近期,江苏徐州近期率先在居民小区试点集中供冷,利用矿井水作为冷源,通过冬季供暖管网输送,室内温度可保持在26℃以下。
徐州的小区居民家中所享受的这份清凉来自当地已经关闭的卧牛山煤矿,矿井内的地下积水常年恒温,且不断流,是天然的“冷却液”。当地企业通过技术创新,将矿井水引到居民小区换热站,再通过冬季所用的供暖管网为用户家降温。供热、供冷的原理是一样的。比如,冬天管里走40℃的热水,给屋子供暖;夏天就换20℃左右的冷水,通过地板辐射慢慢把屋里的热量带走。而且,整个供冷过程“只取冷不耗水”。矿井水在换热站完成热量交换后,会顺着封闭管道回灌到井下,循环利用。
注意:卧牛山煤矿是徐矿集团的主力矿井之一。矿井关闭后,煤矿的采空区逐渐被地下水填充,形成了巨大的地下“冷水库”。在很长一段时间里,这座废弃矿井被视为资源枯竭型城市的典型“包袱”——无法开采(资源枯竭,Ⅰ无矿可采)、难以利用,还承担着安全监测(采空区容易塌陷)和生态修复的长期成本。但是,科研团队发现,井下积水温度常年稳定在19℃左右,且水量充沛,这恰好是理想的热泵冷热源——冬季可提取热量供暖,夏季可直接用于制冷。
徐州是江苏省内(江浙沪包邮区)唯一拥有成熟集中供热管网并常态化运行供暖季的城市。徐州市供热期为每年11月21日至次年3月10日(可根据气候调整)。徐州地处淮河以北,属于北方地区,工矿业发达。过去矿区就有供暖传统,后来逐步扩展到城区,成了这座城市的标配。徐州拥有江苏全省唯一的大规模集中供暖体系,这一点,很关键。集中供冷最难的不是制冷机,而是地下的热力管网。因此,所谓的“集中供冷”徐州模式在南方多地基本没有推广潜力(如改造或者铺设管网成本高)。
注意:集中供冷在国内并非全新概念,雄安新区、深圳前海、上海前滩等区域已有实践,但大多集中在CBD或新建高密度开发区,且需要重新规划和铺设地下管廊。而徐州选择了一条完全不同的路径——利用既有供暖管网和废弃矿井资源,以极低的边际成本实现居民区集中供冷。与传统空调相比,徐州的集中供冷系统能耗降低约50%,相关部门表示,试点供冷系统成功后,将计划大面积推广该供冷方式。此外,试点小区的供冷费将按照季度收取,每平方米4元。
具体来说,徐州推行较大规模的居民区集中供暖,有三大点优势条件。其一,徐州城区地下热力管网密布,为“冷水入户”提供了现成通道。管网利用率翻倍,固定投资大幅降低。其二,徐州矿区关闭后留下大量地下空间和积水,是稳定的冷热储能载体。相比地面人工冷源,矿井水温度恒定、水量充沛,运行成本更低。其三,早在多年前,徐矿集团便在韩桥煤矿成功实施了江苏省首个矿井水清洁供暖项目,积累了丰富的“只取热(冷)不耗水”经验。
注意:除了徐州的矿井水供冷,常见的集中供冷模式是依靠大型能源(电力)中心运转的。比如,济南的南部能源中心,在冬春季节,热能充放机组消耗低谷电,产生热水向外供热,同时制取冷水和冰浆储存在冷水池和蓄冰池;夏季用电高峰时,再利用冷水池和蓄冰池的冷资源。此外,利用“峰谷电价”政策,在济南夜间低价电力时蓄冰制冷,白天释放冷能,极大地提升了能源利用率。
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