2022年夏天，濟(jì)南將集中供冷這一鮮有關(guān)注的模式拉到了聚光燈下，引發(fā)熱議。

　　集中供冷，以及早已在北方實(shí)行幾十年的集中供暖，都屬于區(qū)域能源系統(tǒng)，其背后隱含的是節(jié)能減碳以及建筑節(jié)能路徑的討論。在能源短缺的當(dāng)下和“雙碳”戰(zhàn)略的背景下，建筑節(jié)能身上的擔(dān)子越來(lái)越重——我國(guó)建筑耗能占全社會(huì)總能耗的20%以上，建筑已成為我國(guó)能源消耗的三大“耗能大戶”之一。

　　不過(guò)，業(yè)界針對(duì)區(qū)域能源系統(tǒng)利弊的爭(zhēng)議已久。中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)教授江億在該領(lǐng)域研究多年，曾多次在公開(kāi)場(chǎng)合對(duì)集中供冷表達(dá)過(guò)反對(duì)意見(jiàn)，他即認(rèn)為，集中供暖“僅有一利”，但集中供冷、冷熱同供均存在資源浪費(fèi)。

　　在接受記者提問(wèn)記者采訪時(shí)，江億院士指出，未來(lái)建筑節(jié)能在用先進(jìn)技術(shù)手段提高效率之外，更重要的是保持中華民族節(jié)儉的美德，繼續(xù)保持養(yǎng)成的綠色使用模式。

　　供冷與供熱不一樣

　　記者提問(wèn)：幾年前，你就集中供冷這個(gè)話題接受過(guò)采訪，當(dāng)時(shí)你是持反對(duì)意見(jiàn)的，如今的態(tài)度有無(wú)變化？

　　江億：我依舊持堅(jiān)決反對(duì)的態(tài)度，而且走到哪里都是這個(gè)觀點(diǎn)。2000年，我應(yīng)邀到日本東京、大阪、名古屋多地與熱力公司研討，當(dāng)時(shí)他們跟我說(shuō)，日本在搞集中供冷，我跟他們舉行了三場(chǎng)辯論，一開(kāi)始他們舉了許多優(yōu)點(diǎn)，到最后花了一個(gè)星期雙方達(dá)成共識(shí)，集中供冷只有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：日本缺少足夠的工程師管理制冷設(shè)備，集中便于管理。

　　記者提問(wèn)：我注意到，你也做了不少集中供熱研究，為什么集中供熱你是支持的？

　　江億：北方集中供熱，能耗高、損失大、投資大，問(wèn)題很多，但為什么還要做呢？這是因?yàn)椤坝幸焕薄Ｒ驗(yàn)楣嵝枰獰?，只有越大的鍋爐才越干凈、越好管理。

　　現(xiàn)在一些地方想要“煤改氣”，用天然氣供熱，就有人想直接將煤鍋爐改成燃?xì)忮仩t，我認(rèn)為這極其不對(duì)——天然氣應(yīng)該是分散的，讓大家自己燒就可以了。

　　我們?cè)?jīng)做過(guò)一個(gè)調(diào)查。2005年前后，北京回龍觀小區(qū)開(kāi)始分戶用天然氣壁掛爐供熱，用戶可以調(diào)節(jié)溫度，我們?nèi)霊魷y(cè)溫、調(diào)查住戶的感受。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，壁掛爐用戶家里平均18-19度時(shí)，用戶就覺(jué)得很舒服，而集中供熱用戶家里平均21度，用戶還覺(jué)得冷。我們調(diào)研既用過(guò)集中供熱，也用過(guò)壁掛爐供熱的用戶，七八成都覺(jué)得壁掛爐好——省錢(qián)了，還可以自己控制冷熱?，F(xiàn)在北方集中供熱只有不到10%是按照熱表收費(fèi)，多數(shù)還是按面積收費(fèi)。

　　對(duì)于集中供熱而言，不管家里有人沒(méi)人，即便一棟樓只有一戶交錢(qián)，供熱公司也要供熱。我們統(tǒng)計(jì)過(guò)全國(guó)供熱企業(yè)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，在能源價(jià)格上漲的情況下，北方供熱公司能源成本占52%左右，其余48%都是人工費(fèi)和設(shè)備折舊費(fèi)等。

　　綜合算下來(lái)，如果用壁掛爐，成本實(shí)實(shí)在在比集中供熱低。

　　記者提問(wèn)：集中供熱還有這一“利”，集中供冷就沒(méi)有了嗎？

　　江億：供冷與供熱不一樣。

　　供熱主要對(duì)付的是“墻”。冬天的北京，室外零下10度，室內(nèi)20度，內(nèi)外溫差30度，我們能感受到越靠近墻越冷，想讓屋子暖和，就要讓墻加熱到20度，但墻的熱容大，加熱墻絕非易事，一個(gè)沒(méi)有供熱的房子從開(kāi)始供熱到室內(nèi)熱起來(lái)至少需要兩天。正因如此，供熱不能有人就供熱而沒(méi)人就不供了。

　　供冷對(duì)付的則是室內(nèi)的熱源。南方夏天室外35度，室內(nèi)25度，內(nèi)外溫差至多也就10度，只有北方供熱的1/3，實(shí)際上通過(guò)墻“跑”出去的冷量只有1/3不到。由于主要是對(duì)付室內(nèi)發(fā)熱的熱量，南方開(kāi)空調(diào)20-30分鐘，屋內(nèi)就涼快了。

　　而且北方冬天室內(nèi)冷是因?yàn)槭彝鉁囟鹊?，但夏天熱不只有室外溫度高一個(gè)原因，還有太陽(yáng)光照射、一間屋子很多人一起開(kāi)會(huì)等，并不是所有房間都熱、都需要冷。

　　正因?yàn)檫@種特點(diǎn)，北方供熱需要的是連續(xù)供熱，而南方供冷不需要連續(xù)，有人在就開(kāi)空調(diào)，沒(méi)人在就關(guān)掉。

　　建筑節(jié)能不能單純看效率

　　記者提問(wèn)：會(huì)不會(huì)有用戶為了舒適性，追求這種恒溫居住條件？

　　江億：2020年，我們對(duì)12527套住宅建筑多聯(lián)機(jī)中央空調(diào)的運(yùn)行狀況進(jìn)行了調(diào)查，這種多聯(lián)機(jī)制冷空調(diào)安裝一套的費(fèi)用要十萬(wàn)多，安裝的都是高收入群體。

　　實(shí)際數(shù)據(jù)表明，開(kāi)啟時(shí)間最多也就3000個(gè)小時(shí)，這種情況很少，多數(shù)是1000-2000小時(shí)，也有不少只開(kāi)500個(gè)小時(shí)。而在空調(diào)室外機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下，52.5%的情況，只開(kāi)一臺(tái)室內(nèi)機(jī)，28.8%的情況運(yùn)行兩臺(tái)室內(nèi)機(jī)，這二者就占了絕大部分，同時(shí)開(kāi)啟五臺(tái)室內(nèi)機(jī)的情況只有0.8%，鳳毛麟角。

　　這就是用戶的使用習(xí)慣，設(shè)計(jì)的時(shí)候認(rèn)為室內(nèi)機(jī)都開(kāi)，但絕大多數(shù)只開(kāi)一臺(tái)或兩臺(tái)，造成大多數(shù)情況下系統(tǒng)低效運(yùn)行，而根本達(dá)不到滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的高效工況。

　　記者提問(wèn)：中央空調(diào)不是效率更高嗎？

　　江億：中央空調(diào)確實(shí)效率高，用一度電平均出3.5度冷，分體機(jī)只出2.6度冷，比中央空調(diào)低。有人認(rèn)為效率高的好，2003-2006年，各地提倡建筑節(jié)能，進(jìn)行補(bǔ)貼，結(jié)果都補(bǔ)在了中央空調(diào)。

　　但是建筑節(jié)能不能簡(jiǎn)單看效率，還要看實(shí)際使用量是多少。我們十多年前就調(diào)查發(fā)現(xiàn)，北京安裝分體空調(diào)——一個(gè)屋子一臺(tái)，平均一平米的住宅耗電量一夏天就是兩度電到三度電，最多4度電，而安裝中央空調(diào)就要20度電。設(shè)想一棟樓里只有一家有老人，一直在家，其他人白天都上班去了，你說(shuō)該開(kāi)空調(diào)還是不開(kāi)？

　　辦公樓也會(huì)有這樣的問(wèn)題，員工都下班了，老板還在加班，中央空調(diào)是開(kāi)還是關(guān)？最常見(jiàn)的是老板辦公室自己加裝一個(gè)分體機(jī)。

　　如果上升到一個(gè)區(qū)域問(wèn)題就更大了。我上周到外地一個(gè)區(qū)考察，當(dāng)?shù)卣疄榱斯?jié)能減碳，搞了二十幾個(gè)區(qū)域能源站，每個(gè)能源站管一二百萬(wàn)平米。我問(wèn)怎么算賬，他們說(shuō)便宜——北方供熱每平米30塊錢(qián)，而當(dāng)?shù)毓岷凸├湟还?0元。我跟他們說(shuō)，如果我是你的用戶，一平米50塊錢(qián)交給你了，我還會(huì)沒(méi)人就關(guān)空調(diào)嗎？不可能！而且一旦制冷不好了，我還投訴你。用能是不是反倒要高出很多倍？

　　我考察另一個(gè)地方的區(qū)域能源系統(tǒng)，管道、系統(tǒng)設(shè)計(jì)得都很好，運(yùn)行管理數(shù)據(jù)也不錯(cuò)，但運(yùn)行還是賠錢(qián)。原來(lái)當(dāng)?shù)馗鶕?jù)用戶盤(pán)管的開(kāi)啟小時(shí)數(shù)收費(fèi)，高、中、低速價(jià)格各不相同，關(guān)閉則不要錢(qián)。結(jié)果用戶實(shí)際開(kāi)機(jī)率很低，只有在有人且覺(jué)得熱的時(shí)候才開(kāi)啟。結(jié)果運(yùn)行維護(hù)成本很高，卻收不到多少錢(qián)。要是大家把空調(diào)都開(kāi)起來(lái)，效益就不一樣了，可是也不能去動(dòng)員用戶多開(kāi)空調(diào)，如果這么干，不就是鼓勵(lì)人家高碳生活嗎？

　　冷熱同供會(huì)造成浪費(fèi)

　　記者提問(wèn)：如果是商業(yè)寫(xiě)字樓，做區(qū)域能源系統(tǒng)是否更適合？

　　江億：一棟樓底下有一套供冷系統(tǒng)無(wú)可非議，但把十幾棟樓連到一起，直徑一米粗的管道互相連接，把地下空間都占了，好處在哪？尤其是CBD這樣的地方，不僅地上寸土寸金，地下也是，巨大的管道會(huì)為地下空間利用帶來(lái)很大的負(fù)面影響。

　　每棟樓設(shè)獨(dú)立的供冷系統(tǒng)，通過(guò)相互連通也可以靠互相備用來(lái)提高可靠性，通過(guò)智能化也可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，一個(gè)公司同樣可以同時(shí)管理十棟樓，工作人員進(jìn)行巡檢就可以了。

　　而且多棟樓集中在一起實(shí)現(xiàn)水循環(huán)需要有水泵，水泵需要耗電，耗的電都變成熱，又加熱了冷凍水。我考察日本新宿的一個(gè)供冷項(xiàng)目，冷損失10%中，只有1.5%是管道保溫不好，其余的8.5%都是水泵電耗轉(zhuǎn)換成的熱量。

　　記者提問(wèn)：既然南方不適合集中供熱，而長(zhǎng)江流域冬季又冷，如果采取冷熱同供的方式，都用一條管道，會(huì)不會(huì)是一個(gè)好的選擇？

　　江億：建筑內(nèi)瞬態(tài)所需冷量大于熱量，即便是很冷的地方，瞬間最大冷負(fù)荷也比熱負(fù)荷大。例如哈爾濱公共建筑的空調(diào)制冷負(fù)荷每平米要七八十瓦，而供熱負(fù)荷只要四十瓦。因此供冷所需的水循環(huán)量大，一般情況下，供熱屋內(nèi)每平米需要1千克水循環(huán)，而供冷就需要4千克水循環(huán)。所以冷熱同供的管道直徑就需要變大，水泵也需要做改變。冷水熱水都在相同的管子里跑，循環(huán)流量只能以大流量為準(zhǔn)，在冷熱同供下，最后只能是也用大流量供熱，造成浪費(fèi)。

　　綠色用能比提高能效還重要

　　記者提問(wèn)：“雙碳”背景之下，既然靠區(qū)域能源系統(tǒng)做到減碳存在困難，建筑節(jié)能還有什么路？

　　江億：要實(shí)現(xiàn)碳中和就一定把建筑用能降下來(lái)。建筑用能降下來(lái)主要有兩方面：一方面是用先進(jìn)技術(shù)手段提高效率；另一方面就是要堅(jiān)持維護(hù)中華民族節(jié)約的傳統(tǒng)美德——綠色使用模式，這一點(diǎn)不好好堅(jiān)持，就很難實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能，這件事恐怕比提高能效還重要。

　　我們的用能系統(tǒng)要想方設(shè)法做到支持分散、靈活調(diào)節(jié)，滿足各種各樣不同的需要，或者稱之為部分時(shí)間、部分空間提供服務(wù)——有人就提供，沒(méi)人就關(guān)掉。絕不能搞那種全時(shí)間、全空間，有人沒(méi)人永遠(yuǎn)開(kāi)著的模式。那種模式效率再怎么高，能耗也會(huì)非常高。

　　記者提問(wèn)：在全國(guó)夏天趨熱，冬天南方冷凍，特別是人們對(duì)舒適性要求越來(lái)越高背景下，有什么好的能源解決途徑？

　　江億：分體空調(diào)怎么不舒服了？通過(guò)合理的送風(fēng)方式，分散式空調(diào)可以做到在室內(nèi)側(cè)與中央空調(diào)一模一樣。中國(guó)中央空調(diào)設(shè)備最權(quán)威的研究機(jī)構(gòu)是合肥通用機(jī)械研究院，全國(guó)的空調(diào)制冷設(shè)備都要送去檢測(cè)。他們蓋了辦公樓，卻沒(méi)有用中央空調(diào)，我問(wèn)他們?cè)洪L(zhǎng)，為什么不裝一套中央空調(diào)？對(duì)他們來(lái)說(shuō)，設(shè)備投資根本就不是問(wèn)題，但他們知道中央空調(diào)的電費(fèi)和維修花銷都要比分散式大得多，所以人家最后不用中央空調(diào)，而是采用適合于這種辦公建筑、能夠分別控制每一個(gè)房間的多聯(lián)機(jī)方式。

　　冷熱電三聯(lián)供不能提倡

　　記者提問(wèn)：有一些學(xué)者比較推崇冷熱電三聯(lián)供，國(guó)內(nèi)也有不少相關(guān)項(xiàng)目了，這是未來(lái)能源的解決路徑嗎？

　　江億：冷熱電三聯(lián)供的概念上世紀(jì)九十年代就開(kāi)始熱了。后來(lái)美國(guó)能源部還有一個(gè)研究報(bào)告預(yù)測(cè)2020年就全是三聯(lián)供了，但實(shí)際上根本沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。

　　國(guó)內(nèi)上海浦東機(jī)場(chǎng)、虹橋二期，北京南站都做過(guò)冷熱電三聯(lián)供。當(dāng)時(shí)認(rèn)為燃?xì)獍l(fā)電，冬天余熱能供熱，夏天余熱能供冷，但實(shí)際運(yùn)行效率都不高。一個(gè)建筑用多少電是變化的，用多少熱、多少冷也是變化的，它們變化規(guī)律不一樣。每年只有一小段時(shí)間熱與電或者冷與電需求的比例合適。所以業(yè)內(nèi)一直有爭(zhēng)論，應(yīng)當(dāng)以電定冷，還是以冷定電。但這樣就產(chǎn)生新問(wèn)題：以電定冷，為了發(fā)電，冷會(huì)多出來(lái)，多出來(lái)的冷就浪費(fèi)了；以冷定電實(shí)際上就成為集中供冷，就出現(xiàn)上面說(shuō)的這些問(wèn)題。

　　中國(guó)大多數(shù)燃?xì)怆姀S，運(yùn)行小時(shí)數(shù)很小，因?yàn)槿細(xì)獗让嘿F得多，一發(fā)電就賠錢(qián)。中國(guó)的電力系統(tǒng)，最缺的就是靈活電源，在未來(lái)低碳的能源體系下，為了消納風(fēng)電、光電，我們需要大量的靈活調(diào)節(jié)電廠，而燃?xì)怆姀S適合擔(dān)此重任。

　　而燃?xì)怆姀S一旦變成冷熱電三聯(lián)供，就失去了其作為靈活電源為電網(wǎng)調(diào)峰的功能。從上述幾方面看，冷熱電三聯(lián)供不能提倡。

　　未來(lái)要重視余熱

　　記者提問(wèn)：我們發(fā)現(xiàn)，不少項(xiàng)目宣稱用電廠余熱制冷，對(duì)此你怎么看？

　　江億：熱電聯(lián)產(chǎn)是收集電廠的余熱，讓它去供熱，這是我現(xiàn)在使勁推廣的。

　　熱只能從高溫向低溫處轉(zhuǎn)移，而制冷是讓熱量從低溫向高溫處轉(zhuǎn)移，這就必須投入功。電廠余熱三四十度，是發(fā)完電剩下的“垃圾熱”，已經(jīng)發(fā)不出什么電來(lái)了，這種熱不能做功，更不能制冷，但是這個(gè)溫度的熱卻有可能作為供熱熱源。

　　想要制冷需要更高參數(shù)的熱，但如果用更高參數(shù)的熱，就會(huì)減少發(fā)電量。例如一臺(tái)機(jī)器能發(fā)1萬(wàn)度電，發(fā)電后的余熱不能制冷，而為了使余熱能制冷就只能發(fā)9000度電，同時(shí)產(chǎn)生3000度冷量。但如果將這1000度電發(fā)出來(lái)，再通過(guò)電制冷，則可以產(chǎn)生5000度冷量。電廠的余熱制冷并不劃算。

　　記者提問(wèn)：那供暖未來(lái)的方向是什么？

　　江億：我們要充分挖掘各種余熱資源，集中的系統(tǒng)把低品位余熱送到千家萬(wàn)戶，然后再通過(guò)末端變換解決供熱問(wèn)題，各種各樣的余熱都可以收集回來(lái)供暖，哪怕三四十度的余熱都可以供暖，但它不能用來(lái)供冷。做事需要因地制宜，根據(jù)實(shí)際情況出發(fā)，不能違背客觀規(guī)律。