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        三菱重工榮獲2021年度日本“節能中心會長獎”
        (時間:2022/5/27 9:12:53)

          · 著眼于700KW規模的淺層地熱資源、貫通全年的冷熱循環利用、有效的使用了可再生能源。
          · 該系統采用減少向大氣排放熱量、全年從地下含水層中提取的冷熱量收支歸零的技術,為保護地球環境做出貢獻。
          三菱重工制冷空調系統株式會社(Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems, Ltd.以下簡稱MTH)獲得了由日本節能中心主辦、經濟產業省支持的2021年節能獎-節能案例類《節能中心會長獎》,以表彰其利用地下含水層蓄熱的工廠空調系統的節能性。利用儲存在地下含水層中的地下水作為供暖和供冷的熱源,其節能性和對環境的低負荷性獲得了高度評價。MTH是首次在節能案例類別評比中獲此獎項。 

          

          地下含水層熱能資源的利用
          將地下含水層蓄熱空調系統產品化

          含水層蓄熱是指利用由沙礫、地下水等構成的地質層作為巨大的儲熱層,將夏季空調供冷時的排熱量儲存到地下含水層、冬季空調供暖時將排冷量儲存到地下含水層,即供暖時使用夏季的蓄熱、供冷時使用冬季的蓄冷,有效利用季節變換產生的冷量和熱量的一種形式。本次獲獎的系統,使用對環境負荷小的高效離心式熱泵冷水機組作為系統主機,構建了一個綠色環保、可持續使用的地下水源熱泵系統,可為一棟大型工廠車間(負荷約700KW)提供空調供冷、供暖服務。

         
          系統示意圖 

          本次采訪了地下含水層蓄熱空調系統的開發、維修以及使用部門的負責人,以下是他們對于系統的介紹。
          三菱重工制冷空調系統株式會社(MTH)系統開發負責人與以前的系統相比新系統實現了大幅度的節能和CO₂減排 

          以往的高效變頻離心式冷水機組存在熱源測的問題,幾乎都是只用于空調制冷。為了解決這個問題,我們開展了含水層蓄熱空調系統的開發,并將其產品化。在2015~2019年,我們參加了由日本環境省主導的CO₂減排對策強化引導型技術開發·驗證項目,并在當時位于高砂制作所內的MTH高砂工廠安裝了含水層蓄熱空調系統。開展了空調用供冷、供熱的驗證實驗,因為和之前使用的燃氣吸收式冷熱水機組以及風冷熱泵機組構成的空調系統相比,新系統顯示出大幅度節能、CO₂減排的特點,因此我們加快了新系統開發·產品化的步伐。
          之后MTH從高砂制作所搬遷到神戶造船所,需要在新車間安裝空調設備。我們向神戶地區設施組、人事勞政部以及與我們在同一工廠內進行生產的三菱重工機械系統株式會社(MHIMS)說明了迄今為止含水層蓄熱空調系統的開發成果,并獲得了各部門的高度認可,由此,產品化的含水層蓄熱空調系統第一次實現了真正意義上的安裝運行。
          雖說如此,系統的開發及安裝過程并非順暢。2015年的實驗工程,在高砂制作所內打熱源井時井壁發生坍塌。我們和公司外部的合作伙伴、公司內部及高砂制作所內等相關人員合作,把握現場狀況、向相關人員說明、制定各種對策方案之后,總算是又重新啟動了工程。
          另外,在神戶造船所內的含水層蓄熱空調系統工程實施過程中,打熱源井時的出水量達不到預定水量,導致系統無法使用。那時每天我們都擔心要退還該項目從日本環境省獲得的約1.2億日元的的補助金、整整三個月都睡不好覺。這是我們職業生涯中最艱難的時期。
          從地下含水層蓄熱利用的特性上看,擁有一塊地下水可以利用且規模較大的土地、空調冷暖負荷在700KW左右的客戶或將成為含水層蓄熱空調系統的潛在使用對象。我們計劃以工廠車間空調、購物中心、寫字樓為對象展開營業、推廣這個系統,腳踏實地的落實三菱重工「經濟發展與環境減負并舉」的環境指針,為解決社會問題、實現碳中和擴大新產品的銷售。 

         
          熱源井周邊圖 

          工廠設備能源管理部門/神戶地區設備維修部門
         
        空調排熱再利用、減少電力消費 

          自從2018年決定在神戶造船所OJ棟樓安裝地下含水層蓄熱空調系統以來,我一直參與該項目。在空調運行季,該系統都是按運行計劃運行,幾乎沒有需要緊急對應的情況出現。為了使設備及系統的性能在運行時維持在最佳狀態,我的主要工作便是在空調過渡季,努力做好設備及系統的維護。
          MTH在高砂制作所生產的時候,雖然安裝了離心式冷水機組,但也僅僅是夏季空調供冷運行。工廠車間的規模、使用條件等的不同,單純的比較可能比較困難,但對于夏季空調運行的排熱量、冬季空調運行的排冷量都可有效再利用的地下含水層蓄熱空調系統,運行時可以大幅度減少電力使用量,我是有了真實的感受。另外,在空氣溫度比較低的冬季,冷卻塔運行可以將空氣中的冷量蓄冷于地下含水層中,為夏季空調供冷做準備,系統這個特點也令我印象深刻。
          含水層蓄熱空調系統使用部門
          食品包裝機械產品的零件生產工廠通過車間環境的進一步改善提高生產效率 

          自2019年7月竣工以來,在空調運行季,我們一直使用地下含水層蓄熱空調系統。至今,這套系統沒有出現過故障、運行平穩,我們非常感謝。神戶造船所OJ棟樓是為飲料灌裝機等設備加工重要零件的車間,車間環境對生產效率有很大影響。我們期待今后即便在車間空調使用率很高的夏季和冬季,車間高效運營和實現舒適工作環境的同時,通過節能,減低對環境的負荷并進一步降低運行成本。
          在使用我們產品的飲料行業,也希望降低對環境的負荷、實現一個可持續發展的社會。對致力開發以節能、省力產品為方向的我們來說,推進能源轉型、實現零碳社會不是別人的事情,是我們所有人的共同責任。今后我們將積極推進生產工序中進一步的節能、省力化,大力開展可持續發展的技術提案活動。
          該含水層蓄熱空調系統使用了多種節能技術和設備,比如「使用了低GWP(地球溫暖化系數)冷媒的高效離心式熱泵冷水機組」「使用了自動尋優最佳控制系統」「使用了能源使用量和熱源井性能可視化系統」「開發了對第一年的運行數據分析、優化日后運行策略的軟件」。這些技術、設備的使用,帶來了很好的節能減排效果。與相同規模的燃氣吸收式冷熱水機系統相比,換算成原油,該系統每年可減少46.5kL的一次能源消耗量(減少率為49.9%),每年可減少109.1噸二氧化碳排放(減少率為65.3%)。
          受到本次獲得《節能中心會長獎》的激勵,MTH將繼續開發技術和產品,專注于實現最佳冷熱解決方案以滿足客戶的不同需求,并且進一步為節能做出貢獻。


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