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集中供冷,能否在我国大规模推广

2026-08-12 11:10:59 来源:厦门桔亿文化传播有限公司影视资讯网 查看更多详情

  今年夏天,极端高温天气让居民感受到不开空调已经无法度日的酷热。近日,江苏徐州一个居民小区的制冷方式吸引了很多人的关注,不开空调,室温也能维持在25℃左右,秘诀就藏在脚下。当地将关停煤矿的矿井积水,通过原有的供暖管道送入居民家中,靠地板辐射“送凉”。

  这个项目让人眼前一亮,也带出一个值得深思的问题:集中供冷在南方部分新区已有一些尝试,甚至在传统供暖城市实现了冷热双供。那么,这种模式能不能在我国城市里大规模推广?

  空调越装越多,集中供冷为何迟迟推不开

  过去20年,中国人的制冷需求爆发式增长。一是天气越来越热,极端高温天数一年比一年多;二是生活条件改善,空调从少数家庭的“大件”变成了家家户户的标配。

  相比一家一户的分体空调安装,“集中供冷”在国内推进缓慢。“集中供冷”在行业中通常被称为“区域供冷”,就是建一个大型“制冷站”,统一制取冷水,再通过管道送到各家各户,跟集中供暖一个思路。这项技术在全球已有超过100年历史,在中国也摸索了20多年。

  集中供冷有几手好牌。第一,冷源效率高、成本低——大型制冷机组能效远超家用空调,而且办公楼白天用冷多、住宅晚上用冷多,两者的高峰时段天然错开,集中供冷可以攒在一起用一套设备,不用为每家每户单独配置。第二,方便调配储能——晚上电价便宜时制好冷存起来,白天高峰时用,用电成本更低。

  牌好不等于能赢。集中供冷之所以推不开,是因为传统模式身上有几个“硬伤”,一直没解决好。

  先说冷源。中国人用空调有个好习惯:有人时开机、无人时关机,不浪费。但传统集中供冷做不到这么灵活,冷量在管道里跑一路散一路,用得越少,散失的比例越高。再加上居民电价远低于工商业电价,同样是制冷,分体空调走的是“居民电”,集中供冷走的是“工商业电”,这笔账算下来差距不小。

  徐州项目的聪明之处在于绕开了电。矿井水是天然冷源,取冷不费电,冷源成本低。但这条路不是哪儿都能走:天然冷源并非随处可得,而且单位体积能提取的冷量有限,撑不起高密度的城市用冷需求,解决不了大多数城市的供冷问题。

  再说输送。送冷比送热难得多。集中供热靠的是大温差:供热水进去90℃以上,回来40℃,温差50℃以上,一根管道能搬运很多热量。集中供冷就尴尬了:冷水送过去一般不低于5℃左右,回来不超过15℃,温差顶多10℃,同样的管道,能搬运的冷量只有热量的十分之一。更糟的是,管道里水泵耗电会产生热量,供暖时这是“顺便加温”,供冷时却成了“帮倒忙”。因此,供冷的输送成本远高于供热。

  把其他季节的冷留给夏天,行得通吗

  无论是分体空调还是集中供冷,都绕不开一个共同的麻烦——给电网添堵。在不少大城市,空调在夏季最热那几周的用电容量占到了整个电网的四成以上,而且年年上涨。一年里制冷最需要电的时间就集中在酷暑那几周,这也是所谓“迎峰度夏”的最大压力来源。

  徐州项目的最大亮点不在于开采矿井水本身,而在于它提供了一条思路:把其他季节的冷存到夏天用。矿井下的水体和周边低温土层,天然就是一个巨大的“冷库”,春夏秋冬循环往复,热量渗入极慢,冷量可以跨季节保存。这样一来,冷源不必和夏季用电高峰抢电,成本和可靠性都有了保障。

  其实,跨季节储冷并不是什么新鲜事。日本北海道把冬天的积雪堆起来,盖上隔热材料,夏天用来给建筑降温和农产品保鲜。哈尔滨每年从松花江采冰,存到夏天供冰场使用。

  有人可能会问:存那么久,不都化完了吗?答案是,只要体量够大,损失就不是问题。一块冰放桌上一会儿就化了,但一座冰窖里的冰能从冬天撑到夏天。因为体积越大,热量渗进去的相对速度就越慢。大规模地下储冷体量动辄几万立方米,被厚实的土壤和岩层包裹着,一个春夏过去,大部分冷量还在。

  说到这儿,集中供冷和跨季节储冷的“天作之合”就清楚了:储冷规模这么大,只有靠集中式管网才能把冷量配送到千家万户,分体空调的“单打独斗”根本接不住。

  跨季节储冷还有一个更深层的妙处,它天然适合和供热“搭班子”。拿我国北方城市来说,冬季供暖是刚需,如果单独为储冷建一套地下储体,一个夏天用不了几次,设施大部分时间闲置,成本摊下来很贵。但如果把冷和热当成一对“共生兄弟”来看,局面就豁然开朗了。

  夏天供冷时,制冷机组会排出大量废热——传统做法是直接排到室外,白白浪费。冷热联储的思路则是,把这部分废热灌入地下储体存起来,冬天取出来供暖。更妙的是,冬天取热的过程本身就让储体温度大幅下降,相当于“免费”生产了大量冷量,留到来年夏天再用。同一座储体,夏天“吃”进热量、“吐”出冷量;冬天反过来“吃”进冷量、“吐”出热量,一年到头不闲着,设施利用率翻倍,分摊到每个季节的成本自然大幅下降。

  离大规模集中供冷还有多远

  在国家“双碳”目标和新型电力系统建设的大背景下,集中供冷迫切需要换个“打法”。新思路的核心是,冷源不再依赖“夏天最热时用电猛制冷”,而是转向天然冷源和冬春季弃电制冰;再通过跨季节储冷把冷量留到夏天用;最后,北方城市现成的供暖管网正好可以把冷量经济地送到千家万户。这样,冷源、储冷、输冷三个环节才能打通,集中供冷才有望真正走进寻常百姓家。

  除了徐州的矿井水工程,这套模式在我国已有落地案例。济南CBD南部能源中心跨季节储冷试点工程2025年已建成投运,储冷规模7000立方米。它的做法是在冬春季节利用电网富余的廉价电力制取冰浆,存到夏季为周边建筑供冷调峰,同时兼顾储热用于冬季供暖调峰。

  更令人期待的是,一个18万立方米的大型跨季节储冷(热)工程正在济南建设,预计2027年投运,可以为100万平方米以上的商业建筑提供供冷调峰服务。

  当然,这种新型集中供冷模式要想大规模铺开,光有好点子还不够,技术和政策两个轮子都得跟上。

  技术层面,关键是把成本降下来。核心一招就是冷热联储——同一套储体冬夏两用,冬天存冷、夏天存热,全年轮着转,把设施利用率拉满,单季分摊的成本就薄了。

  政策层面,更需要给跨季节储冷(热)一个“名分”。目前国家大力支持新型储能,但主要聚焦在储电。跨季节储冷(热)对电力系统削峰填谷的贡献丝毫不亚于电池储能——它把冬春的富余电力存成冷量,替夏季电网卸下最重的空调负荷包袱。把跨季节储冷(热)纳入国家新型储能支持范畴,建立合理的定价与补偿机制,它的真实价值才能真正兑现,市场才有动力参与。

  付林(作者系清华大学建筑学院教授)

  《中国科学报》 (2026-08-12 第3版 领域)

【编辑:刘阳禾】

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