本文是《高效機房系統(tǒng)產(chǎn)品與案例藍皮書(2023)》系列的第三篇，該系列共分為三期，本期為最后一期。

 

　　01、從哪兒來

　　“高效機房”可以說是當前中央空調(diào)公裝項目市場的一大熱詞，而在整個行業(yè)都在向高效化發(fā)展的道路上，其又被賦予了更為濃重的色彩。隨著諸如武漢地鐵、深圳地鐵等通過高效機房評定項目相繼落地和運行，正呈現(xiàn)出大規(guī)模爆發(fā)的態(tài)勢，而且還有越來越多的企業(yè)也正積極參與進高效機房系統(tǒng)解決方案的設(shè)計、安裝以及后期的實際運維中。而當站在節(jié)能減排的時代背景下，這一不斷向上跳動的數(shù)據(jù)背后，對于行業(yè)、企業(yè)乃至國家甚至世界，顯然多多益善。

 

　　2021年2月20日，國管局中直管理局印發(fā)了《中央和國家機關(guān)能源資源消耗定額》，明確要求各部門、各單位要將能源資源消耗定額管理作為深入貫徹新發(fā)展理念，制定能效提升計劃，采取有力措施持續(xù)提升能源資源利用效率，為我國力爭于2030年前二氧化碳排放達到峰值、2060年前實現(xiàn)“碳中和”作出應有的貢獻。2021年2月22日，國務院發(fā)布《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導意見》，從生產(chǎn)、流通、消費、基礎(chǔ)設(shè)施、綠色技術(shù)、法律法規(guī)政策等6方面對綠色低碳循環(huán)發(fā)展作出了部署安排，并明確了85項重點任務和牽頭單位?？梢灶A見的是，兩項政策的出臺，對高效機房的發(fā)展必將產(chǎn)生深遠影響。

 

　　高效機房的概念來自海外，在美國、新加坡等對節(jié)能要求更高的國家率先興起，近年來在國內(nèi)暖通空調(diào)市場上，隨著廣東地區(qū)前期建設(shè)的幾個高效機房呈現(xiàn)出優(yōu)秀的節(jié)能和安裝高效的特性，高效機房的概念和做法被越來越多的業(yè)內(nèi)專業(yè)人士和業(yè)主認可，應用領(lǐng)域也越來越廣泛。

 

　　高效機房主要有三大重要組成部分，一是高效的設(shè)備，主要包括冷水機組、水泵、冷卻塔等空調(diào)機房主要的能耗設(shè)備；二是水路系統(tǒng)的節(jié)能深化設(shè)計，主要目標就是減少系統(tǒng)阻力降低輸配系統(tǒng)能耗；三是智能控制系統(tǒng)和能耗能效評價系統(tǒng)，對于高效機房必須有完善、準確的監(jiān)測和能耗能效評價系統(tǒng)，可以清晰的了解各設(shè)備及系統(tǒng)的能效情況，對比分析設(shè)計效率與實際運行效率的差異，利用智能控制系統(tǒng)不斷優(yōu)化運行策略，保證空調(diào)系統(tǒng)持續(xù)高效。

 

　　根據(jù)美國采暖、制冷和空調(diào)工程師學會 (ASHRAE) 提出的標準，“冷水機房全年綜合能效”在0.85kW/ton以下的為優(yōu)秀機房；全年綜合能效小于0.7kW/ton為性能卓越機房。根據(jù)中國廣東省的地方標準 DBJ/T15-129-2017《集中空調(diào)制冷機房系統(tǒng)能效監(jiān)測及評價標準》規(guī)定，在額定冷量<1758kW 時，制冷機房的一級能效需要大于4.6;在額定制冷量≥ 1758kW 時，制冷機房的一級能效大于5.0;同時，對于地鐵行業(yè)，是按照氣候區(qū)域分類，對于夏熱冬暖、夏熱冬冷、寒冷地區(qū)的區(qū)域1級機房能效比分別為≥ 5.0、5.2、5.5；在新加坡，有類似的規(guī)定，對于大于5000㎡非居住建筑必須通過綠色建筑認證，對于冷量<500RT 制冷機房，其認證的檔次分為金、金+和白金，能效比最小范圍為4.4-5.0，對于冷量于≥500RT制冷機房，能效比變化范圍為5.0-5.41。

 

　　綜合以上資料，湖南大學土木工程學院教授張泉認為，高效機房和氣候區(qū)域、規(guī)模相關(guān)，對于冷量大于500RT 的制冷機房，全年的綜合能效5.0以上的，在冷量小于500RT的制冷機房，全年能效4.6屬于性能高效的制冷機房。

 

　　對于高效機房的表現(xiàn)形式，在市場中也逐漸形成了幾大流派，如“裝配式機房”，如“整裝集成機房”又如“集成式冷凍站”，在系統(tǒng)高效的同時，安裝和施工的“高效”也逐漸成為了很多“甲乙”雙方共同追求的目標。

 

　　02、又將去向哪里

　　工業(yè)、交通、建筑是我國能源消耗的三大領(lǐng)域，現(xiàn)代大型建筑中央空調(diào)系統(tǒng)能耗占建筑整體能耗的40-55%，制冷機房能耗占中央空調(diào)能耗的65-75%，制冷機房占建筑整年能耗的30-35%，因此，在“碳中和”的大背景下，降低暖通能耗對達成節(jié)能減排目標有重要意義。

 

　　2019年6月國家印發(fā)實施《綠色高效制冷行動方案》提出：“到2030年，大型公共建筑制冷能效提升30%，制冷總體能效水平提升25%以上，綠色高效制冷產(chǎn)品市場占有率提高40%以上?？梢娫趪鴥?nèi)，高效機房理念已經(jīng)上升到國家層面，但是目前高效機房在國內(nèi)的發(fā)展仍處于初級階段，我國大部分建筑空調(diào)系統(tǒng)仍然屬于能耗大戶。

 

　　據(jù)統(tǒng)計，我國建筑能耗約為8.99億噸標煤，其中公共建筑的能耗占比為38%左右，從中國社會和經(jīng)濟發(fā)展看，建筑用能努力目標8億tce，建筑用能指標減少可以通過高效節(jié)能途徑實現(xiàn)，可以更好地支持工業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展。湖南大學土木工程學院教授張泉指出，建筑用能指標控制其主要途徑是高效機房，首先為“碳中和”的目標實現(xiàn)提供有力支撐；其次，高效機房可提升暖通空調(diào)行業(yè)的總體技術(shù)水平，為暖通空調(diào)相關(guān)行業(yè)技術(shù)革新提供應用需求和應用場景；最后，制冷機房高效性決定了建筑能耗水平，目前我國制冷機房能效水平相對較低，還有30-50%左右的節(jié)能潛力可以挖掘。

 

　　助力“碳中和”，高效機房恰逢其會。在“碳中和”和《綠色高效制冷行動方案》背景下，對于高效機房的發(fā)展有著很大的促進作用，是高效機房快速發(fā)展的機遇，可以在整個行業(yè)內(nèi)得到快速推廣與應用。當然這也對高效機房的服務能力和技術(shù)水平提出了更高的要求，淘汰那些技術(shù)能力不達標“混水摸魚”的企業(yè)。打鐵尚需自身硬，面對這種挑戰(zhàn)需要各大廠商持續(xù)研究建筑節(jié)能應用技術(shù)、提升自身技術(shù)水平、做好人員梯隊建設(shè)與培養(yǎng)。與此同時，也要不斷完善商業(yè)合作模式，根據(jù)客戶的不同需求及項目實際情況做出靈活的合作模式，這對于高效機房技術(shù)應用和推廣也會有很好的促進作用。

 

　　對于挑戰(zhàn)和競爭愈發(fā)激烈的暖通空調(diào)市場來講，僅憑傳統(tǒng)的產(chǎn)品和服務底蘊已經(jīng)很難再繼續(xù)維持原有市場的競爭力和客戶粘附力，由于國家政策、全球環(huán)保等一系列大環(huán)境因素對市場和產(chǎn)業(yè)未來生存和發(fā)展的影響，倒逼著所有的行業(yè)參與者都要積極投入到這場變革中去，以避免被時代浪潮所吞沒和淘汰的命運。

 

　　而設(shè)備廠家要介入這一市場，首先，需要充分發(fā)揮自己在空調(diào)設(shè)備研發(fā)和設(shè)計方面的優(yōu)勢，研發(fā)更加高效和更適合項目應用特性的主機產(chǎn)品；其次，要補充在暖通設(shè)計方面的短板，向行業(yè)專家、設(shè)計院專家學習，補充相關(guān)設(shè)計應用人才；同時，高效機房項目需要全過程的管理服務，從方案設(shè)計、系統(tǒng)應用、安裝調(diào)試、維護管理等都需要關(guān)注，任何一個環(huán)節(jié)的缺失都可能影響最終的使用效果，這也需要相應的技術(shù)儲備和人才補充；最后，還需要在高效機房應用商業(yè)合作模式方面做更多創(chuàng)新及探索，以便更加有利的推廣高效機房項目應用，使其可以落地及發(fā)展。 

 

　　1、智慧化和精細化

　　智慧高效集成制冷機房是在傳統(tǒng)冷熱源系統(tǒng)技術(shù)和工程建設(shè)的基礎(chǔ)上，對核心技術(shù)不斷創(chuàng)新和應用，以能源智慧管控為核心，開展二次深化設(shè)計和三維仿真，通過工廠預制、模塊運輸、現(xiàn)場拼裝形成的智慧高效集成制冷機房，實現(xiàn)制冷機房的一體化設(shè)計、建造、運行管控等過程。主要應用于民用建筑、區(qū)域能源、軌道交通、數(shù)據(jù)中心、大型商業(yè)綜合體等領(lǐng)域的中央供冷供熱系統(tǒng)，為建筑或區(qū)域提供供冷和供暖。

　　?從分散到系統(tǒng)集成商單一責任主體;

　　?從工程項目到系統(tǒng)產(chǎn)品;

　　?從項目現(xiàn)場施工到工廠預制生產(chǎn);

　　?從獨立控制到關(guān)聯(lián)智慧控制。

 

　　2、目標管理，職責明確

　　邁向更高水平的制冷系統(tǒng)：

　　?高效制冷機房的成功不只靠技術(shù)手段，還需充分考慮如何落地；

 

　　以集成商模式建設(shè)高效制冷機房：

　　?作為各服務商溝通對接的橋梁，以目標能效為導向，進行全過程服務；

　　?執(zhí)行精準化方案，確保流程順利對接；

　　?責任歸一，審核目標與過程單一化。

 

　　3、云端智慧運維，對標管理 

　　?集中展示：全國高效機房數(shù)據(jù)統(tǒng)一上傳、統(tǒng)一處理、對數(shù)據(jù)進行集中化展示；

　　?宏觀分析：對全國的高效機房的運行數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘，開展運行能效、運行水平、機房能耗等宏觀分析；

　　?精細化運維：采用機器學習算法對機房的運行數(shù)據(jù)進行分析，實時推送控制策略和運行參數(shù)；

　　?整體管理：站在全局角度整體把握，有效管理。

 

　　4、評價認證

　　開展高效制冷機房及相關(guān)產(chǎn)品的評價認證：

　　?結(jié)合國家在綠色建材產(chǎn)品上的布局，形成高效制冷機房在設(shè)計、施工、運行管理等各個階段的綠色建材產(chǎn)品庫;

　　?促進高效制冷機房及其相關(guān)產(chǎn)品在全國范圍內(nèi)的推廣應用，尤其是在推動既有低能效機房的更新改造。

 

　　值得期待的是，隨著越來越多參與者的加入，政策越來越完善，高效機房建設(shè)的進程也必將越來越快、越來越好，我們?yōu)橹诖母咝C房的“春天”也終將到來。