“江水空调”让城市更绿

室外春寒料峭，室内温暖依旧。3月17日，随着冷空气南下，南京最高气温降至9℃。在南京江北新区市民中心绿化带下方12米的江水源热泵6号能源站内，浅蓝色的江水管将长江水源源不断地送入大型热泵机组，进一步加热后流入市民中心管道内进行供暖。这是全国最大体量的“江水空调”——江水源热泵中央空调区域供能系统应用的一幕。江北新区市民中心作为全区首个使用“江水空调”的公共建筑，投运3年以来已减少二氧化碳排放近2000吨。当天，国网南京市江北新区供电公司高压客户经理梁龙正配合南京江北公用新能源公司负责人马林，对能源站内的变压器、开关刀闸等设备进行红外测温，并调取近期负荷情况，监测配电设备运行状态，保障江水源热泵运行稳定可靠。让江水转化成“绿色能源”外墙没有嗡嗡作响的空调外机，屋顶没有冷却塔，室内始终保持在20多℃……这正是利用江水进行能量交换带来的高科技舒适体验。江水源热泵又被称作“江水空调”，利用长江水冬暖夏凉的特征，用电驱动热泵机组，将江水蕴含的冷热能转化为实际需要的温度，进而为末端用户提供冷热源供应服务。位于江北新区核心区的江水源热泵中央空调区域供能系统，由南京江北公用新能源公司负责运营管理，在国网江苏电力全力支持下，自2020年起陆续建成投用。“江水冬暖夏凉，载热能力强，江水与空气天然就有10℃的温差优势，所以更加节能、高效。”南京江北公用新能源公司负责人马林介绍，使用了“江水空调”的建筑项目，不仅外观美丽，还节能降噪，不再有冷却塔产生的噪音和飘雾，也没有了传统空调的热排放问题，可以缓解“热岛效应”，夏季区域环境温度预计比不用“江水空调”的片区低约2到3℃。“江水源热泵机组由蒸发器、冷凝器、压缩机组成，它是‘江水空调’系统的‘心脏’。”马林说。夏天的江水经取水泵站取水、流入能源站后，经过热泵机组换热后，江水以约32℃的温度流回河道与长江，热泵机组生产出5℃的空调水，利用一次侧管网向各用户建筑内的换热机房供应空调水，交换能量后再以12℃回到能源站冷却，循环往复。而换热机房再利用建筑内的二次侧空调水环管，向每个房间空调末端输送冷水，达到室内降温效果。冬天则相反，高温高压的制冷剂气体从压缩机出来进入冷凝器，制冷剂向建筑供暖用水放出热量而冷却成高压液体，并使供热水水温升高，最高可产生48℃热水，实现区域供暖。相比传统空调，江水空调系统效能更高，对环境更加友好。值得一提的是，能源站只交换能源，既不消耗水，也不改变水质。经过热泵机组换热后的江水排入内河河道，不但实现生态补水，还能大大改善区域生态环境，让“先天不足”的城市内河也成了“活水”。项目落地享受“开门接电”江北新区拥有全省首个“开门接电”示范区，如今已逐步推广至17个省级及以上园区。江水源热泵项目接电享受的正是这样的“福利”。为保障项目顺利建设投运，在省公司指导下，国网南京供电公司出台多项举措，开辟绿色办电通道，简化审批手续，提供高压客户经理“一对一”全程上门服务。为满足项目“接电不出红线”的需求，投入约1000万元为该项目建设外部供电线路，确保电力接入“零等待”、“零投资”，极大优化了用户接电效率和接电成本。据参与项目建设的南京供电公司高压客户经理江建平介绍，项目除了应用江水源热泵技术外，还应用了蓄能技术，利用冰蓄冷、水蓄冷及水蓄热技术，在用能需求低的夜间，充分利用谷段电价优势，取冷、热水，将冷、热量储存起来，在白天电网高峰时段，将储存的能量释放以满足空调高峰负荷需要，有效缓解电网运行压力。据了解，江北新区核心区的江水源热泵系统共规划建设6座区域能源站，并配置1座取水泵站。2020年6月，作为江北新区市民中心项目关键配套工程的江水源热泵6号能源站率先投入使用，是目前国内规模最大的可再生能源集中供冷供热项目。2021年1月，紧跟6号能源站投运的脚步，江水源热泵3号取水站也成功送电。数据统计显示，使用了“江水空调”的江北新区市民中心，从2020年开始使用至2022年12月底，比常规空调节约用电量约378万千瓦时，累计节约标煤约600吨，减少二氧化碳排放1834吨。根据规划，江水源热泵中央空调区域供能系统全面投运后，可为江北新区核心区近1200万平方米公共建筑及部分高品质住宅提供集中式供能服务，每年可节省空调用电量1.4亿千瓦时，相当于南京5.6万户城市家庭全年用电，每年可减少标准煤使用4.69万吨，节约空调冷却水补水186.5万吨。延伸“江水空调”应用场景今年1月，位于江北新区核心区的金茂天际商业中心领汇A4项目，完成了江水源热泵用户侧供能系统调试，成为了核心区内首个用上“江水空调”的商办建筑。待项目交付运营后，在这里办公的人们就能切身感受到“江水空调”的舒爽。对于商用建筑项目来说，使用“江水空调”比自行建设中央空调系统冷热源，费用节省了约15%，且无后顾之忧——在建筑项目的使用寿命周期内，无需再去操心大型空调主机的设备更新、维护等问题。省钱、环保、高效，这些优势使得“江水空调”受到更多商用建筑项目的青睐。除了金茂天际商业中心，核心区还有多处建筑选择使用江水源空调系统。例如江北新区核心区地下空间项目，该项目总建筑面积148万平方米，地下共计7层，预计到2023年底，地下空间和地面上新金融中心将接入江水源热泵系统，采用四管制供能模式，完全能够满足高端建筑的用能需求。在当地的电力建设规划中，南京供电公司坚决秉承着“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，全力壮大推动战略性新兴产业“新动能”的落地，持续助力新能源的统筹发展，加快增加全域新能源布点。同时，该公司积极推动建设江北智慧配电网，提高供电可靠性管理水平，开展电网侧、用户侧储能电站试点、探索共享储能模式，通过削峰填谷实现储能降本增效。“我们将坚持以市场为导向，基于地区资源禀赋，依规投资并提供便捷的用电接入服务，继续推广运用江水源热泵、‘渔光互补’、储能梯级利用等多种先进技术，打造以新能源为主体的供电网络，将电网与冷、热能源供应融合，实现多种能源的互通互济，支撑清洁能源的可靠供应。”面对新型电力系统建设的规划蓝图，南京供电公司总经理助理、江北新区供电公司总经理谭瑾说。未来，江水源热泵项目将接入南京智慧能源协调控制系统，实现以冷、热、水、电为代表的各类能源元素的全面互联、互补互济、协调控制，成为百万千瓦级城市“虚拟电厂”中重要的组成部分。