板、风墙等系列化的产品。另外一种是“天系列”产品,主要是针对室外端。通过近几年的技术攻关,申菱环境成功研发了间接蒸发冷、液冷、氟泵多联等产品。其中在业界热捧的液冷领域,申菱环境在冷板式液冷和浸没式液冷上均有整体解决方案,包括方案设计,一次侧的干冷器或蒸发冷干冷器、管路预制,二次侧的冷却液分配单元(CDU)、二次侧环网、流形(Manifold)等。
“除了技术上的研发能力外,我们公司还具备建筑机电安装工程专业承包一级、机电工程施工总承包三级资质,以及装修装饰、电子与智能化、消防、压力管道等专业齐全的施工资质,可以保证数据中心液冷项目从技术概念到成果建造的转化。我们公司研发出预制化集成冷站,通过建筑信息模型(BIM)技术的应用,将集成冷站提前预制化,可有效减少现场施工时间,提高施工质量和效率。”李迎春一边介绍,一边带着宣传报道组一行人来到位于第三基地一角的运用BIM和工厂预制化技术建造的机房。
笔者看到,运用BIM建造的高效制冷机房,内部布局整洁美观,管道安装科学流畅,各类标识清晰明确,全智能运行、无人值守,完全没有传统机房那种布局随意、管道凌乱的模样,让人惊叹技术革新带来这么好的效果。李迎春告诉笔者,第三基地建造过程采用BIM技术对整个建筑结构进行建模,设备及管路采用工厂预制,大幅缩短建设周期,降低工程投资和现场管理成本,同时提升交付质量。
基于多年在高效制冷领域的专业研究和技术积淀,申菱环境设计制造的数据中心液冷产品已经得到了中国三大电信运营商以及华为、腾讯、浪潮、曙光等很多行业客户的认可和赞誉。李迎春向宣传报道组介绍,未来申菱环境将继续以高起点、高定位、高投入全面布局ICT 行业、轨道交通行业、核电行业、国防工程、航空航天等战略新兴行业,开发颠覆性产品填补行业空白,用匠人之心创造各行各业好环境。