数据揭秘北京大兴机场如何成为国内可再生能源占比第一

    2019年1月，北京市发改委等8部门联合印发《关于印发进一步加快热泵系统应用推动清洁供暖实施意见的通知》，首次明确重点区域开发利用目标：北京城市副中心，北京大兴国际机场及临空经济区等新建区域可再生能源发展目标，到2022年新增热泵供暖利用面积750万㎡左右。

  作为重点工程，北京大兴国际机场从一开始就确定了“资源节约、环境友好、运行高效和人性化服务”的绿色建设理念。为了达成绿色建设目标，美的中央空调为北京大兴国际机场多能互补地源热泵工程（1号能源站）提供解决方案，探索和开拓了航空港未来的绿色能源利用新模式。

  142万㎡区域，非稳定热源如何保障冷热恒温输出？

  作为北京大兴国际机场的主要供应商之一，美的中央空调1号能源站解决方案，将为北京大兴国际机场约 142 万㎡区域，包括：安防中心、机场运行相关设施、办公、科研基地、业务培训、货运等在内的建筑提供冬季供暖和夏季供冷。

  众所周知，地热、太阳能等可再生能源属于非稳定能源，天然气、电力等常规能源属于稳定能源，对于机场而言，供热的首要任务就是安全可靠性。因此在系统的搭建过程中，利用可再生能源的同时，要依靠传统能源进行补充和备用，确保供热系统的安全可靠性。

  考虑到机场各驻场单位的供能时间比常规办公、酒店的时间长，货运区全天不间断供热，因此美的在冷热负荷指标的选取上更符合机场项目的负荷特点。据了解，美的在设计过程中采用地源热泵（作为基础热源）、烟气余热回收热泵（调峰热源）以及污水源热泵（调峰热源）多能耦合方式，既充分发挥再生能源回收和节能减排的重要作用，同时能源站内换热站按照供热量的70%装机，保证区域整体供热的安全性和稳定性。

  机场地源进出水温度低，如何完成50℃制热出水要求？

  据了解，浅层地温能是蕴藏量非常巨大的可再生能源，通过建设热泵系统提取浅层地温能可节省常规能源。与电供暖相比，地源热泵机组运行既不消耗也不污染地下水，也无需堆放燃料废物场地，可减少70%以上污染物排放。

  然而在大兴机场的地热条件中，地源侧进出水温度较低（出水温度8℃，进水温度4℃），而新机场要求设备制热出水温度达到50℃，机组运行压差比较大，恶劣的运行条件对离心叶轮的压缩比是极大的考验。

  为了达到系统最优化设计，满足热泵机组所需地下最大换热量，该工程共钻凿换热孔3120个，单孔深度达120m。在技术层面，美的为该项目量身定制了2台制热量 7.9MW 地源热泵，采用热气旁通技术保证机组在低负荷条件下稳定运行，通过变频调节实现压缩机多工况多压比高效运行，同步改良换热器及阀体节流控制方式，进一步提升机组能效。通过该项目的建设，美的中央空调帮助北京大兴国际机场进一步提升了可再生能源利用率，环境效益显著。

  如何利用烟气余热，助力机场可再生能源占比超10%？

  烟气余热热泵是通过热泵技术提取烟囱排烟中的显热和潜热，提升一次热水回水温度或制备低温热水的烟气余热深度利用设备。在1号能源站项目中，美的采用5台制热量 6.9MW 烟气余热利用热泵机组，进一步降低烟气温度，提升锅炉热效率10%以上，同时降低烟气排放物中氮氧化物浓度，将工业余热变废为宝，降低大气污染物排放。

  当然，烟气余热回收利用也面临着诸多难题，比如烟气中含有腐蚀性成分，为保证机组稳定运行，美的中央空调对中介循环水进行综合处理，使水质的 PH值大于7.0，同时采用了防腐、耐酸碱的不锈钢换热管。而为了保证换热的高效性，美的还采用了加大筒体，增加换热管数量的设计，通过排管布置优化、冷媒充注量优化、全新液位控制等技术提升设备能效。

  数据显示，美的中央空调大兴机场1号能源站地源热泵系统每年将实现可再生能源节能和余热利用节能7483万kWh，相当于每年为机场节约天然气达825万㎡，折合标准煤1万多吨，减少二氧化碳排放量约2.6万吨，创造了显著的节能减排效果和社会经济效益。

  最终，美的中央空调成功助力大兴机场实现可再生能源总量占机场年综合能源消费总量10%以上，成为目前全国运用可再生能源比例最高的机场，对全国乃至全球范围内可再生能源的创新应用产生了强有力的示范效应。