在“双碳”目标的引领下，建筑节能改造成为时代发展的必然趋势。作为湖南省属大型国有骨干企业，湖南湘投控股集团有限公司（现湖南能源集团有限公司）积极响应政策号召，携手美的楼宇科技，采用磁悬浮热源塔清水工况热泵方案对总部动力站房进行全面节能改造，为企业绿色发展注入新动力，也为行业树立了节能降本的标杆。
政策驱动，开启节能改造新征程
随着经济社会的发展，既有公共建筑能耗问题日益凸显。2022年，湖南省人民政府印发《湖南省“十四五”节能减排综合工作实施方案》，明确要求推进既有建筑绿色节能改造，提升制冷能效水平。湘投集团迅速行动，决心通过节能改造，降低能耗，减少碳排放，推动企业可持续发展。
此次改造项目由湖南湘投天然气投资有限公司能源管理分公司负责合同能源管理。该公司凭借专业的技术团队和丰富的行业经验，为项目的顺利实施提供了有力保障。
显著成效，实现经济环保双丰收
湘投集团前身是1992年经湖南省政府批准成立的湖南省经济建设投资公司，是为实施湖南省重大战略而专门成立的第一家国有投资公司。湖南湘投天然气投资有限公司则是湘投集团为加快推进“气化湖南工程”，积极支持和参与“两型社会”建设而投资设立的全资子公司。而湖南湘投天然气投资有限公司能源管理分公司是其下属的专门从事合同能源管理的子公司，也是湖南省内重要的合同能源管理公司之一。本次项目正是由湖南湘投天然气投资有限公司能源管理分公司实施合同能源管理。
该项目于2023年5月启动，应用了美的楼宇科技提供的磁悬浮热源塔清水工况热泵系统，自2023年6月1日投入运营以来，节能效果显著。根据2023年6月至2024年5月的实际运行数据，总用电量(含照明插座用电、空调用电、动力用电、特殊用电等）164.68万Kwh，总用气量17.63万Nm³。与改造前相比，年能耗费用减少64.09万元，实际节费率达24.81%，较预期节费率21.78%，提升了3个百分点。此外，每年直接减少碳排放643吨，为环境保护做出了积极贡献。
技术创新，打造高效冷暖系统
湘投集团总部动力站房原有的冷热源为三台直燃机，能耗高、故障频繁，已无法满足节能减排与稳定运行的需求。长沙冬季湿冷，过渡季节也有供暖需求，若采用燃气锅炉，成本高且碳排放量大；如果整体采用能源塔或风冷热泵系统供暖，不仅初投资高、占地面积大，夏季能效还较低。为解决这些问题，美的楼宇科技经过深入调研和分析，提出了采用以鲲禹磁悬浮水水热泵机组为核心的磁悬浮热源塔清水工况热泵系统加燃气锅炉为辅的创新解决方案。
鲲禹是美的楼宇科技旗下专业大型水机品牌，本项目所采用解决方案磁悬浮热源塔清水工况热泵系统的和核心是鲲禹磁悬浮水水热泵机组。该设备制冷国标工况COP为6.4，远远高于传统能源塔主机和风冷热泵机组，在蒸发器出水温度2℃、冷凝器出水温度40℃工况下的制热COP为5.1，仍高于传统能源塔主机能效，其热源端综合能效（含水泵和冷却塔耗电）可达4.0，也高于风冷热泵机组的能效。该方案在项目供暖季的首末时间段（主要是11月下旬到12月中旬、2月下旬到3月下旬期间的阴雨天气，具体为干球温度低于15℃且湿球温度高于8.0℃），主机按照制热模式运行。此时磁悬浮水水热泵机组蒸发器出水温度约为3℃，经过冷却水泵送至冷却塔顶部，从布水器沿着填料往下流，室外大于8.0℃的空气穿过填料层，并释放热量让冷冻水升温至5.0℃。其后，5.0℃的冷冻水进入蒸发器，将热量传递给冷媒，温度降低至3℃，重新回到冷却塔吸热升温。鲲禹磁悬浮水水热泵机组以热泵模式运行，将空调房间37℃的空调回水在冷凝器中加热升温至40℃，再通过空调冷冻水泵送至房间的空调末端散热，实现供暖运行模式。此方案只需要对机房的管路和阀门略微调整，不用额外增加设备，即可实现供暖季首末时间段高效供暖，能够将供暖季燃气锅炉开启时间降低约30%，可以显著降低供暖运行费、降低供暖碳排放。
磁悬浮热源塔清水工况热泵系统与燃气锅炉组合方案，在制冷季节能高效、稳定可靠；在供暖季首末时段低碳高效、方便可靠；在供暖季低温时段可以充分发挥锅炉的稳定优势；无需额外增加设备，不占用机房空间和室外面积，兼具磁悬浮冷水机组、空气源热泵机组和燃气锅炉的多重优势，博采众家之长于一身，是夏热冬冷地区空调冷热源系统的完美选择。
创新引领，展望绿色发展新未来
在2024年8月湖南省发展和改革委员会正式发布的《湖南省绿色技术推广目录(2024年)》中，本项目所应用的美的“磁悬浮离心式热源塔热泵技术”脱颖而出，成为目录中的明星技术之一，为节能减碳提供了创新解决方案。
美的磁悬浮离心式热源塔热泵技术的成功入选，得益于其先进的技术创新。磁悬浮离心式压缩机可通过改变转速调节压缩比，在不同工况下都能高效运行；清水工况热源塔热泵系统采用自来水作为传热介质，成本低、热效率高，且操作简单、管理方便；双压缩机等技术措施扩大了热泵运行范围，提升了系统的稳定性和可靠性。
不仅如此，在近期揭晓的2024年湖南省循环经济研究会科学技术奖中，美的楼宇科技旗下湖南美的暖通与楼宇设备销售有限公司、广东美的暖通设备有限公司和重庆美的通用制冷设备有限公司的黄亚波、袁博、朱楚杰、李树维、李镇杉凭借磁悬浮离心式热源塔热泵技术成功斩获三等奖。尤为值得一提的是，在所有获奖项目里，美的楼宇科技是中央空调领域唯一获此殊荣的企业，这份荣誉的背后，是美的在技术研发上的不懈努力和领先优势。
湘投控股集团总部动力站改造项目的成功，为湘投集团带来了显著的效益，也为其他建筑的节能改造提供了宝贵经验。无畏，因科技有为，鲲禹以自主研发的硬核科技，持续为千行百业提供可靠、高效、稳定的暖通解决方案。未来，随着技术的不断进步和应用，美的磁悬浮热源塔热泵技术有望在更多领域得到推广，为实现“双碳”目标贡献更大的力量。
湘投集团总部动力站房节能改造项目是一次成功的实践，它不仅实现了节能降本、绿色升级的目标，还为行业发展提供了可借鉴的模式。相信在技术创新的推动下，会有更多的企业加入到节能改造的行列中，共同迈向绿色发展的新未来。
