李漢龍
成立于2000年的廣東申菱環境系統股份有限公司(以下簡稱“申菱環境”)位于佛山市順德區,是一家以空調制冷、環境治理、能源管理為方向,集研發設計、生產制造、營銷服務、集成實施、運營維護于一體的現代化企業。多年來,申菱環境一直堅持“創新驅動”的理念,主動對接國家戰略需求,承接多項國家、省部級科技計劃和軍隊科研項目,獲得過2012年度和2016年度國家技術發明獎二等獎、2次建設部華夏科學技術一等獎、4次全軍科技進步獎等眾多國家、省部級科技獎項,樹立了行業技術創新標桿。近日,筆者和佛山市生態環境局順德分局相關負責人及杏壇監督管理所同志組成宣傳報道組,走進申菱環境,探尋該公司如何在空調行業數智化轉型升級中形成新質生產力,用科技創新、高質產品不斷賦能各行各業。
“菱”造建筑? 能耗為零
來到位于佛山市順德區杏壇鎮高新區內的申菱環境第三制造基地(以下簡稱“第三基地”),筆者真切感受到了以申菱環境為代表的順德企業正在加強科技創新和市場創造,大力發展新質生產力,促進企業自身和客戶的綠色轉型。在印象申菱展館的第一展廳,首先映入眼簾的是一臺稍顯老舊的申菱工業柜式空調機。申菱環境營銷管理中心市場總監李迎春就從這臺客戶使用了21年的申菱空調的故事講起,向宣傳報道組一行人講述起申菱環境如何從特種空調設備制造商到數字能源綜合環境解決方案提供商轉變的發展歷程。
在大家傳統的認知中,制造業工廠的能耗相當大,但是申菱環境在第三基地打造出近零能耗的建筑。“我們公司的第三基地在2022年5月竣工并投入運行,總投資10億元,總占地面積13.3萬平方米,建筑面積18.8萬平方米。”李迎春介紹說,第三基地按照“智慧園區、智能制造、智能產品”三智園區的標桿打造,是集智能制造、智慧辦公、研發測試于一體的現代化綠色低碳園區。
據李迎春介紹,第三基地面向終端用戶電、熱、冷、氣等多種用能需求,申菱環境研發建設了基于“綠色發電+清潔供熱+多元化儲能+智慧能源管理”于一體的柔性能源系統。首先,申菱環境充分利用光伏、光熱技術為第三基地提供源源不斷的清潔能源,并通過儲能、大溫差蓄冷、蓄熱等多元蓄能手段增強系統用能柔性,大幅提升清潔能源的消納能力。此外,通過高效集成冷站、梯級能源、熱泵、光熱耦合等環控技術創新,有效提升用能設施能效,降低系統能耗。同時,申菱物聯平臺賦能第三基地,提升能源系統管理效率和安全可靠性。通過這些技術手段,實現了“從綠色能源—柔性協同—高效環控”的能流閉環,從而達到綠色低碳園區建設目標。
第三基地日照年均時長1200至1600小時,太陽能資源豐富,且夏季室外溫度高,持續時間長,光電和光熱資源充足。因此,第三基地充分利用可再生能源,采用光伏發電+光熱集熱系統為基地提供必要的電能和熱能需求。李迎春帶著宣傳報道組一行人登上第三基地的辦公樓屋面,指著旁邊的生產車間說道,車間約85%的屋面鋪設了太陽能光伏板,年發電量可達730萬千瓦時,每年可減少排放約2829.5噸二氧化碳當量。
此外,第三基地配備了申菱環境自行設計制造的供熱系統,該系統能夠吸收太陽能的熱量,制備出40℃~60℃的熱水。夏季,光伏光熱系統能夠為第三基地智慧餐廳和綜合樓提供60℃的生活熱水。冬季,系統能夠提供40℃的熱水滿足辦公樓會議室的供暖需求。如有需要,系統可以配合熱泵進一步提高水溫,充分滿足工業園區的用熱需求,實現清潔供熱。
“這里有我們公司研發的大溫差水蓄冷高效機房技術。”順著李迎春的引導,宣傳報道組一行人穿過天面智慧能源站的機組群,只見兩座30多米高的蓄冷罐“拔地而起”。李迎春欣喜地介紹到,第三基地空調系統采用公司自己研發的4/17℃超大溫差水蓄冷、熱回收級熱蓄熱的總體方案。這項超大溫差水蓄冷技術通過夜間蓄冷、白天放冷,利用峰谷電價差大幅降低了空調系統的運行費用,降低了園區日間用電負荷,保障生產不受限電影響。同時,該技術有利于電網移峰填谷、提高一次能源利用效率,降低碳排放,而且通過全年動態負荷模擬和多種空調冷熱源系統仿真,保證空調系統全生命周期的節能高效,同時兼顧占地、投資和運營收益。
據悉,第三基地按照“零能耗建筑”要求進行用能規劃設計,集成了申菱環境在低碳技術、建筑環控以及數字智能等方面的最新技術,采用垂直一體化解決方案模式建造。目前,第三基地已經順利通過中國建筑節能協會“零能耗建筑”設計&運行雙認證,根據運行數據顯示,建筑綜合節能率為100%,建筑本體節能率為41.47%,可再生能源利用率為100%,滿足零能耗建筑要求,經濟效益顯著,具有可推廣市場價值。
與“菱”攜手 低碳有約
申菱環境不僅在自己的基地踐行綠色發展理念,還攜手客戶共同邁向減污降碳之路。去年,杭州第19屆亞運會為參賽國家和地區的運動員以及全球觀眾帶來了一場體育盛宴,也在文化交流、環保和可持續發展等方面給大家留下了美好的印象。“杭州亞運會提出‘綠色、智能、節儉、文明的承諾,踐行‘雙碳目標,處處彰顯‘零碳辦賽的綠色低碳理念,這正與我們公司的發展理念不謀而合。”廣東申菱環境系統股份有限公司營銷管理中心負責人譚志勇告訴筆者,申菱環境為杭州基礎設施和部分亞運場館提供了硬核產品,助力實現綠色亞運的目標。
杭州地鐵作為杭州第19屆亞運會綠色交通體系的重要組成部分,申菱環境為杭州地鐵10號線提供了16臺整體式蒸發冷凝螺桿冷水機組,為杭州地鐵3號線提供了109臺模塊式蒸發冷凝冷水機組。
據了解,地鐵車站的冷水機組主要負責向車站公共區及設備管理用房提供空調冷源,是維持站廳站臺環境舒適性和車站設備運行環境的重要保障。為實現環境友好,減少散熱設備對地面環境的影響,杭州地鐵采用了基于高效蒸發冷凝技術的高效空調主機產品,避免了傳統地鐵車站空調系統中地面安裝冷卻塔帶來的占地大、噪聲擾民和影響城市景觀等一系列問題。
“我們公司為杭州地鐵供貨的蒸發冷凝冷水機組,采用304不銹鋼制造,防腐性能優異,整機使用壽命長,而且運用高效節能壓縮機,能實現制冷量無級調節。這些機組還采用我們公司獨創的蛇形管板蒸發式冷凝器,一次加工成型,全程無焊點,換熱效率高,運行更節能。”譚志勇介紹,申菱環境研發出配套的高效節能集成控制系統,可依據地鐵車站的客流負荷變化 ,智能調節機組冷量輸出,做到冷量精準控制和機組節能運行,讓環境更舒適。
作為亞運會官方出入境口岸,杭州蕭山國際機場是迎接四方來客的重要窗口,承載著各方對杭州亞運會的第一印象和最終回憶。申菱環境也為杭州蕭山國際機場研發制造了39套飛機地面空調機組,幫助打造綠色低碳機場。
據譚志勇介紹,機場在使用飛機地面空調以前,每架飛機停場期間是使用飛機自帶的輔助動力裝置(APU)來提供機上所需空調動力。這需要消耗航空煤油,APU的工作效率低、耗油量大,會給機場帶來大氣和噪聲等污染問題。
而申菱環境制造的飛機地面空調機組(PCA)是專門為停靠在地面的飛機提供經過過濾、加壓、除濕以及降溫或加熱的新鮮空氣的空調設備。全新風空氣經過PCA多級制冷系統的直接蒸發制冷或者電加熱器加熱處理后,讓冷空氣或熱空氣經絕熱輸送軟管和快速接頭通過飛機空調進風口送進飛機駕駛艙和機艙,以滿足駕駛艙和機艙里的空氣質量和溫度要求,保證飛行員和乘客享有舒適環境。
筆者了解到,申菱環境制造的PCA是通過電力驅動,可以減少APU的使用時間,能夠減少飛機在地面時航空燃油的消耗,具有較高的經濟效益和環保效益。目前,北京、廣州、上海、杭州等二十多家國內機場相繼采用了申菱環境的飛機地面空調機組,實現節能減排、環境友好。
譚志勇表示,除了杭州的地鐵和機場外,申菱環境還為杭州奧體中心體育館冰籃轉換場地除濕系統提供了專業的除濕設備,為杭州瓜瀝文體中心提供了機房精密空調,為杭州亞運會擊劍比賽場館提供了直膨式空氣處理機組……申菱環境作為行業佼佼者,助力杭州為世界奉獻了一屆綠色低碳的體育盛會。
綠色未來 “菱”先一步
作為國內專用性空調領域規模較大、技術先進、產品齊全的領軍企業,申菱環境一直堅持“創新驅動”理念,不斷投入研發創新。伴隨云計算、大數據、人工智能的飛速發展,作為基礎載體的數據中心目前正向高精尖發展,而隨著數據中心單機柜負載增加,相應的機房熱負荷相應增加。散熱、制冷是數據中心正常運行的基礎條件,可制冷卻需要消耗大量電能。因此,怎樣在保證數據中心高可靠性的前提下最大限度地降低能耗,已經是大數據行業亟待解決的難題。
“我們公司深耕特種制冷領域及數據中心新技術的創新發展,為客戶開發出多種‘菱碳創新節能冷卻技術解決方案,包括氟泵多聯冷卻系統、蒸發冷卻技術、裝配式預制化冷凍站和高效精密空調機房冷卻技術方案。”李迎春表示,這些方案可以滿足不同行業和場景的算力需求,能夠推動數據中心、AI應用等新型基礎設施綠色高質量發展。
據了解,申菱環境基于對數據中心散熱的認知,逐步形成了公司自有技術路線與節能理念,并研發出兩大系列產品。一種是“菱系列”產品,主要是針對室內端,包括房間級、列間、機柜級、背板、風墻等系列化的產品。另外一種是“天系列”產品,主要是針對室外端。通過近幾年的技術攻關,申菱環境成功研發了間接蒸發冷、液冷、氟泵多聯等產品。其中在業界熱捧的液冷領域,申菱環境在冷板式液冷和浸沒式液冷上均有整體解決方案,包括方案設計,一次側的干冷器或蒸發冷干冷器、管路預制,二次側的冷卻液分配單元(CDU)、二次側環網、流形(Manifold)等。
“除了技術上的研發能力外,我們公司還具備建筑機電安裝工程專業承包一級、機電工程施工總承包三級資質,以及裝修裝飾、電子與智能化、消防、壓力管道等專業齊全的施工資質,可以保證數據中心液冷項目從技術概念到成果建造的轉化。我們公司研發出預制化集成冷站,通過建筑信息模型(BIM)技術的應用,將集成冷站提前預制化,可有效減少現場施工時間,提高施工質量和效率。”李迎春一邊介紹,一邊帶著宣傳報道組一行人來到位于第三基地一角的運用BIM和工廠預制化技術建造的機房。
筆者看到,運用BIM建造的高效制冷機房,內部布局整潔美觀,管道安裝科學流暢,各類標識清晰明確,全智能運行、無人值守,完全沒有傳統機房那種布局隨意、管道凌亂的模樣,讓人驚嘆技術革新帶來這么好的效果。李迎春告訴筆者,第三基地建造過程采用BIM技術對整個建筑結構進行建模,設備及管路采用工廠預制,大幅縮短建設周期,降低工程投資和現場管理成本,同時提升交付質量。
基于多年在高效制冷領域的專業研究和技術積淀,申菱環境設計制造的數據中心液冷產品已經得到了中國三大電信運營商以及華為、騰訊、浪潮、曙光等很多行業客戶的認可和贊譽。李迎春向宣傳報道組介紹,未來申菱環境將繼續以高起點、高定位、高投入全面布局ICT 行業、軌道交通行業、核電行業、國防工程、航空航天等戰略新興行業,開發顛覆性產品填補行業空白,用匠人之心創造各行各業好環境。