前海高楼林立，供冷系统对电力要求较高。南方日报记者 朱洪波 摄
炎炎夏日，同时向30栋200米层高的高楼大厦集中供冷，该如何办到？正在建设世界级区域集中供冷系统的前海，给出的答案是：在地下建一座蓄满冰后相当于一座万吨级“大冰山”的蓄冰池，实现“融冰供冷”。
近日，随着深圳气温开始回暖，该区域中心站，也是规模最大的冷站——前海五号冷站正式启动“融冰供冷”模式，其一期冰蓄冷系统在夜间用电“谷期”制冰储存能量，在白天用电“峰期”融冰供冷，实现电力“移峰填谷”。
待前海区域供冷系统全部运转之后，与传统中央空调相比，该节能降耗技术不仅有效降低系统运行成本，相当于使前海少建一座220kv变电站，还可达12%左右节能率，每年可节约1.3亿度电，减少的碳排放量相当于5000亩森林的碳汇能力。
●南方日报记者 张玮
创新工艺建1万立方米蓄冰池
五号冷站位于前海前湾片区公共空间地下室，总装机容量3.84万RT，总蓄冰量15.38万RTh，尖峰供冷能力6.05万RT，供冷服务建筑面积约275万平方米。项目由深圳市前海建设投资控股集团有限公司（下称“前海建投集团”）旗下专业子公司——深圳市前海能源科技发展有限公司（下称“前海能源公司”）负责投资建设，中建三局二公司等单位参建施工。
为实现“融冰供冷”，五号冷站须建约1万立方米蓄冰池，蓄满冰后相当于一座万吨级“大冰山”，作为五号冷站供冷“能量池”。但蓄冰池内需要放置192个易碎的蓄冰盘管，层叠装高度达7.8米，安装中损坏和倾覆风险极大。
于是施工团队研发了蓄冰盘管轨道式叠装技术，突破施工难点、实现精益建造。“我们借鉴货运码头集装箱的吊装方式，在蓄冰盘管顶部安装工字钢导轨，配合可水平移动的单轨行车及电动提升装置，达到蓄冰盘管的错位提升、水平移动和垂直落位，安全、高效处理四层设备叠装的安装难题。”中建三局二公司安装公司华南经理部总工程师明杰说。
此后，项目提前在公司的华南数字化工厂进行管道预制，再通过BIM平台测量机器人进行数据测控与传递，实现管道与设备的快速精准连接，高质量完成管道和阀组安装。“我们结合实际施工进行高精度BIM建模，使现场8000米管线安装误差控制在了5毫米以内，大大保障了施工质量。”明杰说。
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目前，蓄冰工艺系统集成建造技术已取得2项专利、2项省部级工法和3项核心论文，并获得中国安装协会科学技术进步奖二等奖。
最大日供冷量可提高三成
随着五号冷站一期机电安装工程于2022年底完成竣工验收，2023年2月底，在深圳供冷高峰到来之前，项目完成了全系统调试，“融冰供冷”、“融冰供冷+基载主机”联合供冷、“融冰供冷+基载主机+双工况主机”联合供冷等模式相继启用。
“该节能降耗技术一是有效降低系统运行成本，相当于使前海少建一座220kv变电站；二是与传统中央空调相比，前海区域集中供冷系统节能率可达12%左右，每年可节约1.3亿度电，减少的碳排放量相当于5000亩森林的碳汇能力；三是解决困扰用户的难题，包括因自建中央空调所产生的冷却塔热岛效应及冷却水漂零污染等。”前海能源公司董事长傅建平说。
傅建平说，“融冰供冷”投入使用后，系统尖峰供冷能力可增加约44%，最大日供冷量可提高约30%，这不仅意味着五号冷站在即将到来的供冷高峰期具备了更大的供冷保障能力，而且能够提供水温3℃的更高品质冷源。
“这个月开始，已经用这一模式为部分建筑正式供冷。比如，前海嘉里、前海法院、哈罗国际学校等。”傅建平说。
事实上，深圳前海区域集中供冷系统共规划了10个供冷站，五号冷站是规模最大的一个单体冷站，也是整个系统的中心站，被喻为前海合作区区域集中供冷系统的“大脑中枢”。
“五号冷站作为中心站，打造了集监控、展示、科普为一体的区域集中供冷智慧运营管理平台。未来，前海10个冷站的控制系统都将接入五号冷站，运行管理人员在五号冷站控制室就能远程操控前海所有冷站的设备，实现前海区域供冷系统的集中调度、控制和管理，大大提高管理效能。”前海建投集团党委副书记、董事，前海能源公司分管领导史兆仓说，“融冰供冷”模式的启用，将进一步发挥了区域集中供冷系统的低碳节能优势，为前海高质量发展和深圳“双碳”路径，提供可持续、高能效的综合能源服务模式。
