绿色供冷助力碳减排（国际视点）

炎炎夏日，空调成为人们避暑降温的重要工具。根据国际能源署公布的数据，到2050年，全球建筑物中的空调数量将从2018年的16亿台增长到56亿台。为探索更绿色高效的供冷模式，阿联酋、新加坡和德国正推动区域集中供冷系统发展，将其作为实现绿色供冷、减少碳排放的重要途径，以更好应对气候变化、实现能源转型。
阿联酋——
技术创新助推区域制冷发展
近来，阿联酋迪拜的最高气温已超过40摄氏度。走进迪拜购物中心，凉爽舒适的冷气扑面而来。通过专用管道，源源不断的冷水从制冷站流淌至建筑中，供制冷所需。
由于阿联酋平均气温高，供冷需求较大，区域集中供冷成为商场和写字楼等公用设施的主要供冷手段。区域集中供冷是指在一定区域内设置集中的制冷站制备冷源，替代各公共建筑自建的分散制冷系统，然后通过输配管网将低温水输送进换冷站，经过冷交换后将7至9摄氏度的低温水输送到各用户的末端风盘系统。据阿布扎比能源部能源政策部门负责人卡洛斯介绍，与传统制冷系统相比，区域集中供冷耗电量更低，在节约能源、降低成本等方面具有一定优势。
近年来，阿联酋大力发展区域集中供冷。阿联酋通讯社报道说，建筑物制冷占阿联酋电力消耗的70%，区域供冷可以有效提高供冷的能源效率，显著减少能源消耗。迪拜政府将发展区域供冷作为减少水资源和能源消耗的一大举措，提出到2030年，40%的制冷通过区域集中供冷解决。阿联酋区域制冷企业也实现快速发展。2023年，阿联酋中央制冷系统公司为迪拜超过1500栋建筑提供区域供冷服务，管道网络总长度约400千米；阿联酋国家中央制冷公司区域供冷装机量新增3.1万冷吨，装机总量超过130万冷吨。
利用人工智能技术管理制冷设备、改进泵送设备等提升制冷效率……除了加快制冷厂等基础设施建设，阿联酋还通过技术优化创新等方式推动区域制冷发展。2023年底，海湾地区首个利用地热能的区域冷却项目正式运营。该项目由阿布扎比国家石油公司和阿联酋国家中央制冷公司合作开发，通过两个地热井提取地下天然热水，再利用吸收式冷却装置产生区域集中供冷所需的低温水。“建筑物制冷是海湾地区能源消耗最大的项目之一，我们期待能与合作伙伴一起，探索更多方式，实现绿色发展。”阿布扎比国家石油公司低碳解决方案和国际发展负责人卡比表示。
国际区域能源协会总裁兼首席执行官罗布表示，区域制冷是阿联酋提高能源效率和减少碳排放的重要支柱之一，也是应对全球气候变化挑战的明智之举。阿联酋中央制冷系统公司首席执行官艾哈迈德表示：“我们将继续提高区域制冷系统和配送网络的效率，为保护阿联酋及全球的资源、环境和气候作出贡献。”
新加坡——
商用和组屋区域加大推广力度
在新加坡滨海湾金沙商场的地下，有一座管道纵横交错、24小时不停运转的大型制冷厂。制冷厂深入地下20多米，面积约1万平方米，每天输送出温度约4.5摄氏度的冷却水。这座地下制冷厂是滨海湾区域供冷系统网络的一部分。该区域供冷系统由新加坡能源集团设计、建造并运营，利用一台台大型制冷机，将水冷却后，再通过管道输送给滨海湾区域各个联网的大楼。大楼业主可根据需求利用管道里的冷却水降低室内温度。在制冷过程中产生的热量可用来产生热水，供应给酒店和餐厅。
为实现绿色供冷，近年来新加坡大力推广建设区域供冷系统。以滨海湾区域供冷系统为例，它为滨海湾区域20多个建筑设施供冷，帮助该地区节约了40%的能源消耗。此外，滨海湾地下集中供冷系统还为当地节省了大量机房面积，释放约1.6万平方米的空间。据悉，滨海湾区域供冷网将进一步发展扩大，到2027年将涵盖32个项目，每年可减少2.5万吨碳排放量，相当于马路上减少2.27万辆汽车。
除了商用，新加坡登加新镇的组屋区也将尝试大规模使用区域制冷系统。区域制冷系统将安装在组屋楼顶，通过闭环的管道，将冷却水输送到各个室内冷气机，达到降温效果。每一组制冷机可为8—10座组屋供冷，并与多组制冷机联网，形成区域供冷系统。据悉，若所有住户使用区域制冷系统，每年节省的能源可以为约4500户四房式组屋供电。与传统分体式冷气系统相比，用中央制冷系统平均可以节省30%的能源，加上每年的维修等成本，住户可省下两成费用。
新加坡能源集团可持续能源方案董事总经理哈沙说，制冷可占建筑多达60%的用电量，在节省成本、可靠性和能源效率等方面，区域供冷系统可以成为更合理的方案之一。此外，新加坡政府还采取增加绿化面积等方式来降温，推出“打造翠绿都市和空中绿意”计划，鼓励建筑开发商将高楼绿地或楼顶花园纳入设计蓝图，并提供相应补贴。在各种措施作用下，新加坡的高楼绿地面积10年来增加超过一倍。
德国——
推动制冷和制热技术相结合
近年来，德国加快探索发展生态型区域供冷模式。以慕尼黑为例，该市正在建造大型区域供冷中心，计划充分利用地下水、河流等自然冷水，或利用地热等能源来制冷。这一区域供冷设施通过一条长达6千米的管道连接到市中心。预计2029年建成后，该中心的供冷能力将达到36兆瓦。慕尼黑城市公共事业公司希望2030年可以将制冷能力提升到至少130兆瓦。据介绍，与单独的空调供冷相比，区域供冷可以减少50%—70%的耗电量。
与此同时，制冷和制热技术可以相结合，提高能源效率。在2022年开始运营的慕尼黑新电动巴士车库中，区域供冷设施的地下水被用于冷却充电装置和服务器机房，在这个过程中产生的废热则被进一步利用。一方面，废热使得车库进出口在寒冷季节不会结冰；另一方面，通过区域供冷网络的回水管道，废热还可为附近的114套公寓供暖。回流的热水降温后再次回到蓄水层，开始新一轮的循环利用。
德国联邦环境、自然保护、核安全和消费者保护部报告指出，低效的建筑和冷却管理将导致能源消耗和温室气体排放不断增加，如不采取干预措施，建筑物的温室气体排放量预计将在未来30年增加两倍。为推动绿色制冷可持续发展，德国政府积极推动跨领域合作。比如在黑森州巴特瑙海姆市，当地公用事业公司、能源公司和纽伦堡工业大学、德累斯顿工业大学等研究机构共同参与建设了一项区域供冷项目。
据介绍，巴特瑙海姆市政工程公司通过在地下1.5米处铺设地热收集器，收集全年保持在10摄氏度左右的地热。智能中心及时收集地下传感器、地下水测量点和温度传感器等方面数据，热泵网络再根据数据分析适时为用户供暖或供冷。该系统通过对地热的高效收集和创新使用，为南部约400个家庭的1200名居民在夏季提供绿色供冷、冬季提供绿色供暖。参与该项目的学者沃尔克·斯托金格指出，这是一个利用近地表地热能进行创新供暖和制冷供应的旗舰项目，值得推广。（记者任皓宇、刘慧、徐馨）
《 人民日报 》（ 2024年08月02日 17 版）