磁悬浮黑科技开启“清凉革命”

记者探访全国首个既有建筑光储直柔项目 像供热一样给办公楼供冷 还能分层计量用量

炎炎夏日，行走于繁华街市，除了头顶烈日，还得不时忍受空调室外机吹来的热风。而在位于福州南路的中天恒大厦，楼体上却没有一台外挂机。和普通大厦不同，作为全国首个既有建筑光储直柔项目，中天恒大厦采用集中供冷模式，在磁悬浮制冷黑科技的助力下，开启了一场“清凉革命”。集中供冷模式如何运行？有哪些好处？楼内用户感受如何？近日，记者前往现场进行探访。

申甲介绍集中供冷设备运行情况。

整座大厦没安一台空调

在位于福州南路的中天恒大厦，楼体上不见一台空调外挂机。“没有空调外挂机，并不表示大厦没有供冷。”青岛能源热电集团三热安服部相关负责人申甲告诉记者，中天恒大厦建于2000年，2023年5月开始对用能系统进行升级改造，2023年8月19日投入运行。1.7万平方米的办公区域全部采用清洁能源太阳能光储直柔、水蓄冷和空气能作为能源供应方式。

中天恒大厦楼体外没有空调外挂机。

这是全国首个既有建筑光储直柔项目，也是清华大学江亿院士的光储直柔示范项目，同时搭载直流磁悬浮冷水机组，承担着整座办公大楼的制冷运行，实现高效机房的示范性建设。它的动能来源于楼顶光伏发电产生的直流电，直接供给直流设备，节省了以往设备用电需要交流变直流这一整流环节，单是该项技术就可节约电能10%。“现在所使用的许多电器，例如LED灯、电脑等，还有工业用电机设备，在使用交流电供电时，都会经过交流电变直流电的过程，这会使电能产生部分损耗。这项技术正是将清洁能源的生产与用能需求相匹配，实现从源头到终端的无损耗供能，从而达到节能减碳的目的。”申甲说。

走进中天恒大厦，一股凉意扑面而来。申甲告诉记者，大厦内的商户和使用普通空调供冷的商户一样，通过设置在各个房间的控制面板调节室内温度，最低同样可以调到18℃。穿行于大厦各个楼层，即使在楼梯间，也能感受到沁人凉意。每个楼层都设有计量表，用来计量用户使用的冷气量，并以此测算费用。此举像供热一样“分户计量”，可以极大提升用户的环保节能意识，也能精确计算大厦内各楼层用户的需求。

能源站既能制热也能制冷

申甲告诉记者，光伏直流建筑既能提高电能利用率、突出节能优势，还能明显改善系统性能、提升安全性，与常规的光伏建筑有很大不同。通俗来说，它将光伏发电、储能、直流配电和柔性用能4项技术有机融合成一体，实现“柔性用能”。

在中天恒大厦一楼的能源站里，各类设备正在高效运转着。这里承担着冬季集中供暖、夏季集中供冷的双重使命。

“我们是供热、供冷一体，夏天通过光伏能源来驱动磁悬浮冷机，为整栋大厦供冷。”申甲告诉记者，该能源站提供的冷源不只是供应给中天恒大厦，旁边的一座酒店也是受益者。和大厦业户主要在白天办公不同，酒店的用冷高峰集中在晚上，二者可以实现很好互补。白天大厦多余的冷源会被储存起来，到了晚上集中供给酒店。

探访中，记者跟随申甲来到大厦顶楼会议室，此时已是上午11时许，没人使用的会议室没有开冷气，刚走进去就感受到阵阵热浪。申甲迅速调节面板打开制冷，没几分钟，房间内的温度就降了下来。普通空调开启强制冷模式后，冷风直吹会让人感到寒气逼人、身体不适，而集中供冷的强制冷模式，冷风吹来明显要轻柔许多，记者正对出风口坐着也没有感觉到不适。

树立建筑行业低碳转型典范

“整个能源站无需人员值守，只需要不定时巡查即可。”申甲告诉记者，工作人员利用监控系统能够实时查看每台设备的实际用电情况，还能查看环保直观数据，如减排二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等的数据。申甲表示，该项目光伏年发电量约20万kWh，整套系统由于采取蓄电、蓄冷、建筑蓄能，加之对用电负荷智能调控，实现电力生产与使用的柔性匹配，从而达到最优节能效果，相比普通办公用电模式，可节省电量5%—14%。

项目打通了“源网荷储”全链条，构建750V直流配电网络，年节省损耗电量1.2万kWh。磁悬浮冷机根据电价和光伏出力智能调节，水蓄冷系统低谷蓄能、高峰释能，全年节省电费18万元。该项目年减排二氧化碳136吨，相当于种植7400棵树；节约标准煤55吨，绿电替代化石能源比例超35%，为建筑行业低碳转型树立了典范。该项目入选联合国开发计划署优秀案例，获评“山东省建设科技示范工程”，技术路径已推广至全国12个园区。未来，光储直柔技术将从建筑级向城市级扩展，推动更多建筑成为能源产消共同体，为碳中和目标筑牢根基。

新闻延伸

居民小区用上集中供冷

同样使用磁悬浮制冷黑科技的，还有龙湖春江天境小区。该小区采取了磁悬浮离心式冷水机组集中供冷。这里2万平方米的供冷区域由制冷设备磁悬浮机组统一生产5℃—12℃的冷水，再通过管网输送到楼宇内，替代独立空调系统。

为确保集中供冷效果，开始正式供冷后，青岛能源热电集团的工作人员进行全天候运维巡查工作，针对汛期、高温等不同天气状况，不断分析、及时调整运行参数，以使制冷机组、水泵、冷却塔等设备达到最优运行效率，从而为用户提供精准供冷温度，提供舒适、高品质的活动和办公环境。在试运行阶段，工作人员爬上冷却塔、钻进设备，清除水池漂浮物、排出管道污水、检查风扇运行。不仅如此，大家还提前征求居民意见和建议，有针对性地开展各项准备工作。

污水厂再生水成“热量搬运工”

岛城多个小区采用水源热泵制冷模式 从再生水中提取潜在能量实现制冷和制热

仲夏时节，走进青岛海尔科技中心和金茂湾小区，都能感受到扑面而来的清凉。谁也不会想到，这份清凉竟然来自城市再生水。近年来，青岛通过技术创新和实践应用，推动水资源再生利用。作为本地重要实践力量，青岛水务集团海湾中水有限公司从2001年起，陆续将再生水应用于河道补水、水源热泵、工业冷却、道路冲洗等城市非饮用水领域。目前，岛城已有多个小区采用水源热泵制冷模式，污水厂的再生水成了“热量搬运工”，为居民送去阵阵清凉。

工作人员查看再生水制冷设备运行情况。

再生水成“热量搬运工”

炎炎夏日，走进海尔科技中心，丝丝清凉让人倍感舒爽。“我们是利用了从水源热泵提取的再生水中的潜在能量实现制冷的。”青岛海尔科技中心项目负责人介绍，夏天时，他们采用风机盘管方式将室内热量“提取”出来，释放到污水中，从而降低室温，达到制冷效果；冬天时，把存于再生水中的低位热能“榨取”出来，为用户供热。相比燃气和电，采用再生水作为水源热泵制冷、制热，成本便宜很多。

再生水制冷设备。

据了解，岛城污水处理厂所生产的再生水水质已经突破一级A，除了被用于绿化灌溉和河道补水等，还有余量可以满足水源热泵需求。一般而言，冬季室外温度为0℃时，再生水温度为10℃至12℃；夏季室外温度超过30℃时，再生水温度为26℃至27℃，利用水温温差，即可实现制热或制冷。

相比于其他供暖方式，再生水最大的特点是便宜清洁。对于污水处理厂而言，这些再生水如果不加以利用，就会白白流失。自2010年起，青岛就开始利用污水源热泵供热技术服务集中供暖。“进来的是再生水，出去的全是宝贝，不仅可降低热企成本，还能节约宝贵的水资源。”青岛海湾中水有限公司相关负责人告诉记者，水源热泵是一种以水为热源的热泵系统，以再生水作为冷、热源体，工作原理类似“热量搬运工”，在夏季将建筑内热量转移至水源中，实现制冷；在冬季将建筑内冷气转移至水源中，实现供暖。再生水中所蕴含的热能是典型的可再生能源，水源热泵空调系统也是可再生能源的一种利用方式，是一种具有节能、环保意义的绿色空调系统。

目前，青岛海湾中水有限公司将再生水作为水源热泵“低碳”供热原料，向麦岛金岸小区、联城海岸锦城小区、金茂湾小区、海尔科技中心和橡胶谷集团等5家水源热泵项目供送再生水。其中，麦岛金岸小区、金茂湾小区、海尔科技中心及橡胶谷集团不仅利用水源热泵进行取暖，夏季还利用青岛海湾中水有限公司供应的水源进行制冷。

制冷用水量已达200万吨

随着岛城气温持续升高，青岛海湾中水有限公司从6月底开始为水源热泵企业提供再生水，开启水源热泵夏季制冷模式。截至目前，该公司水源热泵累计供水量已达到1.4亿吨，水源热泵用户年供水量约1000万吨，夏季制冷用水量约200万吨。作为小区居民楼供冷项目，玲珑郡小区采用地源热泵风机盘管供能系统。据了解，该种方式主要通过地下埋管系统，利用地表浅层（如土壤、地下水）恒温特性进行热量交换，实现制冷或制热。

目前，青岛水务集团已与青岛能源热电集团合作，正在加紧建设李村河污水处理厂再生水能源综合利用项目，预计今年10月可为市北片区热力管网进行补热，充分发掘再生水清洁能源供能潜力，年使用再生水达1000万吨，减少二氧化碳排放12万吨。

记者了解到，青岛水务集团环境能源有限公司所辖10座污水处理厂都已实现了厂区污水源热泵“供暖制冷”，总面积达4.3万平方米。

水源热泵作为清洁能源利用的重要技术，在供暖制冷、热水供应等领域具有显著的环保与经济效益，但其项目利用需平衡水源保护、技术可行性与成本控制。随着技术进步、政策支持加强及市场机制完善，水源热泵有望在“双碳”目标实现中发挥更大作用，成为未来能源体系的核心组成部分。

海水化作能量源供冷供热

水源热泵除了能利用再生水，还能利用海水。青岛奥帆中心由于靠近海岸线，采取了由海水源热泵和冷水机组组成的集中供冷系统，在每年7月1日至9月30日可以为1.76万平方米的区域集中供冷。海水源热泵系统是一种利用海水中低品位热能、通过热泵技术实现能量转移的系统，其核心是通过压缩机消耗少量电能，将海水中的热能提取或释放，实现建筑供热或制冷。青岛奥帆中心的海水源取水口在海面下12米至15米处。它以海水为能量源，通过压缩机系统在冬季为建筑物供热，夏季则为建筑物制冷。与传统的模块式机组相比，新型高效螺杆式海水源热泵机组的能效提升近一倍，显著降低了能源消耗。2020年，青岛奥帆中心零碳社区智慧能源系统深度利用项目正式启动，成为青岛在新能源供暖方面的一次深度实践。通过合理利用海水源热泵、太阳能光伏光热、风力发电、污水源热泵、工业余热和燃气等多种技术，实现高效清洁供能。项目每年可直接减少碳排放8663吨，相当于种植173.3万棵树。

相关新闻

去年再生水利用量2.8亿立方米

水是生命之源、生存之本、生态之基。对于青岛一个资源性缺水城市，再生水无疑是“第二水源”。早在二十多年前，我市就将目光瞄向城市“污水再生”，积极推进水资源绿色可持续利用，再生水的应用渠道不断拓宽，回用量逐年提升。

目前，我市再生水利用方面，河道生态补水仍占“大头”。此外，园林绿化、道路冲洗、建筑降尘和冲厕等场景也均有使用。作为青岛最大的再生水利用国企，青岛水务集团海湾中水有限公司自2024年以来新增18个补水站，不断扩大再生水在工业及城市绿化领域的应用范围，助力美丽青岛建设。

统计数据显示，去年，青岛水务集团环境能源有限公司再生水利用量已达到2.8亿立方米，相当于两个多西湖的蓄水量。

岛城19处场所已集中供冷

具有集约用地高效节能等诸多优点 有利于绿色城市建设

相较于分体空调，集中供冷具有减碳节能、长周期供冷的优点。2015年前后，青岛开始探索集中供冷模式，10年来，已有高校、医院、商业中心、居民小区等19处场所采用集中供冷度夏。业内专家表示，集中供冷节能和管理效率更高，适合大规模、长周期使用，其高效节能等诸多优点，有利于绿色城市建设。

集中供冷前，工作人员清洗相关设备。青岛热电集团供图

地铁大厦10年前尝鲜

集中供冷并不是一个新概念，早在2000年我国就印发了《关于发展热电联产的规定》，鼓励各地区积极发展城市热水供应和集中供冷，扩大夏季制冷负荷，提高全年运行效率。集中供冷具有集约用地、错峰降容、高效节能、智能管控、避免重复投资等特点，比较适合在医院、学校、写字楼等人群高密度集中的区域推广应用。

2015年11月，青岛地铁大厦与青岛能源集团签订直燃机冷热联供及生活热水综合供能方案，供冷面积达8.49万平方米，制冷时间为每年的7月1日至9月30日。截至当前，青岛能源集团服务辖区内实现集中供冷的场所已有19处，包括中国石油大学（华东）古镇口科教园区、地铁大厦、北大资源广场、青岛奥帆中心、卓越世纪、市北玲珑郡小区等。

不同于集中供热，集中供冷每年开启时间并不固定，由高校、医院等与供冷单位自行约定。高校的集中供冷时间根据学校需求随时开机设定，一般为6月中旬至9月下旬；医院的集中供冷时间为每年7月1日至9月30日；部分商业楼集中供冷开启时间设定在6月20日。相较于集中供热，集中供冷是小规模开展，每年大约从6月开始试运行，其间需要检查大型制冷机组的核心部位状态，清理内部管道，测试冷却塔的内部风机、制冷的循环水泵以及冷冻水泵运行是否正常，检测管线是否有泄漏等。

集中供冷一举多得

集中供冷一般采用大型高效制冷设备，其能效比远高于分散式小型空调。同时，集中供冷可充分利用工业余热、废热等低成本能源驱动吸收式制冷机，或利用夜间低谷电力蓄冷，降低运行成本。对于用户来说，无需购置昂贵的制冷设备，只需支付接入费和用冷费，便可享受到集中供冷服务方根据峰谷电价策略进行的夜间蓄冷、日间供冷，从而节省电费。在空间集约利用上，集中供冷也有明显优势。按照传统供冷方式，商业和办公建筑普遍需要自建中央空调供冷，每栋建筑都需要设置大面积的制冷机房，并在顶楼建设一组冷却塔。

集中供冷采用的高效节能机组效率更高，既能实现土地集约利用，也有利于二氧化碳减排。青岛市市立医院东院原本采用溴化锂直燃机供冷，经过青岛热电集团节能技术改造后，新建设两台高效离心式冷水机组用来供冷，年减碳量高达218吨，相当于减少11.9万立方米天然气燃烧或种植约11900棵树。

居民使用集中供冷是否划得来？以一栋建筑面积2万平方米、居住200户的居民楼为例，按每天制冷10小时、供冷季92天来计算，如果采用家用空调，需要消耗18.4万千瓦时电量，而集中供冷仅需消耗10.7万千瓦时电量，节能率高达41.8%，年减碳量为4.49吨，相当于种植了246棵树。而在最受居民关注的电费方面，集中供冷费用仅为家用空调的60%—70%。

集中供冷有多种方式

除了常见的天然气供冷，地源热泵和空气源热泵、直燃机功能系统、海水源热泵+冷水组以及磁悬浮冷水组也应用在集中供冷中。当前中国石油大学（华东）古镇口科教园区采用地源热泵和空气源热泵方式进行供冷，该项目设有西区、东区两大能源站，结合学校享受居民电价的政策，并考虑学校寒暑假及使用特点，按设计负荷减配、优化设备装机容量，适当配置了具有采暖与制冷一机两用功能的地源热泵和空气源热泵，来替代燃气锅炉和冷水机组及冷却塔负荷，在低负荷时优先使用地源、空气源可再生能源。开机后，西区优先运行地源热泵，炎热高负荷时启动冷水机组；东区优先运行冷水机组，炎热高负荷时启用空气源热泵，多能互补，节省供能运行费用。

目前，集中供冷在全市范围内使用并不广泛。虽然相较于居民日常使用的分体空调，集中供冷是节能减碳的“一把好手”，适合大规模、长周期的供冷，节能和管理效率更高，但需要前期的高投入。分体空调灵活、适配分散需求，成本低，但能效上限受限于设备个体。集中供冷目前没有大面积覆盖，因为不论是商业建筑还是居民楼，采用集中供冷模式，首先需要建筑本身有配套设施，其次要看居民需求，需整栋楼的居民同意才可进行集中供冷。所以相对于分体空调而言，集中供冷的推广要根据市场需求来进行。

业内人士表示，现阶段集中供冷主要适用于公建用户，大规模普及到居民家中仍有难度。一方面，当前很多居民家中使用地暖系统，而用地暖供冷易出现冷凝水现象，需在设计初始阶段就规划集中制冷设施；另一方面，城区已建成住宅大多安装了空调，且集中供冷改造成本高。但随着能源和环境问题的日益突出，区域供冷系统将越来越受到重视。近年来我国区域供冷技术飞速发展，据不完全统计，目前已建成投入运行和正在施工的工程有千余项，其中绝大部分为国家、省市级重点工程，如北京中关村科技园、广州大学城、深圳前海、上海虹桥等区域均采用了区域供冷方式，并已投入运行。

相关链接

区域集中供冷日益受重视

山东作为集中供冷的先行者，近年来积极推进集中供冷项目建设。济南从2022年开始探索集中供冷模式，涵盖齐鲁大桥、山大二院等共23万平方米的区域，取得了良好效果。区域供冷技术因其高效率的运行和对环境影响小的主要特点，在近几十年里逐渐受到各个国家的重视。自上世纪八十年代开始，欧洲的一些商业聚集区，日本一些大城市的商业建筑群，美国许多大学校园，都采用这种区域供冷的方式。典型的案例是法国的拉德芳斯CBD，日本大阪、东京新宿新都心。

市政集中供冷很难实行

从供冷硬件的角度分析，居民家庭实现集中供冷存在诸多不便。冷水管道比摩阻比热水管道大很多，而水是靠水泵输送的，也就是说，输送冷水比输送热水消耗的电量大得多。而且冷水输送管道过长，路上会损失不少能量。此外，很多热水是利用火电厂的余热加热，发了电，剩下的蒸汽拿来用，一举两得，热电联产就是这个道理。因此，区域性的集中供冷是有的，比如较近的几栋楼或者在一个小区内，而市政规模级别集中供冷项目目前没有。

来源｜青报全媒体/观海新闻 记者 徐美中 实习生 左诗雨